DE10253897B4 - Ventileinstellungssteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Ventileinstellungssteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Steuern einer Ventileinstellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor umfassend:
ein Nockenphasenstellglied (1113) beinhaltend einen ersten Rotor (1), der sich synchron zu einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors (1101) dreht, einen zweiten Rotor (6), der an einer Nockenwelle (7) zum Öffnen und Schließen eines Einlassventils oder alternativ eines Auslassventils des Verbrennungsmotor (1101) fest montiert ist, und einen Sperrmechanismus (15, 16, 18) zum Verriegeln des zweiten Rotors (6) mit dem ersten Rotor (1) unter einem ersten relativen Winkel (θa);
eine Ölpumpe (1118) zum Generieren eines Hydraulikdrucks für den Verbrennungsmotor (1101);
ein Arithmetikmittel (1117), zum arithmetischen Bestimmen von Stromwerten (Iout), die einem Hydraulikdruck zum Freigeben eines gesperrten Zustands im ersten relativen Winkel (θa) entsprechen, und
ein Hydraulikdruck-Regelmittel (1114) zum Zuführen eines Hydraulikdrucks zum Regeln einer Nockenphase des zweiten Rotors (6) in Abhängigkeit vom Stromwert (Iout), wobei der Hydraulikdruck entweder nur der Vorderseite oder der Retardierungsseite des Stellglieds zugeführt wird, um den Sperrmechanismus zu entsperren;
wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
arithmetisches Bestimmen, durch das Arithmetikmittel (1117), eines ersten Stromwerts (Ib) zum Generieren eines ersten Hydraulikdrucks (P2) zum Freigeben des gesperrten Zustands im ersten relativen Winkel (θa), der niedriger ist als ein zweiter Hydraulikdruck (P3), bei dem der zweite Rotor (6) relativ zum ersten Rotor (1) bewegt wird, wobei das Arithmetikmittel (1117) den ersten Stromwert (Ib) auf der Basis eines Haltestromwerts (Ic) zum Halten des Nockenphasenstellglieds (1113) bei einem zweiten relativen Winkel (θt) arithmetisch bestimmt, wobei der erste Stromwert (Ib) in einer Richtung, in welcher der Sperrmechanismus nicht entsperrt werden kann, auf einen Wert eingestellt wird, der um einen vorbestimmten Betrag versetzt ist, mit dem Haltestrom Wert (Ic) als einer Referenz;
Zuführen des ersten Stromwerts (Ib) dem Hydraulikdruck-Regelmittel (1114) für eine vorbestimmte Zeit (Tp), bevor der erste relative Winkel (θa) verschoben wird, und
nach Freigeben des gesperrten Zustands, Ändern des dem Hydaulik-Regelmittel (1114) zugeführten Stromwerts auf den Haltestromwert (Ic), der zum Generieren des zweiten Hydraulikdrucks (P3) ausreicht, so dass sich der erste relative Winkel (θa) zu einem zweiten relativen Winkel (θt) verschiebt.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Ventileinstellungssteuervorrichtung zum Steuern einer Ventilöffnungs-/Schließeinstellung (hierin nachstehend einfach als die Ventileinstellung bezeichnet), bei der ein Einlassventil oder ein Auslassventil eines Verbrennungsmotors in Abhängigkeit von einem Betriebszustand oder Bedingung des Motors geöffnet und/oder geschlossen wird.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Auf dem technischen Gebiet des Verbrennungsmotors wurden bisher verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen, die es möglich machen, die Ventileinstellung für das Einlassventil oder das Auslassventil des Verbrennungsmotors (hierin nachstehend auch einfach als der Motor bezeichnet) in Abhängigkeit von dessen Betriebszuständen steuerbar zu ändern. Für ein besseres Verständnis der Erfindung werden zuerst Hintergrundtechniken durch Bezug auf 18 der begleitenden Zeichnungen, die allgemein und schematisch einen Aufbau eines Verbrennungsmotors zeigt, der mit einer konventionellen Ventilsteuervorrichtung ausgerüstet ist, einigermaßen detailliert beschrieben.
