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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
JP 2004-350 446 A 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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Ferner offenbart die Druckschrift
DE 10 2005 018 776 B4 eine Ventilsteuerzeit-Regeleinrichtung zur Regelung der Ventilsteuerzeiten bei Einlass- und/oder Auslassventilen einer Brennkraftmaschine, wobei eine Steuerschaltung auf der Basis eines die Istdrehzahl oder die Istdrehstellung des Motors angebenden Motor-Umdrehungssignals ein Steuersignal erzeugt, wenn die Istdrehzahl der Brennkraftmaschine unter einem Bezugswert liegt.
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Bei der in der japanischen ungeprüften Patentoffenlegungsschrift
JP 2004-350 446 A 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.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventilzeitabstimmungssteuervorrichtung nach Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Patentansprüchen gezeigt.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung 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 deren 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:
- 1 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I in 3, die einen Basisaufbau einer Ventilzeitabstimmungssteuerungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1;
- 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in 1;
- 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in 1;
- 5 ist ein Blockdiagramm, das einen charakteristischen Aufbau einer in 1 gezeigten elektrischen Energiezufuhrsteuerschaltungseinheit zeigt;
- 6 ist ein Blockdiagramm, das einen detaillierten Aufbau eines elektrischen Energiezufuhrblocks von 5 zeigt;
- 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;
- 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;
- 9 ist ein schematisches Diagramm, das eine Einstellung eines Ein-Betriebszeitverhältnisses der elektrischen Energiezufuhrantriebseinrichtung zeigt;
- 10 ist ein schematisches Diagramm zum Beschreiben des Ein-Betriebszeitverhältnisses der elektrischen Energiezufuhrantriebseinheit zeigt; und
- 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 Rotor (im Folgenden auch als „Rotator 10“ bezeichnet), einen angetriebenseitigen Rotor (im Folgenden auch als „Rotator 20“ bezeichnet), 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 abtriebsseitige 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.
