DE102007062090A1

DE102007062090A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für variable Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102007062090A1
Application number: DE102007062090A
Authority: DE
Inventors: Ryo Iseaki Miyakoshi; Kentaro Isesaki Mikawa; Masahiro Atsugi Arai; Hatsuo Atsugi Nagaishi; Takahiro Atsugi Yoshino
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2027-12-22
Also published as: CN101205840B; US20080167785A1; DE102007062090B4; CN101205840A; JP4583362B2; US7489999B2; JP2008157068A

Abstract

In einem Motor, der mit einem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus und einem Mittenphasen-Änderungsmechanismus für ein Einlassventil versehen ist, wird ein Bereich zwischen einem Bereich, in dem eine Strömungsgeschwindigkeit einer Einlassluft, die durch das Einlassventil hindurchtritt, eine Schallgeschwindigkeit erreicht, und einem Bereich, in dem eine Einlassluftmenge sich relativ zu einer Änderung einer Öffnungsfläche des Einlassventils nicht wesentlich ändert, zu einem Lernbereich gemacht. Dann wird, um einen Fehler der Einlassluftmenge in dem Lernbereich aufzuheben, ein Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus gelernt. Wenn das Lernen des Korrekturwertes abgeschlossen ist, wird der Lern-Korrekturwert mit einem Anteil des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus an dem Verhältnis zwischen Einflüssen der zwei Mechanismen in Bezug auf den Fehler korrigiert. Des Weiteren wird auf Basis des Fehlers, der in einem Zustand auftritt, der mit dem Lern-Korrekturwert korrigiert wird, der mit dem Einflussverhältnis korrigiert wird, ein Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus gelernt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für eine variable Ventilvorrichtung, die enthält:
einen Mittenphasen-Änderungsmechanismus, der eine Phase der Mitte eines Arbeitswinkels eines Einlassventils ändert; und
einen Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus, der ein Ventilhubmaß des Einlassventils und den Arbeitswinkel desselben ändert.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Die japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift (Kokai) Nr. 2004-340013 offenbart einen Motor, der mit einem Mittenphasen-Änderungsmechanismus und einem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus versehen ist. Bei dem in der oben genannten Veröffentlichung offenbarten Motor wird das Lernen eines Korrekturwertes zum Korrigieren eines Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus so durchgeführt, dass ein Fehler einer Einlassluftmenge in einem Bereich verringert wird, in dem ein Ventil-Betriebswinkel unter einem Schwellenwert liegt, während das Lernen eines Korrekturwertes zum Korrigieren eines Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus so durchgeführt wird, dass ein Fehler der Einlassluftmenge wiederum in einem Bereich verringert wird, in dem der Ventil-Betriebswinkel über dem Schwellenwert liegt.
Es versteht sich, dass, wenn eine Strömungsgeschwindigkeit von Einlassluft, die durch ein Einlassventil eines Motors hindurchtritt, eine Schallgeschwindigkeit erreicht, das Lernen eines Korrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses eines Ventilhubgrößen-Änderungsmechanismus gewährleistet ist.
Es tritt jedoch häufig der Fall ein, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Einlassluft beim Hindurchtreten durch das Einlassventil keine Schallgeschwindigkeit erreichen kann, wenn nicht das Ventilhubmaß starker als dasjenige Ventilhubmaß verringert wird, das für einen Leerlaufbetrieb des Motors, d. h. bei Leerlauf des Motors, erforderlich ist.
Dementsprechend muss dahingehend mit Problemen gerechnet werden, dass nicht gewährleistet ist, dass viele Möglichkeiten bestehen, den Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus zu lernen.
Zusammenfassung der Erfindung
Angesichts des oben beschriebenen Problems besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zu schaffen, mit denen es möglich ist, mit hoher Frequenz sicher einen Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses eines Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus und einen Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses eines Mittenphasen-Änderungsmechanismus zu lernen.
Um die oben stehende Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn ein Motor in einem Zwischen-Betriebsbereich betrieben wird, der sich zwischen einem ersten Betriebsbereich, in dem sich eine Einlassluftmenge proportional zu einer Öffnungsfläche eines Einlassventils ändert, und einem zweiten Betriebsbereich erstreckt, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu einer Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils nicht wesentlich ändert, ein Fehler der Einlassluftmenge berechnet, und des Weiteren wird ein Verhältnis zwischen einem Einfluss auf den Mittenphasen-Änderungsmechanismus und dem auf einen Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus relativ zu dem berechneten Fehler der Einlassluftmenge berechnet. Dann werden Korrekturwerte zum Korrigieren des Mittenphasen-Änderungsmechanismus bzw. des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge zu diesem Zeitpunkt und des berechneten Einflussverhältnisses gelernt.
Die anderen Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein systematisches Schema eines Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Perspektivansicht, die einen Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Seitenansicht des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus.
4 ist eine Schnittansicht, die einen Mittenphasen-Änderungsmechanismus gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptroutine des Korrekturwert-Lernprozesses auf Basis einer Differenz zwischen einem Auslegungswert einer Einlassluftmenge und einem tatsächlich gemessenen Wert derselben gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist eine grafische Ansicht, die verschiedene Abschnitte des Betriebsbereiches eines Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Flussdiagramm, das den Korrekturwert-Lernprozess, der auf Basis eines Steuerfehlers der Einlassluftmenge innerhalb eines Betriebsbereiches A ausgeführt wird, gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein Flussdiagramm, das den Korrekturwert-Lernprozess auf Basis des Steuerfehlers der Einlassluftmenge in einem Betriebsbereich B gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Flussdiagramm, das den Korrekturwert-Lernprozess auf Basis des Steuerfehlers der Einlassluftmenge in einem Betriebsbereich C zeigt.
10 ist ein Diagramm zur Erläuterung des Einflussverhältnisses in dem Betriebsbereich C gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Flussdiagramm, das eine Hauptroutine des Korrekturwert-Lernprozesses auf Basis einer Einlassluftmengen-Differenz zwischen Zylinderreihen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Bestimmen einer Drehmomentdifferenz zwischen den Zylinderreihen in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
13 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Ermitteln einer Ladewirkungsgrad-Differenz zwischen den Zylinderreihen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Prozess zum Ermitteln einer Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Differenz zwischen den Zylinderreihen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist ein Flussdiagramm, das einen Korrekturwert-Lernprozess auf Basis der Einlassluftmengen-Differenz zwischen den Zylinderreihen in dem Betriebsbereich A gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist ein Flussdiagramm, das einen Korrekturwert-Lernprozess auf Basis der Einlassluftmengen-Differenz zwischen den Zylinderreihen in dem Betriebsbereich B gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist ein Flussdiagramm, das einen Korrekturwert-Lernprozess auf Basis der Einlassluftmengen-Differenz zwischen den Zylinderreihen gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 ist eine systematische Darstellung, die einen Motor für ein Fahrzeug gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 1 ist ein Motor 101 ein V-Motor, der eine linke und eine rechte Zylinderreihe 101a und 101b umfasst.
In einem Einlassrohr 102 des Motor 101 ist eine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 angeordnet.
Luft, die durch die elektronisch gesteuerte Drosselklappe hindurchgeleitet wird, wird auf jeweilige Zylinderreihen 101a und 101b verteilt und anschließend weiter auf jeden Zylinder verteilt.
In jedem Zylinder wird die Luft durch Sog über ein Einlassventil 105 in eine Brennkammer 106 eingeleitet.
Das Abgas in jedem Zylinder wird aus Brennkammer 106 über ein Auslassventil 107 ausgestoßen und anschließend für jede Zylinderreihe zur Reinigung durch jeden vorderen Katalysator 108a, 108b und jeden hinteren Katalysator 109a, 109b gesammelt, die in jeder Zylinderreihe 101a, 101b angeordnet sind.
Das Abgas in jeder Zylinderreihe wird, nachdem es durch jeden hinteren Katalysator 109a, 109b gereinigt worden ist, zusammengeführt und strömt in einen Schalldämpfer 103 und wird anschließend an die Atmosphäre abgegeben.
Auslassventil 107 wird zum Öffnen oder Schließen durch einen Nocken angetrieben, der von einer Auslass-Nockenwelle 110 axial getragen wird, wobei ein unveränderliches Ventil hubmaß, ein unveränderlicher Ventil-Betriebswinkel und eine unveränderliche Ventil-Zeitsteuerung beibehalten werden.
Hingegen werden ein Ventilhubmaß von Einlassventil 105 sowie ein Arbeitswinkel desselben durch jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b kontinuierlich geändert.
Des Weiteren wird eine Phase der Mitte des Arbeitswinkels von Einlassventil 105 durch jeden Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b kontinuierlich verändert.
