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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung,
die eine Ventilzeitabstimmung von mindestens einem Ventil einer
Verbrennungskraftmaschine steuert, das über eine Nockenwelle
durch Übertragen eines Moments von einer Kurbelwelle der
Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird.
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Eine
zuvor vorgeschlagene Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung verwendet
einen Phasenanpassungsmechanismus, der mit einer Motorwelle eines
Elektromotors verbunden ist, um eine relative Phase (nachstehend
als Motorphase bezeichnet) zwischen einer Kurbelwelle und einer
Nockenwelle gemäß einem Drehzustand der Motorwelle
anzupassen. Zum Beispiel lehrt die
japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2004-350446 eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung,
in der Schaltelemente mit Statorspulen eines Elektromotors verbunden
sind, die ein magnetisches Feld nach deren Erregung erzeugen. Wenn
die einzuschaltenden Schaltelemente sequenziell geändert
werden, wird die Motorwelle, an die das erzeugte magnetische Feld
angelegt wird, gedreht. Auf diese Weise wird die Motorwelle gemäß der
Ein-/Aus-Steuerung der Schaltelemente gedreht, so dass die Ventilzeitabstimmung,
die durch die Motorphase bestimmt wird, angemessen als Antwort auf
den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine angepasst werden kann.
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Bei
der in der
japanischen ungeprüften
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-350446 dargelegten Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung
wird die Motorwelle in dem erzeugten magnetischen Feld der Statorspulen
gedreht, so dass die induzierte Spannung in den Statorspulen erzeugt
wird. Zu diesem Zeitpunkt gilt in einem Fall, in dem eine Ist-Drehrichtung
der Motorwelle mit einer Soll-Drehrichtung der Motorwelle übereinstimmt,
was verwendet wird, um die Schaltreihenfolge der einzuschaltenden
Schaltelemente zu bestimmen, dass eine induzierte Spannung in einer
entgegengesetzten Richtung erzeugt wird, die der der angelegten
Spannung entgegensteht, die an die Statorspule durch das Einschalten des
Schaltelements angelegt wird. Auf diese Weise fließt der
elektrische Strom, der einer Differenz zwischen der angelegten Spannung
und der induzierten Spannung entspricht, durch das entsprechende Ein-Zustands-Schaltelement,
das auf den Ein-Zustand gesetzt ist.
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Im
Gegensatz dazu gilt in einem Fall, in dem die Ist-Drehrichtung der
Motorwelle nicht mit der Soll-Drehrichtung der Motorwelle übereinstimmt, dass
eine induzierte Spannung in der gleichen Richtung wie die der angelegten
Spannung erzeugt wird, die an die Statorspule durch das Einschalten
des entsprechenden Schaltelements angelegt wird. Auf diese Weise
fließt der relativ große elektrische Strom, dessen
Betrag der Summe der angelegten Spannung und der induzierten Spannung
entspricht, kontinuierlich durch das Ein-Zustands-Schaltelement, das
auf den Ein-Zustand gesetzt ist. Daher kann dieses Schaltelement übermäßig
aufgeheizt werden, um eine thermische Fehlfunktion des Schaltelements hervorzurufen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des vorstehenden Nachteils
gemacht. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung
bereitzustellen, um eine angemessene Anpassung der Ventilzeitabstimmung
zu implementieren, während eine thermische Fehlfunktion
effektiv begrenzt wird. Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
zu erreichen, ist eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung bereitgestellt,
die eine Ventilzeitabstimmung von mindestens einem Ventil einer
Verbrennungskraftmaschine steuert, das über eine Nockenwelle
durch Übertragen eines Moments von einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine
angetrieben wird, um das mindestens eine Ventil zu öffnen
und zu schließen. Die Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung umfasst
einen Elektromotor, eine Vielzahl von Schaltelementen, eine elektrische
Energiezufuhrantriebseinrichtung und einen Phasenanpassungsmechanismus.
Jede der Vielzahl von Statorspulen erzeugt aufgrund dessen Erregung
ein magnetisches Feld. Die Motorwelle wird angetrieben, um durch
einen Einfluss des magnetischen Feldes jeder entsprechenden der
Vielzahl von Statorspulen, sich zu drehen. Jedes der Vielzahl von
Schaltelementen ist mit einer entsprechenden der Vielzahl von Statorspulen
verbunden. Die elektrische Energiezufuhrantriebseinrichtung dient
zum Antreiben der Motorwelle durch sequenzielles Ändern
von mindestens einem Ein-Zustand-Schaltelement, um unter der Vielzahl
von Schaltelementen eingeschaltet zu werden, um elektrische Energie
jeder entsprechenden der Vielzahl von Statorspulen zuzuführen.
Der Phasenanpassungsmechanismus passt eine relative Phase zwischen
der Kurbelwelle und der Nockenwelle als Antwort auf einen Drehzustand
der Motorwelle an. Die elektrische Energiezufuhrantriebseinrichtung
führt eine Betriebszeitsteuerung eines Ein- und Ausschaltens
eines ausgewählten Schaltelements aus, das aus dem mindestens
einen Ein-Zustand-Schaltelement ausgewählt wird, um die
elektrische Energie der entsprechenden der Vielzahl von Statorspulen
in einem Fall zuzuführen, in dem eine Ist-Drehrichtung der
Motorwelle und eine Soll-Drehrichtung der Motorwelle miteinander übereinstimmen.
Die elektrische Energiezufuhrantriebseinrichtung stellt ein Ein-Betriebszeitverhältnis
des ausgewählten Schaltelements unter einem unteren Grenzwert
ein, der mindestens benötigt wird, um die Motorwelle durch
die Energiezufuhr an jede entsprechende der Vielzahl von Statorspulen
in einem Fall zu drehen, in dem die Ist-Drehrichtung der Motorwelle
und die Soll-Drehrichtung der Motorwelle nicht miteinander übereinstimmen.