  • Bezugnehmend auf 18 bezeichnet Bezugszeichen 1101 allgemein einen Verbrennungsmotor, der ein Ansaugrohr 1104, das mit einer Luftreinigungsvorrichtung 1102 zum Reinigen der Luft, die in den Motor 1101 angesaugt wird, ausgerüstet ist, einen Luftstromsensor 1103 zum Messen einer Ansaugluftmenge (Flussrate der Ansaugluft), ein Drosselventil 1105 zum Abstimmen oder Regeln der Ansaugluftmenge, um dadurch das Ausgabedrehmoment des Motors 1101 zu steuern, und einen Kraftstoffinjektor 1106 zum Einspritzen einer Kraftstoffmenge, die der Ansaugluftmenge entspricht, umfasst.
  • Ferner ist der Verbrennungsmotor 1101 versehen mit einer Zündkerze 1111 zum Generieren von Funken zum Zünden eines Luft-Kraftstoff-Gemischs, das in einer Verbrennungskammer des Motors 1101 geladen ist, einer Zündspule 1110 zum Zuführen von Hochspannungsenergie zu der Zündkerze 1111, einem Abgasrohr 1107 zum Absondern von Abgas, das aus einer Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemischs resultiert, einem O2-Sensor 1108 zum Erfassen einer Restmenge von Sauerstoff, der in dem Abgas enthalten ist, und einem Drei-Wege-Katalysator 1109, der in der Lage ist, gleichzeitig schädliche Gasbestandteile, die in dem Abgas enthalten sind, wie etwa THC, CO und NOX, zu reinigen.
  • Eine Sensorplatte 1116 mit einem Zahn oder Vorsprung (nicht gezeigt), der an einer vorbestimmten Position ausgebildet ist, ist an einer Kurbelwelle montiert, um sich damit mitzudrehen, zum Erfassen des Kurbelwinkels (Winkelposition der Kurbelwelle) in Zusammenarbeit mit einem Kurbelwinkelsensor 1115, der derart gestaltet ist, um ein Signal bei jedem Durchlauf des Vorsprungs (nicht gezeigt) der Sensorplatte 1116 ein Signal zu generieren.
  • Ferner sind ein Nockenphasenstellglied 1113 zum Ändern eines relativen Winkels einer Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle und ein Nockenwinkelsensor 1112 zum Generieren eines Impulssignals beim Durchlauf eines Vorsprungs einer Nockenwinkelerfassungs-Sensorplatte (nicht gezeigt) vorgesehen, um dadurch den Nockenwinkel auf eine ähnliche Art und Weise zu erfassen wie der oben beschriebene Kurbelwinkelsensor 14.
  • In Verbindung mit dem Nockenphasenstellglied 1113 sind ein Ölsteuerventil (Hydraulikdruckregelmittel) 1114 zum Regeln des Hydraulikdrucks, der an das Nockenphasenstellglied 1113 angelegt wird, um dadurch den relativen Winkel (Nockenphase) der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle zu steuern, und eine ECU (elektronische Steuereinheit, die ebenso als Arithmetikmittel dient) 1117, die für eine Steuerung der Nockenphase zusätzlich zu der Steuerung eines Betriebs des Verbrennungsmotors 1101 insgesamt verantwortlich ist, vorgesehen.
  • Ferner vorgesehen sind eine Ölpumpe 1118 zum Generieren eines Hydraulikdrucks, um das Nockenphasenstellglied 1113 anzusteuern, während ein Schmieröl unter Druck mechanischen Komponenten des Verbrennungsmotor 1101 zugeführt wird, und ein Hydraulikdrucksensor 1119 zum Erfassen des Hydraulikdrucks des Schmieröls, das unter Druck dem Ölsteuerventil 1114 von der Ölpumpe 1118 zugeführt wird.
  • Außerdem sind ein Öltemperatursensor 1120 zum Erfassen einer Temperatur des Öls, das dem Ölsteuerventil 1114 unter Druck von der Ölpumpe 1118 zugeführt wird, und ein Wassertemperatursensor 1122 zum Erfassen einer Temperatur von Kühlwasser 1121, das zum Kühlen des Motors 1101 eingesetzt wird, vorgesehen.
  • Als eine typische der bisher bekannten Ventileinstellungsteuervorrichtungen (Nockenphasenstellglied) 1113 für den Verbrennungsmotor 1101 mag die erwähnt sein, die in 19 bis 23 der begleitenden Zeichnungen gezeigt wird, wobei 19 eine Ansicht ist, die einen internen Aufbau einer konventionellen Ventileinstellungssteuervorrichtung eines Flügeltyps zeigt, und 20 eine vertikale Schnittansicht derselben ist, die entlang einer in 19 gezeigten Linie A-A genommen ist.