In eine elektronische Steuereinheit (ECU) 114 sind eine durch Mikrocomputersteuerung elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104, jeder Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b und jeder Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b integriert, um eine Soll-Einlassluftmenge zu erreichen, die einer Gaspedalposition entspricht.
Die elektronische Steuereinheit 114 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren.
Als die verschiedenen Sensoren sind vorhanden:
ein Luftstromsensor 115, der eine Einlassluft-Strömungsmenge von Motor 101 erfasst; ein Gaspedalpositions-Sensor 116, der eine Gaspedalposition erfasst, ein Kurbeiwinkelsensor 117, der einen Drehwinkel einer Kurbelwelle erfasst, ein Drosselklappensensor 118, der eine Öffnung TVO der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 104 erfasst; ein Wassertemperatursensor 119, der die Kühlwassertemperatur von Motor 101 erfasst, Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensoren 111a und 111b zum Erfassen von Kraftstoff-Luft-Verhältnissen in den jeweiligen Zylinderreihen und dergleichen.
Des Weiteren sind an einem Einlasskanal an der stromauf liegenden Seite von Einlassventil 105 und ein Kraftstoffeinspritzventil 131 für jeden Zylinder vorhanden.
Kraftstoff in einem Kraftstofftank 132 wird unter Druck durch eine Kraftstoffpumpe 133 zu Kraftstoffeinspritzventil 131 geleitet. Dann wird, wenn das Kraftstoffeinspritzventil 131 auf Basis eines Einspritz-Impulssignals von der elektronischen Steuereinheit 114 zum Öffnen angesteuert wird, die Kraftstoffmenge, die proportional zu der Einspritzimpulsbreite ist, in Motor 101 eingespritzt.
Im Folgenden werden auf Basis von 2 bis 4 Strukturen jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b sowie jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b beschrieben.
In Motor 101 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Paar Einlassventile 105, 105 für jeden Zylinder vorhanden, und über den Einlassventilen 105, 105 ist eine Einlassventil-Antriebswelle 103, die durch die Kurbelwelle drehend angetrieben wird, so gelagert, dass sie sich in einer Richtung entlang einer Zylinderreihe erstreckt.
Schwenknocken 4, von denen jeder mit einem Ventilstößel 2a von Einlassventil 105 in Kontakt ist, um das Einlassventil 105 zu öffnen oder zu schließen, sind auf eine Außenfläche von Einlassventil-Antriebswelle 103 so aufgepasst, dass sie relativ zu Einlassventil-Antriebswelle 3 gedreht werden können.
Zwischen Einlassventil-Antriebswelle 3 und Schwenknocken 4 befindet sich ein Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b, der den Arbeitswinkel des entsprechenden Einlassventils 105 sowie das Ventilhubmaß desselben kontinuierlich ändert.
Des Weiteren ist an einem Endabschnitt von Einlassventil-Antriebswelle 3 ein Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b angeordnet, der eine Drehphase einer zugehörigen Einlassventil-Antriebswelle 3 relativ zu der Kurbelwelle ändert, um die Phase der Mitte des Arbeitswinkels von Einlassventil 105 kontinuierlich zu ändern.
Jeder Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b enthält, wie in 2 und 3 dargestellt, einen Antriebsnocken 11, der kreisförmig ist und exzentrisch fest an Einlassventil-Antriebswelle 3 angeordnet ist, ein Verbindungsglied 12, das ringförmig ist und so auf eine Außenfläche von Antriebsnocken 11 aufgesetzt ist, dass es relativ zu Antriebsnocken 11 gedreht werden kann, eine Steuerwelle 13, die sich in einer Richtung der Zylinderreihe so erstreckt, dass sie annähernd parallel zu Einlassventil-Antriebswelle 3 ist, einen Steuernocken 14, der kreisförmig ist und exzentrisch fest auf Steuerwelle 13 angeordnet ist, einen Kipphebel 15, der auf eine Außenfläche von Steuernocken 14 so aufgesetzt ist, dass er relativ zu Steuernocken 14 gedreht werden kann, und des Weiteren an einem Ende mit einem vorderen Ende des ringförmigen Verbindungsgliedes 12 verbunden ist, und ein Verbindungsglied 16 in Stangenform, das mit dem anderen Ende von Kipphebel 15 und Schwenknocken 4 verbunden ist.
Steuerwelle 13 wird durch einen Motor 17 über ein Getriebe 18 so angetrieben, dass sie sich innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches um ihre eigene Achse dreht.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau führt, wenn Einlassventil-Antriebswelle 3 sich in Verbindung mit der Kurbelwelle dreht, das ringförmige Verbindungsglied 12 die annähernde Verschiebung über Antriebsnocken 11 aus, und Kipphebel 15 wird um den Achsmittelpunkt von Steuernocken 14 herum geschwenkt und des Weiteren wird Schwenknocken 4 über das stangenförmige Verbindungsglied 16 geschwenkt, so dass das entsprechende Einlassventil 14 so angetrieben wird, dass es sich öffnet oder schließt.
Des Weiteren wird, indem ein Drehwinkel von Steuerwelle 13 verändert wird, eine Position der Achsmitte von Steuernocken 14, die der Schwenkmittelpunkt von Kipphebel 15 ist, so verändert, dass die Ausrichtung von Schwenknocken 4 verändert wird.
Dadurch werden der Arbeitswinkel von Einlassventil 15 sowie das Hubmaß desselben kontinuierlich so verändert, dass sie vergrößert oder verringert werden, während die Phase der Mitte des Arbeitswinkels von Einlassventil 105 annähernd unverändert bleibt. Das heißt, wenn Steuerwelle 13 in einer Richtung gedreht wird, wird das Ventilhubmaß kontinuierlich so verändert, dass es größer wird, und gleichzeitig wird der Ventil-Betriebswinkel kontinuierlich so verändert, dass er größer wird, während, wenn Steuerwelle 13 in einer Richtung entgegengesetzt zu der einen Richtung gedreht wird, das Ventilhubmaß kontinuierlich so verändert wird, dass es kleiner wird, und gleichzeitig wird der Ventil-Betriebswinkel kontinuierlich so verändert wird, dass er kleiner wird.
4 zeigt beide Mittenphasen-Änderungsmechanismen 113a, 113b.
Jeder Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b enthält einen ersten Drehkörper 21, der an einem Ritzel 25 befestigt ist, das synchron zu der Kurbelwelle gedreht wird, so dass er sich integral mit Ritzel 25 dreht, einen zweiten Drehkörper 22, der an einem Ende von Einlassventil-Antriebswelle 3 mittels eines Bolzens 22a befestigt ist, so dass er integral mit Einlassventil-Antriebswelle 3 gedreht wird, und ein zylindrisches Zwischenrad 23, das mit einer Innenumfangsfläche des ersten Drehkörpers 21 und einer Außenumfangsfläche des zweiten Drehkörpers 22 über Spiralnuten 26 in Eingriff ist.
Eine Trommel 27 ist mit Zwischenrad 23 über ein Schraubengewinde 28 verbunden, und eine Torsionsfeder 29 ist zwischen Trommel 27 und Zwischenrad 23 angeordnet.
Zwischenrad 23 wird durch Torsionsfeder 29 in einer Verzögerungswinkelrichtung (in 4 nach links) gedrückt, und wenn eine Spannung durch eine elektromagnetische Verzögerungseinrichtung 24 angelegt wird, um eine Magnetkraft zu erzeugen, wird Zwischenrad 23 über Trommel 24 und Schraubengewinde 28 in einer Vorverlegungswinkelrichtung (in 4 nach rechts) bewegt.
Eine relative Phase zwischen den Drehkörpern 21 und 22 wird entsprechend einer Position von Zwischenrad 23 in einer Wellenrichtung so verändert, dass eine Phase von Einlassventil-Antriebswelle 3 relativ zu der Kurbelwelle verändert wird.
Motor 17 und elektromagnetische Verzögerungseinrichtung 24 werden auf Basis von Steuersignalen von der elektronischen Steuereinheit 114 gesteuert.
Der Aufbau jedes der Mittenphasen-Änderungsmechanismen 113a oder 113b ist dabei nicht auf den oben beschriebenen beschränkt, und es ist möglich, einen bekannten Mechanismus einzusetzen, der die Drehphase von Einlassventil-Antriebswelle 3 relativ zu der Kurbelwelle ändert.
Die elektronische Steuereinheit 114 stellt einen Sollwinkel von Steuerwelle 13 (Soll-Ventilhubmaß) ein und regelt eine Betätigungsvariable von Energiezufuhr zu Motor 17 so, dass ein durch einen Winkelsensor 23 erfasster Ist-Winkel sich dem Soll-Winkel nähert.