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Die
Erfindung, zusammen mit weiteren Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen
davon, wird anhand der nachfolgenden Beschreibung, den anhängenden Patentansprüchen
und den anhängenden Zeichnungen besser verstanden, wobei
in den Zeichnungen gilt:
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1 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 3, die einen
Basisaufbau einer Ventil zeitabstimmungssteuerungsvorrichtung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1;
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3 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1;
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4 ist
eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1;
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5 ist
ein Blockdiagramm, das einen charakteristischen Aufbau einer in 1 gezeigten
elektrischen Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit zeigt;
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6 ist
ein Blockdiagramm, das einen detaillierten Aufbau eines elektrischen
Energiezufuhrblocks von 5 zeigt;
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7 ist
ein schematisches Diagramm, das Energiezufuhrmuster einer elektrischen
Energiezufuhrantriebseinheit von 6 zeigt,
die in einem Fall verwendet werden, in dem eine Soll-Drehrichtung
einer Motorwelle eine Regeldrehrichtung ist;
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8 ist
ein weiteres schematisches Diagramm, das Energiezufuhrmuster der
elektrischen Energiezufuhrantriebseinheit zeigt, die in einem Fall verwendet
werden, in dem die Soll-Drehrichtung der Motorwelle eine Rückwärtsdrehrichtung
ist;
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9 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Einstellung eines Ein-Betriebszeitverhältnisses der
elektrischen Energiezufuhrantriebseinrichtung zeigt;
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10 ist
ein schematisches Diagramm zum Beschreiben des Ein-Betriebszeitverhältnisses der
elektrischen Energiezufuhrantriebseinheit zeigt; und
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11 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Ist-Drehzahl
der Motorwelle und dem Ein-Betriebszeitverhältnis zeigt.
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1 zeigt
eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 ist
in einem Fahrzeug installiert, und befindet sich in einem Getriebesystem, das
ein Motormoment von einer (nicht gezeigten) Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine
zu einer Nockenwelle 2 überträgt. Die
Nockenwelle 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels
treibt (nicht gezeigte) Ansaugventile unter Ventilen der Verbrennungskraftmaschine
an, um diese zu öffnen und zu schließen. Die Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 passt
die Ventilzeitabstimmungen der Ansaugventile an.
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Nachstehend
wird ein Basisaufbau der Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 beschrieben.
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Die
Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 umfasst einen
Elektromotor 4, eine elektrische Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit 6 und
einen Phasenanpassungsmechanismus 8. Die Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 ändert,
d. h., passt die Ventilzeitabstimmung an, die über eine
relative Phase (auch als Motorphase bezeichnet) zwischen der Kurbelwelle
und der Nockenwelle 2 bestimmt wird.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt, ist der Elektromotor 4 ein
bürstenloser Permanentmagnetsynchronmotor, und umfasst
ein Motorgehäuse 100, ein Lagerpaar 101,
eine Motorwelle 102 und einen Motorstator 103.
Das Motorgehäuse 100 ist an einer stationären
Komponente (z. B. einem Kettenkasten) der Verbrennungskraftmaschine
installiert. Das Lagerpaar 101 und der Motorstator 103 werden sicher
im Inneren des Motorgehäuses 100 aufgenommen.
Die Lager 101 stützen einen Wellenhauptkörper 104 der
Motorwelle 102 drehbar. Ein Rotor 105 der Motorwelle 102 besteht
aus magnetischem Material, und ist in einem ringförmigen
Scheibenkörper konfiguriert, der von dem Wellenhauptkörper 104 radial nach
außen vorsteht. Eine Vielzahl von Permanentmagneten 106 ist
dem Rotor 105 derart bereitgestellt, dass die Magnete 106 einer
nach dem anderen bei gleichen Intervallen in einem Umfang der Motorwelle 102 angeordnet
sind. Dadurch sind die Permanentmagnete 106 einstückig
mit der Motorwelle 102 in einer Regeldrehrichtung und einer
Rückwärtsdrehrichtung drehbar. Jeweils zwei benachbarte
der Permanentmagnete 106 bilden magnetische Pole von entgegengesetzten
Polaritäten an einem radialen Außenteil des Rotors 105.
Der Motorstator 103 ist radial nach außen gerichtet
des Rotors 105 platziert, und umfasst einen Statorkern 108 und
Statorspulen 109. Der Statorkern 108 ist durch
Stapeln einer Vielzahl von Metallteilen gebildet. Hervorstehende
Pole des Statorkerns 108 sind einer nach dem anderen bei im
Wesentlichen gleichen Intervallen in der Drehrichtung der Motorwelle 102 angeordnet.
Die Statorspulen 109 sind um die entsprechenden vorstehenden Pole
des Statorkerns 108 gewickelt.
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Die
elektrische Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit 6 aus 1 ist
elektrisch mit den Statorspulen 109 des Elektromotors 4 verbunden,
und steuert die elektrische Energiezufuhr an die Statorspulen 109 basierend
auf dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine. Wenn die
elektrische Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit 6 die
elektrische Energiezufuhr zu den Statorspulen 109 steuert, werden
die entsprechenden Statorspulen 109 erregt, um das entsprechende
magnetische Feld, das an die Permanentmagnete 106 angelegt
wird, zu erzeugen, und dadurch wird die Motorwelle 102 in 2 im
Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel werden die Drehrichtung im Uhrzeigersinn
und die Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn in 2 als die
normale Drehrichtung (ebenso vereinfacht als Regelrichtung bezeichnet)
und die rückwärtige Drehrichtung (ebenso vereinfacht
als Rückwärtsrichtung bezeichnet) für
den erläuterten Zweck bezeichnet.
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst der Phasenanpassungsmechanismus 8 einen
antriebsseitigen Rotator 10, einen angetriebenseitigen
Rotator 20, einen Planetenträger 40 und
ein Planetengetriebe 50.
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Wie
in den 1, 3 und 4 gezeigt ist,
umfasst der antriebsseitige Rotator 10 ein Getriebeelement 12 und
einen Zahnkranz 13, die koaxial mit Schrauben fixiert sind.
Weitere Komponenten 20, 40, 50 des Phasenanpassungsmechanismus 8 werden
innerhalb des Getriebeelements 12 und dem Zahnkranz 13 aufgenommen.
Eine Außenwand des zylindrischen Getriebeelements 12 bildet
einen antriebsseitigen Innengetriebebereich 14, der einen Zahnkopfkreis
an einer Radialinnenseite eines Zahnfußkreises davon aufweist.
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Eine
Außenwand des zylindrischen Zahnkranzes 13 besitzt
eine Vielzahl von radial nach außen vorstehenden Zähnen 19,
die einer nach dem anderen in der Drehrichtung angeordnet sind.
Eine ringförmige Zeitabstimmungskette ist um die Zähne 19 des
Zahnkranzes 13 und den Zähnen der Kurbelwelle
platziert, um sich synchron mit der Kurbelwelle zu drehen. Dadurch
gilt, dass wenn das Motormoment, das von der Kurbelwelle ausgegeben
wird, durch die Zeitabstimmungskette an dem Zahnkranz 13 eingegeben
wird, der antriebsseitige Rotator 10 synchron mit der Kurbelwelle
in den 3 und 4 im Uhrzeigersinn gedreht wird.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, ist der antriebsseitige
Rotator 20 in einer im Wesentlichen zylindrischen Becherform
konfiguriert, und wird einachsig in dem antriebsseitigen Rotator 10 aufgenommen.