  • Ferner ist 21 eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Hauptabschnitt eines Sperr-/Entsperrmechanismus der konventionellen Ventileinstellungssteuervorrichtung eines Flügeltyps zeigt, und 22 und 23 sind vertikale Schnittansichten, die jeweils den Sperr-/Entsperrmechanismus zeigen.
  • Als nächstes richtet sich bezugnehmend auf 19 bis 23 die Beschreibung auf die konventionelle Ventileinstellungssteuervorrichtung 1113.
  • Bezugnehmend auf die Figuren umfasst das Nockenphasenstellglied (Ventileinstellungssteuervorrichtung) 1113 einen ersten Rotoraufbau 1 (20), der operativ mit der Kurbelwelle (nicht gezeigt) gekoppelt ist, die als die Ausgangswelle des Motors dient, so dass sich der erste Rotoraufbau 1 synchron zur Kurbelwelle dreht.
  • Der erste Rotoraufbau 1 wird gebildet durch einen Zahnkranz 2, der angepasst ist, sich zusammen mit der Kurbelwelle zu drehen, ein Gehäuse 3 mit einer Vielzahl von herausragenden Schuhen 3a, die von dem inneren peripheren Abschnitt des Gehäuses 3 radial nach innen herausragen, um dadurch eine entsprechende Anzahl von Hydraulikkammern zu definieren ( 19), und eine Abdeckung 4 (20) zum flüssigkeitsdichten Schließen der Hydraulikkammern, die durch die herausragenden Schuhe 3a des Gehäuses 3 gebildet werden, wobei der Zahnkranz 2, das Gehäuse 3 und die Abdeckung 4 mittels Klemmgliedern 5, wie etwa Bolzen oder dergleichen (19, 20) in einem ganzheitlichen Aufbau zusammen gesichert werden.
  • Innerhalb des Gehäuses 3 ist in Bezug auf den ersten Rotoraufbau 1 ein Rotor (zweiter Rotor) 6 (19) drehbar angeordnet, der ganzheitlich an der Nockenwelle 7 mittels eines Klemmglieds 8, wie etwa einem Bolzen oder dergleichen, gesichert ist (20). Die Nockenwelle 7 bildet einen Teil des Mechanismus zum Öffnen/Schließen des Einlassventils oder des Auslassventils. Der zweite Rotor 6 umfasst eine Vielzahl von Flügeln 6a, von denen jeder dazu dient, jede der Hydraulikkammern, die jeweils durch die herausragenden Schuhe 3a des Gehäuses 3 definiert werden, in eine Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 und eine Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 aufzuteilen (19).
  • Ferner sind innerhalb der Nockenwelle 7 erste Öldurchgänge (Hydraulikkammer-Speisedurchgänge) 11, durch die jeweils ein Hydraulikdruck zu/von den Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammern 9 zugeführt/abgelassen wird und zweite Öldurchgänge (Hydraulikkammer-Speisedurchgänge) 12, durch die jeweils der Hydraulikdruck zu/von den Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammern 10 zugeführt/abgelassen wird, ausgebildet.
  • An einem Spitzenendabschnitt jedes herausragenden Schuhs 3a des Gehäuses 3 und einem Spitzenendabschnitt jedes Flügels 6a des zweiten Rotors 6 sind jeweils Ölversiegelungsmittel 13 zum Verhindern eines Auftretens von Ölverlust zwischen der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 und der Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 angeordnet ( 19) .
  • In einem der Flügel 6a des zweiten Rotors 6 ist ein Aufnahmeloch 14 zum Aufnehmen eines Sperrstifts darin ausgebildet. Spezieller ist ein Sperrstift 15 (der auch als Sperrglied oder Sperrmechanismus bezeichnet werden kann), der als ein gerader Stift mit einer im wesentlichen zylindrischen Form implementiert ist, innerhalb des Aufnahmelochs 14 zum Zweck der Begrenzung einer relativen Drehung zwischen dem ersten Rotoraufbau 1 und dem zweiten Rotor 6 angeordnet ( 20) .
  • In der Motorstartphase oder dem Zustand, wo innerhalb des Nockenphasenstellglieds kein Hydraulikdruck wirkt, dient der Sperrstift 15 dazu, zu verhindern, dass der zweite Rotor 6 in der Drehrichtung unter einer Reaktionskraft einer ganzheitlich an der Nockenwelle 7 gesicherten Nocke (nicht gezeigt) vibriert, um dadurch ein Klopfgeräusch (anomales Geräusch) zu unterdrücken, welches anderenfalls durch wiederholte Aufschläge des zweiten Rotors 6 auf dem ersten Rotoraufbau 1 generiert wird.