Des Weiteren erfasst die elektronische Steuereinheit 114 die Drehphase von Einlassventil-Antriebswelle 3 relativ zu der Kurbelwelle auf Basis eines Signals von einem Winkelpositionssensor 130 zum Ausgeben eines Erfassungssignals an einer vorgegebenen Winkelposition von Einlassventil-Antriebswelle 3 und des Erfassungssignals von Kurbelwinkelsensor 117 und regelt eine Betätigungsvariable der Stromzufuhr zu der elektromagnetischen Verzögerungseinrichtung 24.
Des Weiteren hat die elektronische Steuereinheit 114 die Funktion, einen Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b zu lernen, und die Funktion, einen Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b zu lernen, um einen Fehler der Einlassluftmenge aufgrund der Abweichung von Ist-Charakteristiken jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b von Bezugs-Charakteristiken aufzuheben.
Im Folgenden werden die Details des Lernprozesses zum Aufheben des Fehlers der Einlassluftmenge beschrieben.
Ein Flussdiagramm in 5 zeigt eine Hauptroutine des Lernprozesses.
In dem Flussdiagramm von 5 wird zunächst in Schritt S11 festgestellt, ob ein Absolutwert eines Fehlers EQ1 der Einlassluftmenge zu diesem Zeitpunkt einen zuvor gespeicherten zulässigen Fehler übersteigt oder nicht.
Dabei wird der Fehler EQ1 der Einlassluftmenge als Differenz zwischen einer Ist-Einlassluftmenge, die durch Luftstrom-Sensor 115 erfasst wird, und einer Einlassluftmenge bestimmt, die auf Basis des Arbeitswinkels von Einlassventil 105 zu diesem Zeitpunkt, des Ventilhubmaßes desselben und der Phase der Mitte desselben und des Weiteren Betriebsbedingungen, wie beispielsweise Motordrehzahl und dergleichen, geschätzt wird.
Wenn dabei der Fehler EQ1 auf die oben beschriebene Weise berechnet wird, kann Motor 101 ein Reihenmotor, ein V-Motor, der eine Vielzahl von Zylinderreihen umfasst, oder ein Boxermotor sein.
Wenn der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, wird festgestellt, dass der tatsächlich gemessene Wert der Einlassluftmenge von dem Schätzwert derselben abweicht, da der Arbeitswinkel von Einlassventil 105, das Ventilhubmaß desselben und die Phasenritte desselben von Bezugswerten abweichen, die den Betätigungsvariablen jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b entsprechen.
Daher geht, wenn festgestellt wird, dass der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, die Routine zu Schritt S12 über, um den Absolutwert des Fehlers EQ1 auf den zulässigen Fehler zu bringen.
In Schritt 12 wird festgestellt, ob ein Wert ANV, der ermittelt wird, indem eine Öffnungsfläche VAA von Einlassventil 102 zu dem Zeitpunkt durch die Motordrehzahl NE und die Volumenverdrängung VOL dividiert wird, d. h. (ANV = VAA/NE/VOL), auf oder unter einem Schwellenwert SLA liegt.
Es ist anzumerken, dass die Öffnungsfläche VAA ein Wert ist, der ermittelt wird, indem das Hubmaß von Einlassventil 105 bei jeder Kurbelwinkeleinheit integriert wird.
Der Schwellenwert SLA ist zu einem Maximalwert ANV in einem Betriebsbereich A äquivalent, in dem eine Strömungsgeschwindigkeit von Luft, die durch Einlassventil 105 hindurchtritt, eine Schallgeschwindigkeit erreicht und die Einlassluftmenge von Motor 101 proportional zu der Öffnungsfläche von Einlassventil 105 geändert wird.
Wenn ANV auf oder unter dem Schwellenwert SLA liegt, wird festgestellt, dass der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich A entspricht (siehe 6).
Dann geht, wenn der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich A entspricht, die Routine zu Schritt 13 über, um den Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b zu lernen.
Das heißt, in dem Betriebsbereich A beeinflusst die Abweichung der Phase der Mitte, die durch jeden Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b geändert werden kann, von dem Bezugswert den Fehler EQ1 nicht erheblich, und der Fehler EQ1 tritt vollständig aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes durch jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b von den Bezugswerten auf.
Daher wird in dem Betriebsbereich A davon ausgegangen, dass der Fehler EQ1 vollständig aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten auftritt, und der Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Ventilhubmaß-Veränderungsmechanismus 112a und 112b wird gelernt.
Wenn hingegen in Schritt 12 festgestellt wird, dass ANV über dem Schwellenwert SLA liegt, geht die Routine zu Schritt 14 über, in dem festgestellt wird, ob ANV auf oder über einem Schwellenwert SLB liegt.
Der Schwellenwert SLB ist zu einem Minimalwert ANV in einem Betriebsbereich B äquivalent, in dem die Einlassluftmenge des Motors relativ zu der Änderung des Öffnungsbereiches von Einlassventil 105 nicht erheblich geändert wird, und wenn ANV auf oder über dem Schwellenwert SLB liegt, wird festgestellt, dass der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich B entspricht (siehe 6).
Dann geht, wenn der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich B entspricht, die Routine zu Schritt 15 über, um den Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b zu lernen.
Das heißt, in dem Betriebsbereich B beeinflusst die Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes in jedem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b von den Bezugswerten den Fehler EQ1 nicht erheblich und der Fehler EQ1 tritt vollständig aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b von dem Bezugswert auf.
Daher wird in dem Betriebsbereich B davon ausgegangen, dass der Fehler EQ1 vollständig aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte von dem Bezugswert auftritt, und der Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Phasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b wird gelernt.
Wenn hingegen in Schritt 14 festgestellt wird, dass ANV unter dem Schwellenwert SLB liegt, wird festgestellt, dass der aktuelle Betriebszustand einem Betriebsbereich C entspricht (einem Zwischen-Betriebsbereich), der sich zwischen dem Betriebsbereich A und dem Betriebsbereich B erstreckt (siehe 6).
Der Betriebsbereich C ist ein Bereich, in dem der Fehler EQ1 aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes durch jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b von den Bezugswerten auftreten kann und auch aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte durch jeden Mittenphasen-Veränderungsmechanismus 113a oder 113b von dem Bezugswert auftreten kann.
Wenn der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich C entspricht, geht die Routine zu Schritt S16 über, in dem der Fehler EQ1 jedem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 113a und jedem Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b zugeleitet wird, um so die jeweiligen Korrekturwerte zu lernen.
Des Weiteren wird, wenn in Schritt S11 festgestellt wird, dass der Absolutwert des EQ1 genauso groß ist wie oder kleiner als der zulässige Fehler, da es nicht notwendig ist, die Korrekturwerte zu aktualisieren, die Routine unverändert beendet.
Ein Flussdiagramm in 7 zeigt die Einzelheiten des Lernens in Schritt S13.
In Schritt 131 wird festgestellt, ob der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, und wenn der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, geht die Routine zu Schritt S132 über.
In Schritt S132 wird der Fehler EQ1 mit einem Umwandlungskoeffizienten G1 multipliziert, um so einen Korrekturwert AHOS zu berechnen.
Im nächsten Schritt S133 wird der Korrekturwert AHOS zu einem unmittelbar vorangehenden Wert AGA₁ eines Lern-Korrekturwertes AGAK addiert, und ein Ergebnis der Addition wird als neuer Lern-Korrekturwert AGAK gespeichert.
In Schritt S134 wird das Erfassungsergebnis von Winkelsensor 32 mit dem Lern-Korrekturwert AGAK korrigiert, und die Betätigungsvariable für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b wird auf Basis des Winkelerfassungswertes nach Korrektur geregelt.
In dem Fall, in dem beispielsweise die Ist-Einlassluftmenge geringer ist als die Soll-Einlassluftmenge, wird der Lern-Korrekturwert AGAK so eingestellt, dass der Winkel von Steuerwelle 13 in einem Winkel an einer unteren Ventilhubseite erfasst wird, und so werden der Betriebswinkel jedes Einlassventils 105 und das Hubmaß desselben so gesteuert, dass sie größer werden.
Solange der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, wird der Prozess der Schritte S132 bis S134 wiederholt ausgeführt.
Des Weiteren zeigt ein Flussdiagramm in 8 die Details des Lernens in Schritt S15.
In Schritt S151 wird festgestellt, ob der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, und wenn der Absolutwert von EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, geht die Routine zu Schritt S152 über.
In Schritt S152 wird der Fehler EQ1 mit einem Umwandlungskoeffizienten G2 multipliziert, um so einen Korrekturwert PHOS zu berechnen.