Eine untere Wand des antriebsseitigen Rotators 20 bildet
einen Verbindungsabschnitt 21, der einachsig mit Schrauben
mit der Nockenwelle 2 verbunden ist. Durch diese Verbindung
wird der antriebsseitige Rotator 20 zusammen mit der Nockenwelle 2 in den 3 und 4 im
Uhrzeigersinn gedreht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Regeldrehrichtung der Motorwelle 102 die gleiche
Richtung wie die Drehrichtung der Verbrennungskraftmaschine (z.
B. der Drehrichtung der Kurbelwelle), und die Rückwärtsdrehrichtung
der Motorwelle 102 ist die entgegengesetzte Richtung, die
der Drehrichtung der Verbrennungskraftmaschine entgegengesetzt ist.
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Die
Außenwand des antriebsseitigen Rotators 20 bildet
einen angetriebenseitigen Innengetriebeabschnitt 22, der
einen Zahnkopfkreis an einer radialen Innenseite eines Zahnfußkreises
davon aufweist. Hier ist ein innerer Durchmesser des angetriebenseitigen
Innengetriebeabschnitts 22 kleiner als ein Innendurchmesser
des antriebsseitigen Innengetriebeabschnitts 14. Weiterhin
ist die Anzahl von Zähnen des angetriebenseitigen Innengetriebeabschnitts 22 kleiner
als die Anzahl von Zähnen des antriebsseitigen Innengetriebeabschnitts 14.
Der angetriebenseitige Innengetriebeabschnitt 22 ist in
der Axialrichtung von dem antriebsseitigen Innengetriebeabschnitt 14 verschoben.
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Wie
in den 1, 3 und 4 gezeigt, ist
der Planetenträger 40, der als ein Eingangsrotator dient,
in einem im Wesentlichen zylindrischen Röhrenkörper
konfiguriert, und eine innere Außenfläche des
Planetenträgers 40 bildet einen Eingabeabschnitt 41.
Der Eingabeabschnitt 41 ist relativ zu dem antriebsseitigen
Rotator 10, dem angetriebenseitigen Rotator 20 und
der Motorwelle 102 einachsig angeordnet. Zwei im Eingriff
stehende Nuten 42 sind in dem Eingabeabschnitt 41 ausgebildet,
um mit einem Gelenkstück 43 im Eingriff zu stehen.
Der Wellenhauptkörper 104 der Motorwelle 102 ist
mit dem Planetenträger 40 über das Gelenkstück 43 verbunden. Weil
die Verbindung mit dem Gelenkstück 43 hergestellt
wird, dreht sich der Planetenträger 40 zusammen
mit der Motorwelle 102 in der Regeldrehrichtung oder der
Rückwärtsdrehrichtung.
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Weiterhin
ist ein exzentrischer Abschnitt 44, der hinsichtlich des
Eingabeabschnitts 41 exzentrisch ist, durch eine äußere
Außenfläche des Planetenträgers 40 ausgebildet.
Der exzentrische Abschnitt 44 ist an der inneren Innenseite
des Mittellochs 51 des Planetengetriebes 50 über
ein Lager 45 installiert. Das Planetengetriebe 50 wird
durch den exzentrischen Abschnitt 44 auf eine solche Weise
gestützt, dass das Planetengetriebe 50 als Antwort
auf die relative Drehung des Planetenträgers 40 bezüglich
des antriebsseitigen Innengetriebeabschnitts 40 eine Planetenbewegung
durchführt. Hier wird die Planetenbewegung des Planetengetriebes 50 derart ausgeführt,
dass sich das Planetengetriebe 50 in der Drehrichtung des
Planetenträgers 40 umläuft, während
sich das Planetengetriebe 50 um die exzentrische Achse
des exzentrischen Abschnitts 44 dreht.
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Das
Planetengetriebe 50 ist in einem abgestuften zylindrischen
Körper ausgebildet. Insbesondere weist das Planetengetriebe 50 einen
Abschnitt großen Durchmessers auf, der einen antriebsseitigen Außengetriebeabschnitt 52 bildet,
und einen Abschnitt kleinen Durchmessers auf, der einen abtriebsseitigen
Außengetriebeabschnitt 54 bildet. Der antriebsseitige
Außengetriebeabschnitt 52 weist einen Zahnkopfkreis
an der radialen Außenseite eines Zahnfußkreises
davon auf. Ebenso weist der abtriebsseitige Außengetriebeabschnitt 54 einen
Zahnkopfkreis an der radialen Außenseite eines Zahnfußkreises
davon auf. Die Anzahl von Zähnen des antriebsseitigen Außengetriebeabschnitts 52 ist
um eine vorbestimmte Anzahl kleiner als die des abtriebsseitigen
Innengetriebeabschnitts 14, und die Anzahl von Zähnen
des abtriebsseitigen Außengetriebeabschnitts 54 ist
um die gleiche vorbestimmte Anzahl kleiner als die des antriebsseitigen
Innengetriebeabschnitts 22. Der antriebsseitige Außengetriebeabschnitt 52 befindet
sich radial innen des antriebsseitigen Innengetriebeabschnitts 14,
und befindet sich im Eingriff mit dem antriebsseitigen Innengetriebeabschnitt 14.
Der abtriebsseitige Außengetriebeabschnitt 54,
der sich an der Seite des Verbindungsabschnitts 21 des antriebsseitigen
Außengetriebeabschnitts 52 befindet, ist radial
innen des abtriebsseitigen Innengetriebeabschnitts 22 platziert, und
befindet sich im Eingriff mit dem abtriebsseitigen Innengetriebeabschnitt 22.
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Der
Phasenanpassungsmechanismus 8, der den antriebsseitigen
Rotator 10 und den abtriebsseitigen Rotator 20 umfasst,
die miteinander auf die vorstehend beschriebene Weise im Eingriff
stehen, ändert die Motorphase basierend auf dem Drehzustand der
Motorwelle 102 und dem Planetenträger 40.