  • Dazu wird der Sperrstift 15 ständig elastisch in Richtung des ersten Rotoraufbaus 1 unter dem Einfluss eines Drängungsmittels (Sperrmittel) 16, wie etwa einer Spiralfeder, die zwischen der hinteren Wand des Empfangslochs 14 und dem Sperrstift 15 angeordnet ist, gedrängt, sodass der Sperrstift 15 in ein Halteloch eingreifen kann, was hierin nachstehend beschrieben wird.
  • Ferner ist ein Entladeloch (Entsperrmechanismus) 17 in Verbindung mit dem Aufnahmeloch 14 zum Ablassen des Rückdrucks, der an dem Sperrstift 15 wirkt, ausgebildet.
  • Andererseits ist der Zahnkranz 2, der als der erste Rotor dient, mit einem Halteloch (Sperrmechanismus) 18 an einer Position versehen, wo der Sperrstift 15 in dem Halteloch 18 aufgenommen werden kann, wenn der zweite Rotor 6 eine am meisten retardierte Position in Bezug auf den ersten Rotoraufbau 1 annimmt.
  • Eine Stiftfreigabe- oder Entsperrhydraulikkammer 18a ist zwischen der inneren Wand des Haltelochs 18 und einer äußeren Wand des Sperrstifts 15 definiert (22, 23).
  • Der Flügel 6a mit dem darin ausgebildeten Aufnahmeloch 14, ist mit einem Sperrventil (Entsperrmechanismus) 19 zum Freigeben des Sperrstifts 15 aus dem Zustand, gehalten oder gesperrt in dem Halteloch 18, durch Auswählen entweder der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 oder der Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10, in der ein höherer Druck vorherrscht, versehen, um dadurch dem Druck innerhalb der ausgewählten Kammer zu ermöglichen, in das Halteloch 18 zugeführt zu werden, in dem der Sperrstift 15 gehalten oder gesperrt ist (21, 22, 23).
  • Das Prüfventil 19 ist mit dem Inneren des Haltelochs 18 über einen ersten Stiftentsperr-Hydraulikdruck-Speisedurchgang (Entsperrmechanismus) 20, der in dem Flügel 6a des zweiten Rotors 6 ausgebildet ist, und einen zweiten Stiftentsperr-Hydraulikdruck-Speisedurchgang (Entsperrmechanismus) 21, der in dem Zahnkranz 2 ausgebildet ist, hydraulisch verbunden (22).
  • Ferner sind das Sperrventil 19 und die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 miteinander über einen Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikdruck-Verteilungsdurchgang (Entsperrmechanismus) 22 verbunden. Ähnlich sind das Sperrventil 19 und die Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 miteinander über einen Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikdruck-Verteilungsdurchgang (Entsperrmechanismus) 23 verbunden (siehe 21) .
  • Des weiteren ist die Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 mit einer Rückdruckkammer 14a des Aufnahmelochs 14 über einen Reinigungsdurchgang 24 verbunden (21).
  • Nun wendet sich die Beschreibung einem Betrieb der konventionellen Ventileinstellungssteuervorrichtung mit dem oben beschriebenen Aufbau zu.
  • Die ECU 1117 ist dafür gestaltet oder programmiert, den Ziel- oder gewünschten Phasenwinkel auf der Basis des Betriebszustands des Motors 1101 arithmetisch zu bestimmen oder zu berechnen. Ferner bestimmt die ECU 1117 arithmetisch einen erfassten Phasenwinkel, der die Ventileinstellung anzeigt, auf der Basis des Kurbelwinkels, der durch den Kurbelwinkelsensor 1115 erfasst wird, und des Nockenwinkels, der durch den Nockenwinkelsensor 1112 erfasst wird, um dadurch eine Abweichung des erfassten Phasenwinkels von dem gewünschten Phasenwinkel (d.h. eine Differenz oder einen Fehler zwischen dem gewünschten Phasenwinkel und dem erfassten Phasenwinkel) arithmetisch zu bestimmen.
  • Ferner bestimmt oder berechnet die ECU 1117 arithmetisch einen Erregungsstromwert (Leitungsstromwert) oder eine relative Einschaltdauer für das Ölsteuerventil 1114 auf der Basis des Fehlers zwischen dem erfassten Phasenwinkel und dem gewünschten Phasenwinkel, sodass der erstere mit dem letzteren übereinstimmt.