Im nächsten Schritt S153 wird der Korrekturwert PHOS zu einem einem Lern-Korrekturwert PGAK unmittelbar vorangehenden Wert PGAK₁ addiert, und ein Ergebnis der Addition wird als ein neuer Lern-Korrekturwert PGAK gespeichert.
In Schritt S154 wird das Erfassungsergebnis der Phase der Mitte mit dem Lern-Korrekturwert PGAK korrigiert und die Betätigungsvariable für jeden Mittenphasen-Veränderungsmechanismus 113a, 113b wird auf Basis der Phase des Mittenerfassungswertes nach Korrektur geregelt.
Wenn beispielsweise die Ist-Einlassluftmenge geringer ist als die Soll-Einlassluftmenge wird der Lern-Korrekturwert PGAK so eingestellt, der Drehungsphase an einer Seite erfasst wird, an der die Einlassluftmenge geringer wird, und so wird die Phase der Mitte des Betriebswinkels jedes Einlassventils 105 so gesteuert, dass die Einlassluftmenge erhöht wird.
Solange der Absolutwert des Fehlers EQ1 den zulässigen Fehler übersteigt, wird der Prozess der Schritte 152 bis S154 wiederholt ausgeführt.
Ein Flussdiagramm in 9 zeigt die Details des Lernens in Schritt S16.
In den Schritten S161 bis S164 wird ähnlich wie in den Schritten S131 bis S134 in dem Flussdiagramm in 7 davon ausgegangen, dass der Fehler EQ1 zu dieser Zeit lediglich aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten auftritt, und der Lern-Korrekturwert AGAK wird aktualisiert.
Dann geht, wenn in Schritt S161 festgestellt wird, dass der Absolutwert des Fehlers EQ1 genauso groß ist wie oder kleiner als der zulässige Fehler, die Routine zu Schritt S165 über.
In Schritt S165 wird der in Schritt 163 aktualisierte Lern-Korrekturwert AGAK mit einem Einflussanteil RA multipliziert, um ihn in den Lern-Korrekturwert umzuwandeln, der einer Fehlerkomponente aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten in dem Fehler EQ1 entspricht.
Beim Lernen in den Schritten S161 bis S164 wird davon ausgegangen, dass der Fehler EQ1 lediglich aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten auftritt, und der Lern-Korrekturwert AGAK wird aktualisiert.
In dem Betriebsbereich C jedoch tritt der Fehler EQ1 aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten auf und tritt auch aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte von dem Bezugswert auf. Daher muss normalerweise der Fehler EQ1 in eine Fehlerkomponente, die aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten auftritt, und eine Fehlerkomponente getrennt werden, die aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte von dem Bezugswert auftritt, um ihn zu lernen.
Daher wird das Einflussverhältnis RA, d. h. das Verhältnis zwischen dem Einfluss auf den Ventil-Betriebswinkel und dem auf das Ventilhubmaß relativ zu dem Fehler EQ1 zu dieser Zeit geschätzt, und das Lernergebnis in Schritt S162 wird mit dem Einflussverhältnis RA korrigiert, so dass der Lern-Korrekturwert AGAK, der der Fehlerkomponente entspricht, die lediglich von dem Ventil-Betriebswinkel und dem Ventilhubmaß abhängt, ermittelt wird.
Dabei wird das Einflussverhältnis RA auf Basis einer Einlassluftmenge QS berechnet, die geschätzt wird, indem davon ausgegangen wird, dass die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils 105 und der Ist-Einlassmenge QA geändert wird, die von Luftstromsensor 115 erfasst wird, da für das Einflussverhältnis RA = QA/QS gilt (wobei 1 ≥ RA ≥ 0).
Das Einflussverhältnis RA wird, wie in 10 dargestellt, auf in der Nähe der Grenze zu dem Betriebsbereich A einen Wert nahe 1 eingestellt und wird kleiner eingestellt, wenn sich der Betriebszustand dem Betriebsbereich B nähert. Eine derartige Tendenz des Einflussverhältnisses RA entspricht der Tatsache, dass der Einfluss durch den Ventil-Betriebswinkel und das Ventilhubmaß im Verhältnis zu dem Fehler EQ1 bei Annäherung an den Betriebsbereich A größer wird, während der Einfluss durch die Phase der Mitte im Verhältnis zu dem Fehler EQ1 bei Annäherung des Betriebszustandes an den Betriebsbereich B größer wird.
In Schritt S165 wird der Lern-Korrekturwert AGAK mit dem Einflussverhältnis RA korrigiert, um den Lern-Korrekturwert AGAK zu ermitteln, der der Fehlerkomponente entspricht, die nur von dem Ventil-Betriebswinkel und dem Ventilhubmaß abhängt, und dann geht die Routine zu Schritt S166 über.
In Schritt S166 wird das Erfassungsergebnis von Winkelsensor 32 auf Basis des mit dem Einflussverhältnis RA korrigierten Lern-Korrekturwertes AGAK korrigiert, und die Betätigungsvariable für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b wird nach Korrektur unter Verwendung des Winkelerfassungswertes geregelt.
Mit der oben erwähnten Regelung wird die Fehlerkomponente in dem Fehler EQ1, die durch den Ventil-Betriebswinkel und das Ventilhubmaß beeinflusst wird, aufgehoben, und dementsprechend wird davon ausgegangen, dass der in diesem Zustand auftretende Fehler EQ1 von der Phase der Mitte abhängt.
Daher wird in den Schritten S167 bis S170 ähnlich wie in den Schritten S151 bis S154 in dem Flussdiagramm in 8 eine Phase des Mitten-Lernwertes gelernt, um ihn zu aktualisieren, so dass der Fehler EQ1 schließlich genauso groß wird wie oder geringer als der zulässige Fehler.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration können in den Betriebsbereichen A und B der Fehler EQ1, der von dem Ventil-Betriebswinkel und dem Ventilhubmaß abhängt, und der Fehler EQ1, der von der Phase der Mitte abhängt, mit hoher Genauigkeit gelernt werden.
Andererseits kann auch in dem Zwischenbereich C zwischen den Betriebsbereichen A und B, in dem der Fehler EQ1 auftritt, da er sowohl von dem Ventil-Betriebswinkel als auch dem Ventilhubmaß und der Phase der Mitte beeinflusst wird, der Fehler EQ1 gelernt werden, indem er in die Fehlerkomponente, die von dem Ventil-Betriebswinkel und dem Ventil-Hubmaß abhängt, und die Fehlerkomponente getrennt wird, die von der Phase der Mitte abhängt.
Dementsprechend kann selbst in einem Fall, in dem beispielsweise die Möglichkeit besteht, dass der aktuelle Betriebszustand dem Betriebsbereich A oder dem Betriebsbereich B entspricht, die Gelegenheit zum Lernen ausreichend gewährleistet werden, so dass ein Zustand, in dem der Fehler der Einlassluftmenge auftritt, sofort behoben werden kann, um so die Steuerbarkeit der Einlassluftmenge zu verbessern.
Dabei ist es in dem Betriebsbereich C möglich, dass der Lern-Korrekturwert PGAK auf der Annahme basierend gelernt wird, dass der Fehler EQ1 vollständig von der Phase der Mitte abhängt, und nachdem das Lernen abgeschlossen ist, wird der Lern-Korrekturwert PGAK mit einem Einflussverhältnis RP der Phase der Mitte korrigiert, und des Weiteren wird der Fehler EQ1 in dem durch den Lern-Korrekturwert PGAK korrigierten Zustand nach Korrek tur als die Fehlerkomponente gelernt, die von dem Ventil-Betriebswinkel und dem Ventilhubmaß abhängt.
Dabei gilt für das Einflussverhältnis RP = 1 – QA/QS (dabei 1 ≥ RP ≥ 0).
Statt die Differenz zwischen der Ist-Einlassmenge und der auf Basis des Betriebswinkels von Einlassventil 105, des Hubmaßes desselben und der Phase der Mitte derselben geschätzten Einlassluftmenge als den Fehler EQ1 der Einlassluftmenge zu betrachten, ist es bei dem V-Motor der vorliegenden Ausführungsform möglich, die Korrekturwerte zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b so zu lernen, dass die Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen aufgehoben wird.
Ein Flussdiagramm in 11 zeigt eine Hauptroutine eines Lernprozesses auf Basis der Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen.
In Schritt S21 wird festgestellt, ob ein Absolutwert eines Fehlers EQ2, der die Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen darstellt, einen zulässigen Fehler übersteigt.