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Insbesondere
gilt in dem Fall, in dem die Motorwelle 102 und der Planetenträger 40 in
der Regeldrehrichtung bei der gleichen Drehzahl wie die des antriebsseitigen
Rotators 10 über die Übertragung des
Motormoments gedreht werden, während der Planetenträger 40 sich
nicht relativ zu dem antriebsseitigen Innengetriebeabschnitt 14 dreht,
führt das Planetengetriebe 50 keine Planetenbewegung
aus, und wird zusammen mit dem antriebsseitigen Rotator 10 und
dem abtriebsseitigen Rotator 20 gedreht. Daher wird die
gegenwärtige Motorphase beibehalten.
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Im
Gegensatz dazu gilt in dem Zustand, in dem die Motorwelle 102 und
der Planetenträger 40 in der Regeldrehrichtung
bei der höheren Drehzahl gedreht werden, die höher
als die des antriebsseitigen Rotators 10 ist, um den Planetenträger 40 in
einer vorauseilenden Richtung relativ zu dem antriebsseitigen Innengetriebeabschnitt 14 zu
drehen, wird der abtriebsseitige Rotator 20 in der vorauseilenden Richtung
relativ zu dem antriebsseitigen Rotator 10 um die Planetenbewegung
des Planetengetriebes 50 gedreht. Daher eilt die Motorphase
voraus.
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Weiterhin
gilt in dem Zustand, in dem die Motorwelle 102 und der
Planetenträger 40 in der Regeldrehrichtung oder
der Rückwärtsdrehrichtung bei der niedrigeren
Drehzahl gedreht werden, die niedriger als die des antriebsseitigen
Rotators 10 ist, um den Planetenträger 40 in
einer Verzögerungsrichtung relativ zu dem antriebsseitigen
Innengetriebeabschnitt 14 zu drehen, wird der abtriebsseitige
Rotator 20 in der Verzögerungsrichtung relativ
zu dem antriebsseitigen Rotator 10 um die Planetenbewegung
des Planetengetriebes 50 gedreht. Daher wird die Motorphase
verzögert.
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Nachstehend
wird ein charakteristischer Aufbau der Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung 1 beschrieben.
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Zunächst
wird der charakteristische Aufbau des Phasenanpassungsmechanismus 8 beschrieben.
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Wie
in den 1 und 4 gezeigt, umfasst der Phasenanpassungsmechanismus 8 eine
Anschlagnut 110 und einen Anschlagvorsprung 120 als ein
Anschlag. Insbesondere weist der Zahnkranz 13 des antriebsseitigen
Rotators 10 die Anschlagnut 110 auf, die sich
in der inneren Innenfläche des Zahnkranzes 13 des
antriebsseitigen Rotators 10 befindet, und sich bogenförmig
in der Drehrichtung des Zahnkranzes 13 erstreckt. Weiterhin
weist der abtriebsseitige Rotator 20 den Anschlagvorsprung 120 auf,
der nach außen in der Radialrichtung des abtriebsseitigen
inneren Getriebeabschnitts 23 herausragt. Der Anschlagvorsprung 120 wird
in der Anschlagnut 110 in dem antriebsseitigen Rotator 10 aufgenommen, und
ist in der Drehrichtung des antriebsseitigen Rotators 10 und
des abtriebsseitigen Rotators 20 schwingbar.
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Wenn
eine Anschlagfläche 120a des Anschlagvorsprungs 120 an
der Anschlagfläche 110a der Anschlagnut 110 anliegt,
d. h. mit diesem in Eingriff steht, der sich an der Verzögerungsseite
des Anschlagvorsprungs 120 befindet, wird die Rückwärtsdrehung
der Motorwelle 102 und des Planetenträgers 40,
die den antriebsseitigen Rotator 20 in der Verzögerungsrichtung
bezüglich dem antriebsseitigen Rotator 10 antreibt,
begrenzt. Auf diese Weise wird die Motorphase an der am Weitesten
verzögerten Endphase gestoppt.
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Wenn
eine Anschlagfläche 120b des Anschlagvorsprungs 120 an
einer Anschlagfläche 110b der Anschlagnut 110 anliegt,
d. h. mit dieser im Eingriff steht, die sich an der vorauseilenden
Seite des Anschlagvorsprungs 120 befindet, wird die Regelrichtung
der Motorwelle 102 und des Planetenträgers 40,
die den abtriebsseitigen Rotator in der vorauseilenden Richtung
bezüglich des antriebsseitigen Rotators 10 antreibt,
begrenzt. Auf diese Weise wird die Motorphase an der am Weitesten
vorauseilenden Endphase gestoppt.
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Als
Nächstes wird der charakteristische Aufbau des Elektromotors 4 beschrieben.
Wie in den 1 und 5 gezeigt,
umfasst der Elektromotor 4 drei Drehwinkelsensoren SU,
SV, SW.
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Jeder
Drehwinkelsensor SU, SV, SW umfasst z. B. ein Hall-Element. Die
Drehwinkelsensoren SU, SV, SW sind einer nach dem anderen an vorbestimmten,
kreisförmigen Intervallen in der Drehrichtung der Motorwelle 102 angeordnet.
Die Drehwinkelsensoren SU, SV, SW tasten das von den magnetischen
Polen N, S von Sensormagneten 107 ab, die an der Motorwelle 102 installiert
sind, und dadurch werden die Messsignale ausgegeben, die den Ist-Drehwinkel θ der
Motorwelle 102 angeben.
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Als
Nächstes wird der charakteristische Aufbau der elektrischen
Energieversorgungssteuerschaltungseinheit 6 beschrieben.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die elektrische Energieversorgungssteuerschaltungseinheit 6 eine
Steuerschaltung 60 und eine Motorantriebsschaltung 70.
Die Steuerschaltung 60 befindet sich außerhalb
des Elektromotors 4, und die Motorantriebsschaltung 70 befindet sich
innerhalb des Elektromotors 4. Hier sollte angemerkt sein,
dass sowohl die Steuerschaltung 60 als auch die Motorantriebsschaltung 70 zusammen
innerhalb oder außerhalb des Elektromotors 4 angeordnet
sein können.
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Die
Steuerschaltung 60 umfasst einen Mikrocomputer als dessen
Hauptkomponente, und ist elektrisch mit der Motorantriebsschaltung 70 verbunden. Die
Steuerschaltung 60 besitzt eine Funktion eines Steuerns
der Verbrennungskraftmaschine, und besitzt ebenso eine Funktion
eines Steuerns der elektrischen Energieversorgung an dem Elektromotor 4. Insbesondere
berechnet die Steuerschaltung 60 die aktuelle Ventilzeitabstimmung
basierend auf einer Ist-Drehrichtung Dr und einer aktuellen Drehzahl
(der Anzahl von Drehungen pro Zeiteinheit) Sr der Motorwelle 102,
die von der Motorantriebsschaltung 70 aufgenommen wird.