  • Das Ölsteuerventil 1114 wählt den Öldurchgang für das Nockenphasenstellglied 1113 auf der Basis des berechneten Werts, um dadurch die Ventileinstellung durch Abstimmen der Hydraulikdruckzuführung zu steuern.
  • In dem Motorstartbetrieb des Motors 1101 wird das Ölsteuerventil 1114 derart gesteuert, dass das Hydraulikmedium oder Öl den Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammern 10 des Nockenphasenstellglieds 1113 bereitgestellt oder zugeführt wird.
  • Wenn andererseits der Betrieb des Motors 1101 gestoppt wird, gibt es die Möglichkeit, dass das Öl innerhalb des Nockenphasenstellglieds 1113 und des Öldurchgangs, der sich von der Ölpumpe 1118 zu dem Nockenphasenstellglied 1113 erstreckt, in eine Ölwanne abgelassen werden kann. Wenn der Motorbetrieb gestartet wird, wird in diesem Fall die Luft oder die Luft, die Öl enthält, innerhalb des Öldurchgangs in die Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammern 10 eingeführt, um äußerlich von dem Nockenphasenstellglied über den Reinigungsdurchgang 24, die Rückdruckkammer 14a und das Entladeloch 17 abgelassen zu werden.
  • Sobald der Betrieb des Motors 1101 gestartet wurde, wird der Hydraulikdruck auch in die Stiftentsperr-Hydraulikkammer 18a von dem Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikdruck-Verteilungsdurchgang 23 eingeführt. Der Sperrstift 15 wird jedoch unter dem Einfluss des Drängungsglieds 16 in dem Zustand innerhalb des Haltelochs 18 gehalten. Auf diese Art und Weise kann eine Erzeugung eines anomalen Geräusches wegen Rattern des zweiten Rotors 6, wobei der Sperrstift 15 aus dem Halteloch 18 freigegeben wird, in der Motorstartphase positiv unterdrückt oder verhindert werden.
  • In dem Motorstartbetrieb wird im Verlauf dessen, dass der Hydraulikdruck der Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 von der Ölpumpe 1118 zugeführt wird, die innerhalb der Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammer 10 eingeschlossene Luft über den Reinigungsdurchgang 24 und das Entladeloch 17 aus der Vorrichtung ausgestoßen. Wenn die Luft ausgestoßen wurde, wird der restliche Hydraulikdruck wegen dem Öl, das der Rückdruckkammer 14a zugeführt wird, wirksam, um das Entsperren durch Erhöhen des Hydraulikdrucks, bei dem der Sperrstift freigegeben wird, zu verhindern.
  • Wenn der Fahrer des Kraftfahrzeugs, das mit dem nun betrachteten Motorsystem ausgerüstet ist, nach dem Start des Motorbetriebs ein Gaspedal niederdrückt, um dadurch einen Ventileinstellungsvorschubbefehl zu erteilen, reagiert die ECU 1117 darauf durch Steuern des Ölsteuerventils 1114 derart, dass der Hydraulikdruck in die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammern 9 eingeführt wird.
  • Danach wird das Öl innerhalb der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 über den Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikdruck-Verteilungsdurchgang 22 in die Stiftentsperr-Hyraulikkammer 18a eingeführt, als ein Ergebnis dessen der Hydraulikdruck des Öls, das in die Stiftentsperr-Hydraulikkammer 18a eingeführt wird, an dem Spitzenende des Sperrstifts 15 wirkt, um ihn in der Freigabe- oder Entsperrrichtung nur gegen die Vorspannkraft des Drängungsmittels 16 zu drücken.
  • Da das Ölsteuerventil 1114 steuerbar in die Position eingestellt ist, wo das Öl aus den Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammern 10 abgelassen wird, wird das Öl, das innerhalb der Ventileinstellungs-Retardierungshydraulikkammern 10 enthalten ist, in die Ölwanne über das Ölsteuerventil 1114 abgelassen.
  • Folglich wird der Sperrstift 15 von dem Halteloch 18 nach außen gedrückt, um aus dem gesperrten Zustand freigegeben zu werden. Nun ist der zweite Rotor 6 im Arbeitszustand. Spezieller wird der zweite Rotor 6 in der Ventileinstellungsvorschubrichtung unter dem Hydraulikdruck innerhalb der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammern 9 gedreht, wodurch die Ventileinstellungsvorschubsteuerung für den Motor durchgeführt wird.