Dann geht, wenn der Absolutwert des Fehlers EQ2 den zulässigen Fehler übersteigt, die Routine zu den Schritten S22 bis S26 über und ähnlich wie in den Schritten S12 bis S16 wird ANV mit den Schwellenwerten SLA und SLB verglichen, und anschließend wird festgestellt, ob die aktuellen Betriebsbedingungen dem Betriebsbereich A, dem Betriebsbereich B oder dem Betriebsbereich C entsprechen, und der Lernprozess wird für jeden der Betriebsbereiche A, B und C durchgeführt.
Dabei wird, wenn eine Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen vorhanden ist, eine Drehmomentdifferenz zwischen den Zylinderreihen verursacht. Daher kann die Drehmomentdifferenz zwischen den Zylinderreihen als der Fehler EQ2 berechnet werden.
Ein Flussdiagramm in 12 zeigt den Prozess des Berechnens der Drehmomentdifferenz zwischen den Zylinderreihen.
In dem Flussdiagramm in 12 wird in Schritt S211 eine Bezugs-Kurbelwinkelposition in jedem Zündintervall auf Basis des Erfassungssignals von Kurbelwinkelsensor 117 erfasst, um so einen Zyklus TINT der Bezugs-Kurbelwinkelposition zu messen.
In Schritt S212 wird auf Basis des Zyklus TINT ein Wert MISC berechnet, der die Drehmomentdifferenz zwischen Zylindern anzeigt, deren Hübe voneinander um eine Drehung von Motor 101 abweichen.
Bei der Berechnung von MISC werden für den Zyklus TINT alle Daten des neuesten Wertes TINT1 bis zu den vorhergehenden Daten von TINTn, die vor der vorgegebenen Anzahl von Zyklus aufgetreten sind, in Zeitreihen gespeichert. Das heißt, "n" von TINTn ist eine positive ganze Zahl, und dementsprechend wird, wenn "n" = 2, ein unmittelbar vorangehender Wert angezeigt, und, wenn "n" = 3, wird ein Wert vor dem unmittelbar vorangehenden Wert angezeigt.
Dann wir die folgende Berechnung immer dann ausgeführt, wenn der Zyklus TINT aktualisiert wird.
Dabei ist Motor 101 ein V-6 Zylindermotor.
MISC = MISB2 – MISB3
In den oben stehenden Gleichungen ist TP eine Grund-Einspritzimpulsbreite im Verhältnis zu einer Zylinder-Einlassluftmenge, und MISB2 ist ein MISS unmittelbar vorangehender Wert und MISB3 ist ein Wert vor dem MISS unmittelbar vorangehenden Wert MISB2.
In Schritt S213 werden eine Komponente MISCL der linken Zylinderreihe und eine Komponente MISCR der rechten Zylinderreihe aus MISC ermittelt.
Bei dem V-6 Zylindermotor 101 umfasst die Zylinderreihe Zylinder #1, Zylinder #3 und Zylinder #5, und die rechte Zylinderreihe umfasst Zylinder #2, Zylinder #4 und Zylinder 6, und eine Zündreihenfolge ist Zylinder #1 → Zylinder #2 → Zylinder #3 → Zylinder #4 → Zylinder #4 → Zylinder #5 → Zylinder #6.
In diesem Fall sind, wenn das Zündintervall bei 120° Kurbelwinkel liegt, Kombinationen von Zylindern, deren Hübe voneinander um eine Drehung von Motor 101 abweichen, Zylinder #1 und Zylinder #4, Zylinder #2 und Zylinder #5 sowie Zylinder #3 und Zylinder #6.
Dann wird, wenn MISC beispielsweise die Drehmomentdifferenz zwischen Zylinder #1 und Zylinder #4 anzeigt, ein Drehmoment-Erhöhungs-/Verringerungs-Abschnitt von Zylinder #1 relativ zu einem durchschnittlichen Drehmoment zwischen Zylinder #1 und Zylinder #4 auf Basis von MISC als die Komponente MISCL der linken Zylinderreihe bestimmt, und ein Drehmoment-Erhöhungs-/Verringerungs-Abschnitt von Zylinder #4 relativ zu dem durchschnittlichen Drehmoment wird als die Komponente MISCR der rechten Zylinderreihe bestimmt.
Des Weiteren werden in Schritt 214 die Komponente MISCL der linken Zylinderreihe und die Komponente MISCR der rechten Zylinderreihe jeweils gleitend gemittelt, und ein Filterungsprozess wird durchgeführt, um Durchschnittswerte MISCLAVE und MISCRAVE zu bestimmen.
Dann wird in Schritt S215 eine Drehmomentdifferenz BNKSTPMS zwischen den Zylinderreihen auf Basis der Durchschnittswerte MISCLAVE und MISCRAVE berechnet. BNKSTPMS = MISCRAVE – MISCLAVE
Wenn die Drehmomentdifferenz BNKSTPMS zwischen den Zylinderreihen entsprechend dem Flussdiagramm in 12 berechnet wird, wird davon ausgegangen, dass die Drehmomentdifferenz BNKSTPMS äquivalent zu dem Fehler EQ2 ist, der die Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen anzeigt, und in Schritt S21 wird festgestellt, ob ein Absolutwert der Drehmomentdifferenz BNKSTPMS einen zulässigen Fehler übersteigt oder nicht.
Ein Flussdiagramm in 13 zeigt den Prozess zum Berechnen einer Differenz des Ladewirkungsgrades zwischen den Zylinderreihen als einen Wert, der den Fehler EQ2 der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen anzeigt.
Dabei ist, wenn die Differenz des Ladewirkungsgrades zwischen den Zylinderreihen gemäß dem Flussdiagramm in 13 berechnet wird, um eine Einlassluft-Strömungsmenge individuell für jede Zylinderreihe zu berechnen, ein Luftstromsensor 115 separat für die rechte Zylinderreihe und die linke Zylinderreihe vorhanden.
In Schritt S221 wird eine Einlassluft-Strömungsmenge (d. h. eine Strömungsmenge von Einlassluft) QR in der rechten Zylinderreihe auf Basis des Erfassungssignals von Luftstromsensor 115 erfasst, der an der rechten Zylinderreihe vorhanden ist.
In Schritt S222 wird eine Einlassluft-Strömungsmenge QL in der linken Zylinderreihe auf Basis des Erfassungssignals von Luftstrom-Sensor 115 erfasst, der an der linken Zylinderreihe vorhanden ist.
In Schritt S223 wird eine Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TP0R, die äquivalent zu einer Zylinderluftmenge in der rechten Zylinderreihe ist, entsprechend der unten stehenden Gleichung berechnet. TP0R = K × QR/NE
In der oben stehenden Formel ist K eine Konstante, und NE ist die Motordrehzahl (U/min).
In Schritt 224 wird eine Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TP0L, die äquivalent zu einer Zylinderluftmenge in der linken Zylinderreihe ist, entsprechend der unten stehenden Gleichung berechnet. TP0L = K × QL/NE
In Schritt S225 wird die Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TP0R der rechten Zylinderreihe verarbeitet, um sie abzuflachen, und ein Ergebnis ist TPR.
In Schritt S226 wird die Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TP0L der linken Zylinderreihe verarbeitet, um sie abzuflachen, und ein Ergebnis ist TPL.
In Schritt 227 wird ein Ladewirkungsgrad ITACR der rechten Zylinderreihe mit der unten stehenden Gleichung unter Verwendung der Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TPMAX# für das vollständig geöffnete Ventil und TPR berechnet. ITACR = TPR/TPMAX#
In Schritt S228 wird ein Ladewirkungsgrad ITACL der linken Zylinderreihe mit der unten stehenden Gleichung unter Verwendung der Grund-Kraftstoffeinspritz-Impulsbreite TPMAX# für das vollständig geöffnete Ventil und TPL berechnet. ITACL = TPL/TPMAX#
In Schritt S229 werden der Ladewirkungsgrad ITACR der rechten Zylinderreihe und der Ladewirkungsgrad ITACL der linken Zylinderreihe jeweils verarbeitet, um sie abzuflachen, und die Ergebnisse sind ITACRAVE und ITACLAVE.
In Schritt S230 wird eine Ladewirkungsgrad-Differenz BNKTPIC zwischen den Zylinderreihen mit der unten stehenden Gleichung auf Basis des durchschnittlichen Ladewirkungsgrades ITACRAVE der rechten Zylinderreihe und des durchschnittlichen Ladewirkungsgrades ITACLAVE der linken Zylinderreihe berechnet. BNKSTPIC = ITACRAVE – ITACLAVE
Dann wird, wenn die Ladewirkungsgrad-Differenz BNKSTPIC zwischen den Zylinderreihen entsprechend dem Flussdiagramm in 13 berechnet ist, in Schritt S21 festgestellt, ob ein Absolutwert von BNKSTPIC einen zulässigen Fehler übersteigt oder nicht.