Weiterhin berechnet die Steuerschaltung 60 die Soll-Zeitabstimmung
basierend auf dem Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine.
Weiterhin stellt die Steuerschaltung 60 die Soll-Drehrichtung
Dt und die Soll-Drehzahl St basierend auf der berechneten Ist-Ventilzeitabstimmung und
der Soll-Ventilzeitabstimmung ein, und gibt das Steuersignal aus,
das das Ergebnis des Einstellens angibt, an die Motorantriebsschaltung 70 aus.
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Die
Motorantriebsschaltung 70 besitzt einen Signalerzeugungsblock 72 und
einen elektrischen Energiezufuhrblock 74. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist jeder dieser Blöcke 72, 74 durch
entsprechende Hardware implementiert, die entsprechende elektrische
Schaltelemente umfassen.
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Der
Signalerzeugungsblock 72 ist elektrisch mit den entsprechenden
Drehwinkelsensoren SU, SV, SW, der Steuerschaltung 60 und
dem elektrischen Energieversorgungsblock 74 verbunden.
Der Signalerzeugungsblock 72 berechnet die Ist-Drehrichtung
Dr und die Ist-Drehzahl Sr der Motorwelle 102 basierend
auf den Messsignalen der entsprechenden Drehwinkelsensoren SU, SV,
SW, die den Ist-Drehwinkel θ der Motorwelle 102 angeben.
Anschließend gibt der Signalerzeugungsblock 72 das Motordrehsignal
aus, das das Ergebnis der vorstehenden Berechnung angibt, an die Steuerschaltung 60 und
den elektrischen Energiezufuhrblock 74 aus.
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Wie
in 6 gezeigt, umfasst der elektrische Energiezufuhrblock 74 einen
Inverter 76 und eine elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78.
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Der
Inverter 76 umfasst eine dreiphasige Brückenschaltung,
die drei Zweige AU, AV, AW aufweist. Der Zweig AU verbindet ein
entsprechendes oberes Schaltelement FU und ein entsprechendes unteres
Schaltelement GU. Der Zweig AV verbindet ein entsprechendes oberes
Schaltelement FV und ein entsprechendes unteres Schaltelement GV.
Weiterhin verbindet der Zweig AW ein entsprechendes oberes Schaltelement
FW und ein entsprechendes unteres Schaltelement GW. Ein Seitenende
eines oberen Schaltelements FU, FV, FW jedes Zweigs AU, AV, AW ist
elektrisch mit einer Batterie 80 des Fahrzeugs über
eine hochspannungsseitige Energieleitung LH verbunden, die als eine
elektrische Energiequelle dient. Im Gegensatz dazu ist ein Seitenende
eines unteren Schaltelements GU, GV, GW jedes Zweigs AU, AV, AW
durch einen Lastwiderstand R und eine niederspannungsseitige Energieleitung
LL geerdet. Mit dem vorstehenden Aufbau ist jeder Zweig AU, AV,
AW derart aufgebaut, dass das entsprechende obere Schaltelement
FU, FV, FW und das entsprechende untere Schaltelement GU, GV, GW
in Reihe mit der Batterie 80 verbunden sind.
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In
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist jedes der Schaltelemente
FU, FV, FW, GU, GV, GW, die die Zweige AU, AV, AW bilden, ein Feldeffekttransistor.
Dieser Feldeffekttransistor wird durch ein Hochspannungsantriebssignal
eingeschaltet, und durch ein Niederspannungsantriebssignal ausgeschaltet.
Ein dazwischen liegender Punkt MU, MV, MW jedes Zweigs AU, AV, AW
zwischen der Hochspannungsseite eines oberen Schaltelements FU, FV,
FW und der Niederspannungsseite eines unteren Schaltelements GU,
GV, GW ist elektrisch mit einer entsprechenden von Statorspulen 109 über
eine Sternverbindung (eine Y-Verbindung) verbunden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die elektrische
Energiezufuhrantriebseinheit 78, die als eine elektrische
Energiezufuhrantriebseinheit dient, eine integrierte Schaltung (IC),
und ist elektrisch mit der Steuerschaltung 60, dem Signalerzeugungsblock 72 und
den entsprechenden Schaltelementen FU, FV, FW, GU, GV, GW verbunden.
Die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 schaltet die
entsprechenden Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV, GW basierend auf
der Soll-Drehrichtung Dt und der Soll-Drehzahl St, die von der Steuerschaltung 60 zugeführt
werden, und der Ist-Drehrichtung Dr und der Ist-Drehzahl Sr, die
von dem Signalerzeugungsblock 72 zugeführt werden,
ein und aus. Wenn daher die Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV, GW sequenziell
eingeschaltet werden, um die Statorspulen 109 in einer
vorbestimmten Reihenfolge sequenziell zu erregen, wird ein Moment
(nachstehend als Motormoment bezeichnet), das auf den Rotor 105 wirkt,
erzeugt, so dass sich die Motorwelle 102 dreht.
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Nachstehend
wird ein charakteristischer Betrieb der Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 beschrieben.
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Wie
in den 7 und 8 gezeigt, ändert die
elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 ein Kombinationsmuster
i-vi (nachstehend als Energiezufuhrmuster bezeichnet) der Spannungspegel
der Antriebssignale, die an die Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV,
GW zugeführt werden, um das Motormoment anzupassen. In
dem entsprechenden in den 7 und 8 gezeigten
Muster i-vi gilt in jedem Fall, in dem der Spannungspegel des Antriebssignals erfolgreich
auf dem hohen Pegel beibehalten wird, wird durch "H" bezeichnet,
und jeder Fall, in dem der Spannungspegel des Antriebssignals erfolgreich
bei dem niedrigen Pegel beibehalten wird, wird durch "L" angegeben.
Weiterhin gilt in jedem Fall, in dem der Spannungspegel des Antriebssignals
durch die Pulsbreitenmodulation betriebszeitgesteuert wird, wird durch
"P" angegeben.
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Insbesondere
gilt in einem Fall, dass die Ist-Drehrichtung Dr die Regeldrehrichtung
sein kann, und die Soll-Drehrichtung Dt die Regeldrehrichtung sein
kann. In einem solchen Fall ändert die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 sequenziell
die Energiezufuhrmuster i-vi von 7 eines
nach dem anderen in einer Vorwärtsrichtung (einer in 7 durch
"F" angedeutete Oben-nach-Unten-Richtung), um das Motormoment in
der Regeldrehrichtung der Motorwelle 102 zu erzeugen, das
die gegenwärtige Ist-Drehrichtung der Motorwelle 102 ist.
In einem anderen Fall gilt, dass die Ist-Drehrichtung Dr die Rückwärtsdrehrichtung
sein kann, und die Soll-Drehrichtung Dt die Rückwärtsdrehrichtung
sein kann. In einem solchen Fall ändert die elektrische
Energiezufuhrantriebseinheit 78 sequenziell die Energiezufuhrmuster
i-vi von 8 eines nach dem anderen in
einer Rückwärtsrichtung (einer in 8 durch
"B" dargestellten Unten-nach-Oben-Richtung), um das Motormoment
in der Rückwärtsdrehrichtung der Motorwelle 102 zu
erzeugen, was die gegenwärtige Ist-Drehrichtung der Motorwelle 102 ist.
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In
jedem der obigen zwei Fälle, in denen die Ist-Drehrichtung
Dr und die Soll-Drehrichtung Dt miteinander übereinstimmen,
steuert die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 variabel
das Ein-Betriebszeitverhältnis Don des Antriebssignals
jedes entsprechenden ausgewählten der unteren Schaltelemente
GU, GV, GW (die als ein ausgewähltes Schaltelement dienen),
die in dem entsprechenden Energiezufuhrmuster i-vi basierend auf
einer Differenz zwischen der Soll-Drehzahl St und der Ist-Drehzahl
Sr der Motorwelle 102, wie in 9 gezeigt, ausgewählt
werden. Hier gilt, wie in 10 gezeigt, dass
das Ein-Betriebszeitverhältnis Don ein Verhältnis
(%) einer Ein-Zeitperiode Ton ist, während der das entsprechende
untere Schaltelement GU, GV, GW erfolgreich durch Anlegen der Hochspannung (H)
eingeschaltet wird, relativ zu einer vollständigen Zyklusperiode
Tdrv des Antriebssignals.
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In
den vorstehenden Fällen, in denen die Ist-Drehrichtung
Dr und die Soll-Drehrichtung Dt miteinander übereinstimmen,
läuft die vorstehende Betriebszeitsteuerung für
jedes ausgewählte der unteren Schaltelemente GU, GV, GW,
das in dem entsprechenden Energieversorgungsmuster i-vi ausgewählt
wird, nach, so dass die Motorwelle 102 in der Soll-Drehrichtung
Dt angetrieben wird. Daher wird die Motorphase als Antwort auf diesen
Drehzustand der Motorwelle 102 angepasst. Zu diesem Zeitpunkt entspricht
der Betrag des elektrischen Stromes, der durch jede der erregten
(dem Ein-Zustand-Schaltelement, das sich in dem Ein-Zustand befindet)
der Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV, GW einer Differenz zwischen
der angelegten Spannung, die an der entsprechenden Statorspule 109 angelegt
wird, und der induzierten Spannung, die an der Spule 109 erzeugt
wird. Demzufolge wird die Ventilabstimmung kontinuierlich auf die
angemessene Weise in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand
der Verbrennungskraftmaschine angepasst, während der Betrag des
elektrischen Stroms, der in jedem entsprechenden Schaltelement FU,
FV, FW, GU, GV, GW fließt, gesenkt wird, um die thermische
Fehlfunktion zu verhindern.
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In
einem anderen Fall kann die Ist-Drehrichtung Dr die Rückwärtsdrehrichtung
sein, und die Soll-Drehrichtung Dt kann die Regeldrehrichtung sein.
In einem solchen Fall ändert die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 sequenziell
die Energiezufuhrmuster i-vi von 7 in der
Rückwärtsrichtung (eine in 7 durch
"B" angegebene Unten-nach-Oben-Richtung), um das Motormoment in der
Regeldrehrichtung der Motorwelle 102 zu erzeugen, die der
gegenwärtigen Ist-Drehrichtung (der Rückwärtsdrehrichtung)
der Motorwelle 102 entgegengesetzt ist, so dass die Bremskraft
an der Motorwelle 102 in der Regeldrehrichtung angelegt
wird. In einem weiteren Fall kann die Ist-Drehrichtung Dr die Regeldrehrichtung
sein, und die Soll-Drehrichtung Dt kann die Rückwärtsdrehrichtung
sein. In einem solchen Fall ändert die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 die
Energiezufuhrmuster i-vi von 8 in der
Vorwärtsrichtung (eine in 8 durch "F"
angegebene Oben-nach-Unten-Richtung), um das Motormoment in der
Rückwärtsdrehrichtung der Motorwelle 102 zu
erzeugen, die der gegenwärtigen Ist-Drehrichtung (Regeldrehrichtung)
der Motorwelle 102 entgegengesetzt ist, so dass die Bremskraft
an die Motorwelle 102 in der Rückwärtsdrehrichtung
angelegt wird.
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Auch
wenn in jedem der vorstehenden Fälle, in denen die Ist-Drehrichtung
Dr und die Soll-Drehrichtung Dt nicht miteinander übereinstimmen,
steuert die elektrische Energiezufuhrantriebseinheit 78 mit
Nachdruck das Ein-Betriebszeitverhältnis Don auf einen
vorbestimmten Wert Dons für das Antriebssignal von jedem
ausgewählten der unteren Schaltelemente GU, GV, GW, das
in dem entsprechenden Energiezufuhrmuster i-vi wie in 9 gezeigt,
ausgewählt ist. Hier gilt, wie in 11 gezeigt,
dass der Wert Dons eingestellt ist, um kleiner als ein unterer Grenzwert
Donl (z. B. 5%) zu sein, was mindestens benötigt wird,
um die Motorwelle 102 durch die Energiezufuhr an die entsprechenden
Statorspulen 109 zu drehen. Auf diese Weise wird die Motorwelle 102 nicht
durch die Energiezufuhr an die Statorspulen 109 gedreht.
Vorzugsweise ist der Wert Dons eingestellt, um null zu sein (0%),
das kleiner als der untere Grenzwert Donl ist. Dies ist aufgrund
des folgenden Grundes der Fall. Das heißt, wenn das Ein-Betriebszeitverhältnis
Don auf null eingestellt ist, um erfolgreich den niedrigen Spannungspegel
des Ansteuersignals beizubehalten, ist es möglich, das
Auftreten einer Diskrepanz des Ein-/Aus-Zustands unter den unteren
Schaltelementen GU, GV, GW zu begrenzen.