Ein Flussdiagramm in 14 zeigt einen Prozess zum Bestimmen einer Differenz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylinderreihen als einen Wert, der den Fehler EQ2 der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen anzeigt.
Wenn eine Kraftstoffeinspritzmenge berechnet wird und dabei angenommen wird, dass die gleiche Menge an Einlassluft in jeder Zylinderreihe vorhanden ist, unterscheiden sich, wenn sich die Ist-Einlassluftmengen in den Zylinderreihen voneinander unterscheiden, auch die Luft-Kraftstoff-Verhältnisse in den Zylinderreihen voneinander, und daher zeigt die Differenz des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylinderreihen die Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen an.
In dem Flussdiagramm in 14 wird in Schritt S241 ein Erfassungssignal von einem Luft-Kraftstoff-Sensor 111a an der rechten Zylinderreihe eingelesen.
In Schritt S242 wird ein Erfassungssignal in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 111b an der linken Zylinderreihe eingelesen.
In Schritt S243 wird ein Rückführungs-Korrekturkoeffizient ALPRAR, mit dem ein Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der rechten Zylinderreihe mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung gebracht soll, auf Basis des durch Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 111a erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der rechten Zylinderreihe berechnet.
Der Korrekturkoeffizient ALPHAR wird verwendet, um die Kraftstoffeinspritzmenge der rechten Zylinderreihe zu korrigieren.
In Schritt S244 wird ein Rückführungs-Korrekturkoeffizient ALPHAL, mit dem ein Ist-Luft-Kraftstoff-Verhältnis der linken Zylinderreihe mit einem Soll-Luft-Kraftstoff-Verhältnis in Übereinstimmung gebracht soll, auf Basis des durch Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 111b erfassten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der linken Zylinderreihe berechnet.
Der Korrekturkoeffizient ALPHAL wird zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge der linken Zylinderreihe verwendet.
In Schritt S245 wird der Rückführungs-Korrekturkoeffizient ALPRAR für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis der rechten Zylinderreihe verarbeitet, um ihn abzuflachen, und ein Ergebnis ist AVEALPR.
In Schritt S246 wird der Rückführungs-Korrekturkoeffizient ALPHAL des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses der linken Zylinderreihe verarbeitet, um ihn abzuflachen, und ein Ergebnis ist AVEALPL.
In Schritt S247 wird eine Differenz BNKSTPAL des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylinderreihen mit der unten stehenden Gleichung auf Basis des Durchschnitts-Korrekturkoeffizienten AVEALPR der rechten Zylinderreihe und des Durchschnitts-Korrekturkoeffizienten AVEALPL der linken Zylinderreiche berechnet. BNKSTPAL = AVEALPR – AVEALPL
Dann wird, wenn die Differenz BNKSTPAL des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zwischen den Zylinderreihen gemäß dem Flussdiagramm in 14 berechnet ist, in Schritt S21 festgestellt, ob ein Absolutwert der Differenz BNKSTPAL des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einen zulässigen Fehler übersteigt.
Wenn in Schritt S21 in dem Flussdiagramm in 11 festgestellt wird, dass der Absolutwert des Fehlers EQ2 (EQ2 = BNKSTPMS oder BNKSTPIC oder BNKSTPAL) der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen den zulässigen Fehler übersteigt, geht die Routine zu Schritt S22 über, in dem festgestellt wird, ob ANV auf oder unter dem Schwellenwert SLA liegt oder nicht.
Dann geht, wenn ANV auf dem Schwellenwert SLA oder darunter liegt und die Betriebsbedingungen dem Betriebsbereich A entsprechen, die Routine zu Schritt S23 über, in dem der Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses jedes Ventilluftmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b gelernt wird.
Die Details des Prozesses in Schritt S23 sind in einem Flussdiagramm in 15 dargestellt.
In Schritt S251 wird festgestellt, ob der Fehler EQ2 (EQ2 = BNKSTPMS oder BNKSTPIC oder BNKSTPAL) einer Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen den zulässigen Fehler übersteigt, und wenn der Fehler EQ2 den zulässigen Fehler übersteigt, geht die Routine zu Schritt S252 über.
In Schritt S252 wird der Fehler EQ2 mit dem Umwandlungskoeffizienten G1 multipliziert, um so den Korrekturwert AHOS zu berechnen.
Im nächsten Schritt S253 wird der Korrekturwert AHOS zu dem dem Lern-Korrekturwert AGAK unmittelbar vorangehenden Wert AGAK₁ addiert, und ein Ergebnis der Addition wird als ein neuer Lern-Korrekturwert AGAK gespeichert.
In Schritt S254 wird der Lern-Korrekturwert AGAK in einen Lern-Korrekturwert AGAKR für die rechte Zylinderreihe und einen Lern-Korrekturwert AGAKL für die linke Zylinderreihe getrennt.
Der in Schritt S253 ermittelte Lern-Korrekturwert AGAK wird als ein Wert ermittelt, mit dem die Differenz der Ansaugluftmenge durch Korrigieren der Ansaugluftmenge in einer der Zylinderreihen aufgehoben werden kann. Wenn die jedoch die Einlassluftmenge der Zylinderreihe, in der die Einlassluftmenge relativ groß ist, verringert wird und auch die Einlassluftmenge der Zylinderreihe, in der die Einlassluftmenge relativ gering ist, erhöht wird, kann die Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen reduziert werden.
Daher wird in Schritt S254 der Lern-Korrekturwert AGAKR für die rechte Zylinderreihe als "AGAKR = (Anteilsverhältnis – 1) × AGAK" berechnet, und der Lern-Korrekturwert AGAKL für die linke Zylinderreihe wird als "AGAKL = Anteilsverhältnis × AGAK" berechnet.
Wenn das Anteilsverhältnis beispielsweise 0,5 beträgt, wird die Anforderung zum Aufheben der Differenz der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen gleichmäßig jeder der Zylinderreihen übermittelt, so dass die Einlassluftmenge der Zylinderreihe, in der die Einlassluftmenge geringer ist, um die Hälfte der Differenz der Einlassluftmenge erhöht wird, und die Einlassluftmenge der Zylinderreihe, in der die Einlassluftmenge größer ist, um die Hälfte der Differenz der Einlassluftmenge verringert wird.
In Schritt S255 werden die Erfassungsergebnisse durch Winkelsensor 32 in der rechten und der linken Zylinderreihe jeweils mit den entsprechenden Lern-Korrekturwerten AGAKR und AGAKL korrigiert, und die Betätigungsvariable für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b wird nach Korrektur auf Basis jedes Winkelerfassungswertes geregelt.
Dann wird, solange der Absolutwert des Fehlers EQ2 (EQ2 = BNKSTPMS oder BNKSTPIC oder BNKSTPAL) den zulässigen Fehler übersteigt, der Prozess in den Schritten S252 bis S255 wiederholt ausgeführt.
Wenn hingegen in Schritt S24 in dem Flussdiagramm in 11 festgestellt wird, dass ANV auf oder über dem Schwellenwert SLB liegt und die Betriebsbedingungen dem Betriebsbe reich B entsprechen, geht die Routine zu Schritt S25 über, in dem der Korrekturwert in dem Steuerprozess des Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b gelernt wird.
Die Details des Prozesses in Schritt S25 sind in einem Flussdiagramm in 16 dargestellt.
In dem Flussdiagramm in 16 wird in Schritt S261 festgestellt, ob der Absolutwert des Fehlers EQ2 (EQ2 = BNKSTPMS oder BNKSTPIC oder BNKSTPAL) der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen den zulässigen Fehler übersteigt, und wenn der Fehler EQ2 den zulässigen Fehler übersteigt, geht die Routine zu Schritt S262 über.
In Schritt S262 wird der Fehler EQ2 mit dem Umwandlungskoeffizienten G2 multipliziert, um so den Korrekturwert PHOS zu berechnen.
Im nächsten Schritt S263 wird der Korrekturwert PHOS zu dem dem Lern-Korrekturwert PGAK unmittelbar vorangehenden Wert PGAK₁ addiert und ein Additionsergebnis wird als ein neuer Lern-Korrekturwert PGAK gespeichert.
In Schritt S264 wird ähnlich wie in Schritt S254 der in Schritt S263 ermittelte Lern-Korrekturwert PGAK in einen Lern-Korrekturwert PGAKR für die rechte Zylinderreihe und einen Lern-Korrekturwert PGAKL für die linke Zylinderreihe getrennt.
Das heißt, der Lern-Korrekturwert PGAKR für die rechte Zylinderreihe wird als "PGAKR = (Anteilsverhältnis – 1) × PGAK" berechnet, und der Lern-Korrekturwert PGAKL wird als "PGAKL = Anteilsverhältnis × PGAK" berechnet.