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Wie
vorstehend beschrieben, gilt in dem Fall, in dem die Ist-Drehrichtung
Dr und die Soll-Drehrichtung Dt nicht miteinander übereinstimmen,
dass das Ein-Betriebszeitverhältnis Don des Ansteuersignals jedes
ausgewählten der unteren Schaltelemente GU, GV, GW, das
in dem entsprechenden Energiezufuhrmuster i-vi ausgewählt
wird, auf den vorbestimmten Wert gesteuert wird, d. h., das Ein-Betriebszeitverhältnis
Dons, so dass die induzierte Spannung in jeder entsprechenden Statorspule 109 erzeugt
wird. Daher wird die induzierte Spannung durch beispielsweise das
Lastwiderstandselement (Widerstand) R und den Statorspulen 109 verbraucht,
und dadurch wird die Bremskraft an die Motorwelle 102 in
der Soll-Drehrichtung Dt angelegt. Daher wird die Motorphase geändert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die angelegte Spannung, die an die entsprechende
Statorspule 109 angelegt wird, auf die Niederspannung begrenzt,
die dem Ein-Betriebszeitverhältnis Dons entspricht. Daher
wird der Betrag des elektrischen Stromes, der als Antwort auf die
Summe der angelegten Spannung und der induzierten Spannung von jedem der
erregten (dem Ein-Zustand-Schaltelement, das sich in dem Ein-Zustand
befindet) der Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV, GW fließt,
rapide begrenzt. Insbesondere gilt in dem Fall, in dem das Ein-Betriebszeitverhältnis
Dons null ist, dass die angelegte Spannung, die an die entsprechende
Statorspule 109 angelegt wird, verschwindet, so dass der
elektrische Strom, dessen Betrag im Wesentlichen auf den Betrag
begrenzt wird, der der induzierten Spannung entspricht, nur an jedes
entsprechende obere Schaltelement FU, FV, FW zugeführt
wird. Dadurch kann das Auftreten der thermischen Fehlfunktion, die
aufgrund übermäßigen Anlegens des großen
elektrischen Stromes an das Schaltelement FV, FW, GU, GV, GW auftreten
würde, begrenzt werden, ohne einen bestimmten Kurzschluss
zu verwenden, und die angemessene Ventilzeitabstimmung, die für
den Betriebszustand der Verbrennungskraftmaschine angemessen ist,
kann implementiert werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befinden sich die
Anschlagfläche 110a der Anschlagnut 110 und
die Anschlagfläche 120a des Anschlagvorsprungs 120 im
Eingriff miteinander, beispielsweise in der konstanten stationären
Betriebsperiode der Verbrennungskraftmaschine, so dass die Motorphase
an der am weitesten verzögerten Endphase gehalten wird,
um den Treibstoffverbrauch und die Ausgabeleistung der Verbrennungskraftmaschine
zu verbessern. Weiterhin befinden sich in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Anschlagsfläche 110a, das Anschlagnut 110 und
die Anschlagfläche 120a des Anschlagvorsprungs 120 miteinander
in Eingriff, z. B. direkt nach Starten (Kurbeln) der Verbrennungskraftmaschine,
um die Motorphase auf der am weitesten verzögerten Endphase
zu halten. In diesem Zustand kann diese Phase als Nullpunkt (ein
Referenzpunkt) der Motorphase eingelernt werden. In diesem Fall,
in dem die Motorphase in der am weitesten verzögerten Endphase
gehalten wird, wird die Soll- Drehrichtung Dt auf die Rückwärtsdrehrichtung eingestellt,
während die Motorwelle 102 in der Regeldrehrichtung
gedreht wird, um erfolgreich die Bremskraft zu erzeugen. In einem
solchen Fall gilt, dass der elektrische Strom, der durch jedes entsprechende Schaltelement
FU, FV, FW, GU, GV, GW, fließt, wie vorstehend dargelegt,
begrenzt wird. Daher gilt auch in dem Fall, in dem der elektrische
Strom erfolgreich an das Schaltelement FU, FV, FW, GU, GV, GW zugeführt
wird, dass die thermische Fehlfunktion des Schaltelements FU, FV,
FW, GU, GV, GW begrenzt werden kann, und der Energieverbrauch der
Batterie 80 reduziert werden kann.
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Zusätzlich
gilt in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, in dem der
Elektromotor 4 durch Ändern der Energiezufuhrmuster
i-vi, wie in 7 oder 8 gezeigt,
einer nach dem anderen geändert wird, dass der eine der
Zweige AU, AV, AW, in dem das entsprechende der oberen Schaltelemente
FU, FV, FW eingeschaltet ist, sich von dem einen der Zweige AU,
AV, AW, in dem das entsprechende der unteren Schaltelemente GU,
GV, GW eingeschaltet ist, unterscheidet. Insbesondere wird in der
Ein-Periode von jedem der oberen Schaltelemente FU, FV, FW, der
unteren Schaltelemente GU, GV, GW, der zu dem gleichen Zweig gehört,
wie dieses obere Schaltelement FU, FV, FW, niemals eingeschaltet.
Daher gilt, dass auch auf diese Weise die Zufuhr des großen elektrischen
Stromes an die Schaltelemente FU, FV, FW, GU, GV, GW begrenzt werden
kann, um die thermische Fehlfunktion zu begrenzen.
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Wie
vorstehend beschrieben, kann die Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung 1 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels die angemessene Anpassung
der Ventilzeitabstimmung erreichen, während die thermische
Fehlfunktion effektiv begrenzt wird.
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Nun
werden Modifikationen des Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Die
vorstehende Erfindung wurde bezüglich dem einen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende
Erfindung nicht auf das vorstehende Ausführungsbeispiel
beschränkt, und das vorstehende Ausführungsbeispiel
kann auf verschiedene Weisen innerhalb eines Geistes und Umfangs
der vorliegenden Erfindung modifiziert werden.
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Zum
Beispiel wird in dem vorstehenden Ausführungsbeispiel jedes
entsprechende der unteren Schaltelemente GU, GV, GW als das ausgewählte Schaltelement
ausgewählt. Alternativ kann jedes entsprechende der oberen
Schaltelemente FU, FV, FW als das ausgewählte Schaltelement
ausgewählt werden. In einem solchen Fall wird jedes entsprechende der
unteren Schaltelemente GU, GV, GW gesteuert, um auf die gleiche
Weise, wie bei jedem entsprechenden der oberen Schaltelemente FU,
FV, FW, erfolgreich eingeschaltet zu werden. Weiterhin gilt alternativ,
dass sowohl die unteren Schaltelemente GU, GV, GW als auch die oberen
Schaltelemente FU, FW als die ausgewählten Schaltelemente
verwendet werden können. In einem solchen Fall wird jedes
entsprechende der oberen Schaltelemente FU, FV, FW durch die Pulsbreitenmodulation
auf eine gleiche Weise, wie bei den unteren Schaltelementen GU,
GV, GW betriebszeitgesteuert.