In Schritt S265 werden die Erfassungsergebnisse der Phase der Mitte der rechten Zylinderreihe und der linken Zylinderreihe mit den Lern-Korrekturwerten PGAKR bzw. PGAKL korrigiert, und die Betätigungsvariable für jeden Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b wird nach Korrektur auf Basis der Phase der Mitte geregelt.
Dann wird, solange der Absolutwert des Fehlers EQ2 (EQ2 = BNKSTPMS oder BNKSTPIC oder BNKSTPAL) den zulässigen Fehler übersteigt, der Prozess in den Schritten S262 bis S265 wiederholt ausgeführt.
In Schritt S24 in dem Flussdiagramm in 11 geht, wenn festgestellt wird, dass ANV unter dem Schwellenwert SLB liegt und die Betriebsbedingung dem Betriebsbereich C entspricht, die Routine zu Schritt S26 über.
Dann wird der Fehler EQ2 der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen jedem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b so wie jedem Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b übermittelt, so dass die Korrekturwerte desselben gelernt werden.
Die Details des Lernvorgangs in Schritt S26 werden entsprechend einem Flussdiagramm in 17 beschrieben.
In Schritt S271 bis S275 wird ähnlich wie in den Schritten S251 bis S255 in dem Flussdiagramm von 15 angenommen, dass der Fehler EQ2 zu dieser Zeit nur von der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und dem Ventilhubmaß von den jeweiligen Bezugswerten abhängt, und der Lern-Korrekturwert AGAK wird aktualisiert, und des Weiteren wird der Lern-Korrekturwert AGAK auf Basis des Anteilsverhältnisses in den Lern-Korrekturwert AGAKR, der der rechten Zylinderreihe zugewiesen wird, und den Lern-Korrekturwert AGAKL getrennt, der der linken Zylinderreihe zugeordnet wird, so dass die Betätigungsvariable für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b geregelt wird.
Dann geht, wenn festgestellt wird, dass der Absolutwert des Fehlers EQ2 genauso groß ist wie oder geringer als der zulässige Fehler, die Routine zu Schritt S276 über.
In Schritt S276 wird der in Schritt S273 aktualisierte Lern-Korrekturwert 103 mit dem Einflussanteil RA multipliziert, um ihn in den Lern-Korrekturwert umzuwandeln, der der Fehlerkomponente aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten in dem Fehler EQ2 entspricht.
Bei dem Lernen in den Schritten S271 bis S275 wird davon ausgegangen, dass der Fehler EQ2 lediglich aufgrund der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den jeweiligen Bezugswerten auftritt, und der Lern-Korrekturwert AGAK wird aktualisiert. In dem Betriebsbereich C jedoch tritt der Fehler EQ2 aufgrund des Einflusses des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes auf und tritt auch aufgrund des Einflusses der Phase der Mitte auf.
Das heißt, der Fehler EQ2 in dem Betriebsbereich C ist ein Wert, der ermittelt wird, indem der durch den Ventil-Betriebswinkel und das Ventilhubmaß beeinflusste Fehler und der durch die Phase der Mitte beeinflusste Fehler verringert werden.
Dementsprechend besteht, wenn das Lernergebnis in Schritt S273 unverändert angewendet wird, die Möglichkeit, dass der Fehler EQ2 größer wird, beispielsweise wenn die Phase der Mitte des Einlassventils 105 geändert wird.
Daher wird das Einflussverhältnis RA des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes auf den Fehler EQ2 zu dieser Zeit geschätzt, und das Lernergebnis in Schritt S273 wird mit dem Einflussverhältnis RA korrigiert, um so den Lernwert zu ermitteln, der dem Fehler entspricht, der nur der Abweichung des Ventil-Betriebswinkels und des Ventilhubmaßes von den Bezugswerten entspricht. AGAK = AGAK × RA
Dabei wird, wie oben beschrieben, das Einflussverhältnis RA als RA = QA/QS (dabei 1 ≥ RA ≥ 0) in der Annahme, dass die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche von Einlassventil 105 geändert wird, auf Basis der Einlassluftmenge QS und der durch Luftstromsensor 115 erfassten Einlassluftmenge QA (siehe 10) berechnet.
Das Einflussverhältnis RA wird, wie in 10 dargestellt, in der Nähe der Grenze zu dem Betriebsbereich A auf den Wert nahe 1 festgelegt, und wird so festgelegt, dass es kleiner ist, wenn sich der Betriebszustand dem Betriebsbereich B nähert. Eine derartige Tendenz des Einflussanteilses RA entspricht der Tatsache, dass der Ventil-Betriebswinkel und das Ventilhubmaß einen erheblichen Einfluss auf den Fehler EQ2 haben, wenn sich die Betriebsbedingungen dem Betriebsbereich A nähern, während die Phase der Mitte den Fehler EQ2 erheblich beeinflusst, wenn sich die Betriebsbedingungen dem Betriebsbereich B nähern.
In Schritt S277 wird ähnlich wie in Schritt S274 der mit dem Einflussanteil RA korrigierte Lern-Korrekturwert 108 jeder der Zylinderreihen auf Basis des Anteilsverhältnisses zugeordnet.
Dann werden in dem nächsten Schritt S278 die Erfassungsergebnisse durch Winkelsensor 32 in der rechten und der linken Zylinderreihe jeweils mit den entsprechenden Lern-Korrekturwerten AGAKR und AGAKL korrigiert, und die Betätigungsvariable für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b wird nach Korrektur auf Basis der Winkelkorrekturwerte geregelt.
Mit der oben beschriebenen Regelung wird die durch den Ventil-Betriebswinkel und das Ventilhubmaß beeinflusste Fehlerkomponente in dem Fehler EQ2 aufgehoben, und es wird davon ausgegangen, dass der Fehler EQ2 in diesem Zustand aufgrund der Abweichung der Phase der Mitte von dem Bezugswert auftritt.
Daher wird in den Schritten S279 bis S283 ähnlich wie in den Schritten S261 bis S265 in dem Flussdiagramm in 16 der Korrekturwert PGAK aktualisiert, um so den Fehler der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen aufzuheben, der von der Abweichung der Phase der Mitte von dem Bezugswert abhängt.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die Fehler der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen, der von jedem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b und jedem Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b abhängt, aufzuheben, um so das Betriebsverhalten des Motors zu verbessern.
Des Weiteren ist es selbst in dem Bereich, in dem der Fehler der Einlassluftmenge zwischen den Zylinderreihen sowohl durch jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a oder 112b als auch durch jeden Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a oder 113b beeinflusst wird, möglich, das Lernen mit hoher Genauigkeit durchzuführen, und daher bestehen ausreichend Lernmöglichkeiten, um so die Fehlerauflösung umgehend umzusetzen.
Dabei werden in der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn das Lernen an dem Fehler der Einlassluftmenge durchgeführt wird, der von jedem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und jedem Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b abhängt, um einen derartigen Fehler aufzuheben, jeder Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und jeder Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b korrektiv gesteuert. Es ist jedoch auch möglich, die Drehmomentdifferenz aufgrund des Fehlers der Einlassluftmenge durch Korrigieren des Zündzeitpunktes zu korrigieren.
Des Weiteren werden als Korrektur zum Aufheben des Fehlers der Einlassluftmenge in der oben beschriebenen Ausführungsform die Erfassungswerte der Betätigungsvariablen für jeden Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus 112a, 112b und jeden Mittenphasen-Änderungsmechanismus 113a, 113b korrigiert. Es ist jedoch auch möglich, den Sollwert oder die Betätigungsvariablen zu korrigieren.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-344818 , die am 21. Dezember 2006 eingereicht wurde, und deren Priorität beansprucht wird, wird hiermit durch Verweis einbezogen.
Obwohl nur eine ausgewählte Ausführungsform gewählt wurde, um die vorliegende Erfindung darzustellen und zu beschreiben, liegt für den Fachmann aufgrund dieser Offenbarung auf der Hand, dass verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
Des Weiteren dient die vorangehende Beschreibung der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung lediglich der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung der Erfindung, wie sie durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird.