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In
dem Fall, in dem die Ist-Drehrichtung Dr die Rückwärtsdrehrichtung
ist, und die Soll-Drehrichtung Dt die Regeldrehrichtung ist, kann
das Ein-Betriebszeitverhältnis Don variabel auf eine gleiche Weise
wie in dem Fall, in dem die Ist-Drehrichtung Dr und die Soll-Drehrichtung
miteinander übereinstimmen, gesteuert werden, anstatt das
Ein-Betriebszeitverhältnis Don auf den vorbestimmten Wert
Dons einzustellen. Das heißt, dass nur in dem Fall, in
dem die Ist-Drehrichtung Dr die Regeldrehrichtung ist, und die Soll-Drehrichtung
Dt die Rückwärtsdrehrichtung ist, dass das Ein-Betriebszeitverhältnis
Don auf den vorbestimmten Wert Dons eingestellt werden kann. Weiterhin
gilt in dem Zustand, in dem die Anschlagfläche 110b der
Anschlagnut 110 und die Anschlagfläche 120b des
Anschlagvorsprungs 120 miteinander im Eingriff stehen,
um Motorphase in der am Weitesten vorauseilenden Endphase zu halten,
kann diese Endphase als der Nullpunkt (Referenzpunkt) der Motorphase
eingelernt werden.
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Der
Elektromotor 4 kann jeder andere geeignete Elektromotor,
der sich von dem in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
beschriebenen dreiphasigen Permanentmagnetensynchronmotor unterscheidet,
sein, solange die Effekte und Vorteile des vorstehend beschriebenen
Elektromotors 4 erreicht werden können. Weiterhin
können die Statorspulen 109 auf jegliche andere
Weise verbunden sein, wie etwa eine Delta-Verbindung, die sich von
der Sternverbindung unterscheidet.
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Die
elektrische Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit 6 kann
eine andere Aufbauart aufweisen, die sich von der vorstehend beschriebenen
unterscheidet, indem die beiden Schaltungen 60, 70 kombiniert
sind, solange die Effekte und Vorteile der elektrischen Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit 6 wie
vorstehend beschrieben erreicht werden können. Insbesondere
kann eine einzelne elektrische Schaltung bereitgestellt sein, um
die Funktionen der beiden Schaltungen 60, 70 zu
implementieren. Weiterhin können manche (z. B. die Funktion
der elektrischen Energiezufuhransteuereinheit 78) der Funktionen
der Motorantriebsschaltung 70 durch einen Mikrocomputer
implementiert werden. Ebenso kann der Inverter 76 der Motoransteuerschaltung 70 derart modifiziert
werden, dass die Anzahl von Zweigen der Anzahl der durch den Elektromotor 4 verwendeten Phasen
entspricht. Weiterhin kann in dem Inverter 76 jeder Zweig
durch andere Schaltelemente aufgebaut sein, wie etwa Bipolartransistoren,
die sich von den Feldeffekttransistoren unterscheiden.
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Der
Phasenanpassungsmechanismus 8 kann jegliche andere Aufbauart
aufweisen, die sich von dem vorstehend beschriebenen Aufbau unterscheidet,
indem der antriebsseitige innere Getriebeabschnitt 14 des
antriebsseitigen Rotators 10 und der antriebsseitige Innengetriebeabschnitt 22 des
abtriebsseitigen Rotators 20 mit dem Planetengetriebe 50 im
Eingriff stehen, solange die Effekte und Vorteile des vorstehend
beschriebenen Phasenanpassungsmechanismus 8 erreicht werden
können. Insbesondere befinden sich der Getriebeabschnitt
des antriebsseitigen Rotators 10 oder des abtriebseitigen Rotators 20 im
Eingriff mit dem Planetengetriebe, und der andere des antriebsseitigen
Rotators 10 und des abtriebsseitigen Rotators 20 wird
als Antwort auf die Planetenbewegung des Planetengetriebes gedreht.
Weiterhin gilt, dass wenn die Motorwelle 102 in der Regeldrehrichtung
bei der höheren Drehzahl gedreht wird, die höher
als die des antriebsseitigen Rotators 10 ist, kann die
Motorphase verzögert werden. Ebenso gilt, dass wenn die
Motorwelle 102 in der Regeldrehrichtung oder der Rückwärtsdrehrichtung
bei der niedrigeren Drehzahl gedreht wird, die niedriger als die
des antriebsseitigen Rotators 10 ist, kann die Motorphase
vorauseilen.
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Die
vorliegende Erfindung ist ebenso bei jeglichen anderen Arten von
Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtungen anwendbar, die eine Ventilzeitabstimmung
von Auslassventilen steuern, oder die sowohl die Ventilzeitabstimmung
der Ansaugventile als auch die Ventilzeitabstimmung der Auslassventile steuern.
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Weitere
Vorteile und Modifikationen sind dem Fachmann ersichtlich. Daher
ist die Erfindung in dessen weitestem Sinn nicht auf die spezifischen
Details, veranschaulichte Vorrichtung und beschreibende Beispiele,
die gezeigt und beschrieben wurden, begrenzt.
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Eine
elektrische Energiezufuhrantriebseinrichtung (78) führt
eine Betriebszeitsteuerung eines Ein- und Ausschaltens eines ausgewählten
Schaltelements (FU, FV, FW, GU, GV, GW) aus, um einer entsprechenden
Statorspule (109) elektrische Energie in einem Fall zuzuführen,
in dem eine Ist-Drehrichtung und eine Soll-Drehrichtung einer Motorwelle (102)
miteinander übereinstimmen. Weiterhin stellt die Antriebseinrichtung
(78) ein Ein-Betriebszeitverhältnis (Don) des
ausgewählten Schaltelements (FU, FV, FW, GU, GV, GW) in
einem Fall unter einen unteren Grenzwert (Donl) ein, der mindestens
benötigt wird, um die Motorwelle (102) durch die
Energiezufuhr an jede entsprechende Statorspule (109) zu
drehen, in dem die Ist-Drehrichtung und die Soll-Drehrichtung nicht
miteinander übereinstimmen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2004-350446 [0002, 0003]