Claims

Steuervorrichtung (114) für eine veränderliche Ventilvorrichtung, die einen Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b), der eine Phase der Mitte eines Betriebswinkels eines Einlassventils (105) ändert, und einen Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) enthält, der ein Ventilhubmaß des Einlassventils (105) und einen Betriebswinkel desselben ändert, wobei sie umfasst: eine Bereichs-Unterscheidungseinrichtung, die Betriebsbereiche eines Motors (101) dahingehend unterscheidet, ob ein Betriebsbereich (A), in dem eine Einlassluftmenge proportional zu einer Öffnungsfläche des Einlassventils (105) geändert wird, ein Betriebsbereich (B), in dem die Einlassluftmenge relativ zu einer Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils nicht wesentlich geändert wird, oder ein Zwischen-Betriebsbereich (C) zwischen den Betriebsbereichen (A) und (B) vorliegt; eine Fehlerberechnungseinrichtung, die einen Fehler der Einlassluftmenge des Motors (101) berechnet; eine Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung, die, wenn der Motor (101) in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) betrieben wird, ein Einflussverhältnis zwischen Einfluss auf den Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und dem auf den Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) in Bezug auf den durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehler der Einlassluftmenge berechnet; und einen Lernabschnitt, der, wenn der Motor (101) in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) betrieben wird, Korrekturwerte zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge und des durch die Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung berechneten Einflussverhältnisses lernt.
Steuervorrichtung (114) nach Anspruch 1, wobei die Lerneinrichtung umfasst: eine erste Lerneinrichtung, die einen Phasenkorrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge und einen Anteil des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) an dem durch die Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung berechneten Einflussverhältnis lernt; und eine zweite Lerneinrichtung, die einen Ventilhubmaß-Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge in einem Zustand lernt, in dem der Steuerprozess des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) mit dem Phasenkorrekturwert korrigiert wird.
Steuervorrichtung (114) nach Anspruch 1, wobei die Lerneinrichtung umfasst: eine dritte Lerneinrichtung, die einen Ventilhubmaß-Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge und dem Anteil des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) an dem durch die Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung berechneten Einflussverhältnis lernt; und eine vierte Lerneinrichtung, die einen Phasenkorrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge in einem Zustand lernt, in dem der Steuerprozess des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) mit dem Ventilhubmaß-Korrekturwert korrigiert wird.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Fehlerberechnungseinrichtung eine Differenz zwischen einer Ist-Einlassluftmenge und einer auf Basis von Betriebsbedingungen des Motors (101) geschätzten Einlassluftmenge als den Fehler der Einlassluftmenge berechnet.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Motor (101) mit einer Vielzahl von Zylinderreihen versehen ist, die jeweils mit dem Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und dem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) versehen sind, und die Fehlerberechnungseinrichtung eine Differenz der Lufteinlassmenge zwischen der Vielzahl von Zylinderreihen als den Fehler der Einlassluftmenge berechnet.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die des Weiteren umfasst: eine Ventilhubmaß-Lerneinrichtung, die, wenn der Motor (101) in dem Betriebsbereich (A) betrieben wird, in dem sich die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, einen Ventilhubmaß-Korrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge lernt.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die des Weiteren umfasst: eine Phasen-Lerneinrichtung, die, wenn der Motor (101) in dem Betriebsbereich (B) betrieben wird, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu der Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert, einen Phasenkorrekturwert zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehlers der Einlassluftmenge lernt.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bereichs-Unterscheidungseinrichtung die Betriebsbereiche des Motors (101) auf Basis der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) unterscheidet.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung die Einflussanteile zwischen dem Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 13b) und dem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) in Bezug auf den durch die Fehlerberechnungseinrichtung berechneten Fehler der Einlassluftmenge auf Basis der in der Annahme, dass sich die Einlassluftmenge des Motors (101) proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, berechneten Einlassluftmenge und einer Ist-Einlassluftmenge zu der Zeit berechnet.
Steuervorrichtung (114) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) die Einflussverhältnis-Berechnungseinrichtung den Anteil des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) an dem Einflussverhältnis so einstellt, dass er größer wird, wenn die Betriebsbedingungen nahe an dem Betriebsbereich (A) liegen, in dem sich die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, und der Anteil des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113, 113b) an dem Einflussverhältnis so einstellt, dass er größer wird, wenn die Betriebsbedingungen nahe an dem Betriebsbereich (B) liegen, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu der Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert.
Verfahren zum Steuern einer veränderlichen Ventilvorrichtung, die einen Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b), der eine Phase der Mitte eines Betriebswinkels eines Einlassventils (105) ändert, und einen Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) enthält, der ein Ventilhubmaß des Einlassventils (105) und den Betriebswinkel desselben ändert, wobei es die folgenden Schritte umfasst: Unterscheiden von Betriebsbereichen des Motors (101) dahingehend, ob ein Betriebsbereich (A), in dem sich eine Einlassluftmenge proportional zu einer Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, ein Betriebsbereich (B), in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu einer Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert, oder einem Zwischen-Betriebsbereich (C) zwischen diesen Betriebsbereichen (A) und (B) vorliegt; Berechnen eines Fehlers der Einlassluftmenge des Motors (101); Berechnen des Einflussverhältnisses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) in dem Fehler der Einlassluftmenge, wenn der Motor (101) in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) betrieben wird; und wenn der Motor in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) betrieben wird, Lernen von Korrekturwerten zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge und des Einflussverhältnisses.
Steuerverfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Lernens der Korrekturwerte die folgenden Schritte umfasst: Lernen eines Phasenkorrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge und eines Anteils des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) an dem Einflussverhältnis; und Lernen eines Ventilhubmaß-Korrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge in einem Zustand, in dem der Steuerprozess des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) mit dem Phasenkorrekturwert korrigiert wird.
Steuerverfahren nach Anspruch 11, wobei der Schritt des Lernens der Korrekturwerte die folgenden Schritte umfasst: Lernen eines Ventilhubmaß-Korrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge und des Anteils des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) an dem Einflussverhältnis; und Lernen eines Phasenkorrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge in einem Zustand, in dem der Steuerprozess des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) mit dem Ventilhubmaß-Korrekturwert korrigiert wird.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Schritt des Berechnens des Fehlers der Einlassluftmenge die folgenden Schritte umfasst: Schätzen der Einlassluftmenge auf Basis von Betriebsbedingungen des Motors (101); Messen der Einlassluftmenge des Motors (101); und Berechnen einer Differenz zwischen dem geschätzten Wert der Einlassluftmenge und dem Messwert der Einlassluftmenge als den Fehler der Einlassluftmenge.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei der Motor (101) mit einer Vielzahl von Zylinderreihen versehen ist, die jeweils mit dem Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und dem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) versehen sind, und der Schritt des Berechnens des Fehlers der Einlassluftmenge den folgenden Schritt umfasst: Berechnen einer Differenz der Einlassluftmenge zwischen der Vielzahl von Zylinderreihen als den Fehler der Einlassluftmenge.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, das des Weiteren den folgenden Schritt umfasst: wenn der Motor (101) in dem Betriebsbereich (A) betrieben wird, in dem sich die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, Lernen eines Ventilhubmaß-Korrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, das des Weiteren den folgenden Schritt umfasst: wenn der Motor (101) in dem Betriebsbereich (B) betrieben wird, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu der Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert, Lernen eines Phasenkorrekturwertes zum Korrigieren des Steuerprozesses des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) auf Basis des Fehlers der Einlassluftmenge.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei der Schritt des Unterscheidens der Betriebsbereiche die folgenden Schritte umfasst: Berechnen der Öffnungsfläche des Einlassventils (105); Vergleichen der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) mit einem Schwellenwert; und Unterscheiden der Motorbetriebsbereiche auf Basis des Vergleichsergebnisses.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei der Schritt des Berechnens des Einflussverhältnisses die folgenden Schritte umfasst: Schätzen der Einlassluftmenge in der Annahme, dass sich die Einlassluftmenge des Motors (101) proportional zur Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert; und Berechnen des Einflussverhältnisses zwischen dem Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) und dem Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) in Bezug auf den Fehler der Einlassluftmenge auf Basis des geschätzten Wertes der Einlassluftmenge und einer Ist-Einlassmenge zu der Zeit.
Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, wobei der Schritt des Berechnens des Einflussverhältnisses die folgenden Schritte umfasst: in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) Unterscheiden, ob die Betriebsbedingungen nahe an dem Betriebsbereich (A), in dem sich die Einlassluftmenge proportional zur Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, oder dem Betriebsbereich (B) liegen, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu der Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert; und in dem Zwischen-Betriebsbereich (C) Festlegen des Anteils des Ventilhubmaß-Änderungsmechanismus (112a, 112b) an dem Einflussverhältnis so, dass er größer wird, wenn die Betriebsbedingungen nahe an dem Betriebsbereich (A) liegen, in dem sich die Einlassluftmenge proportional zu der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) ändert, und Festlegen des Anteils des Mittenphasen-Änderungsmechanismus (113a, 113b) an dem Einflussverhältnis so, dass er größer wird, wenn die Betriebsbedingungen nahe an dem Betriebsbereich (B) liegen, in dem sich die Einlassluftmenge relativ zu der Änderung der Öffnungsfläche des Einlassventils (105) nicht wesentlich ändert.