  • Die oben beschriebene konventionelle Ventileinstellungssteuervorrichtung für den Verbrennungsmotor leidet jedoch an dem Problem, dass, wenn sich der gewünschten Phasenwinkel rasch aus der Position ändert, an der der Sperrstift 15 in dem Halteloch 18 gehalten wird, wegen einer raschen Änderung des Motorbetriebszustands, die unmittelbar nachdem der Betrieb des Motors 1101 gestartet wurde, auftritt, Absenken des Hydraulikdrucks, herbeigeführt durch anomales Absenken der Drehgeschwindigkeit oder aus anderen Gründen, ein Betrieb des zweiten Rotors 6 früh aktiviert wird, bevor der Sperrstift 15 aus dem Halteloch 18 ausgerastet wurde, als ein Ergebnis dessen der Sperrstift 15 verdreht wird oder steckenbleibt, ohne aus dem Halteloch 18 freigegeben zu werden, was es dem zweiten Rotor 6 unmöglich macht, in der gewünschten Richtung zu arbeiten.
  • In dem Fall, wo die Hydraulikmedium- oder Öldurchgänge derart angeordnet sind, dass der Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand nur unter dem Hydraulikdruck zum Vorschieben der Ventileinstellung freigegeben werden kann, kann dann als ein Beispiel, wenn der zweite Rotor 6 rasch in der Ventileinstellungsvorschubrichtung als Reaktion auf die Änderung des Betriebszustands aus dem Zustand, in dem der Sperrstift 15 in dem Halteloch 18 an der am meisten retardierten Position gehalten wurde, aktiviert wird, der Sperrstift 15 nicht aus dem im Halateloch 18 gespeisten Zustand freigegeben werden, sondern wird verdreht, was es dem zweiten Rotor 6 unmöglich macht, in der Ventileinstellungsvorschubrichtung zu arbeiten, was zu einem Problem führt.
  • Wenn die Ventileinstellung wegen dem Verdrehen oder Steckenbleiben des Sperrstifts 15 nicht zu dem gewünschten Phasenwinkel gesteuert werden kann, wird natürlich eine Verschlechterung in Bezug auf das Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und die Abgasqualität auftreten, was ein anderes Problem darstellt.
  • DE 100 38 072 A1 beschreibt ein Steuergerät für eine variable Ventilzeit für Motoren, bei dem ein hydraulischer Druck zu einer Freigabekammer ein Freigeben eines Einrastzapfens lediglich von einer Nacheilkammer geliefert wird. Beim Ankurbeln eines Motors wird ein Hydraulikdrucksteuerventil so gestartet, dass der hydraulische Druck zu der Vorkammer geliefert wird und somit nicht auf die Freigabekammer aufgebracht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts des oben beschriebenen Stands der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Ventileinstellungssteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorzusehen, bei der das oben erwähnte Problem des Fehlers der Ventileinstellungsvorschubsteuerung wegen Verklemmen oder Steckenbleiben (im allgemeineren Sinne verwickeln) des Sperrstifts, erfolgreich und befriedigend gelöst werden kann und somit das Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und die Abgasqualität des Motors beträchtlich verbessert werden können.
  • Angesichts des obigen und anderer Ziele, die im Fortgang der Beschreibung offensichtlich werden, wird gemäß einem allgemeinen Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Ventileinstellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Auf Grund der oben angegebenen Maßnahmen zum Steuern der Ventileinstellungsvorrichtung kann die Ventileinstellung für den gewünschten oder Zielphasenwinkel richtig gesteuert werden, ohne von einem Verwickeln des Sperrstifts begleitet zu werden, da der gesperrte Zustand positiv zurückgesetzt oder freigegeben werden kann, bevor die Drehung des Rotors gestartet wird. Somit können Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität des Verbrennungsmotors vor einer Verschlechterung mit einer stark verbesserten Zuverlässigkeit geschützt werden.
  • Die obigen und andere Ziele, Merkmale und begleitende Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Lesen der folgenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen, genommen nur als ein Beispiel, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen leichter verstanden.
  • Figurenliste
  • Im Verlauf der folgenden Beschreibung wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, in denen:
    • 1 ein charakteristisches Diagramm ist zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen einem elektrischen Strom, der einem Ölsteuerventil zugeführt wird, und einem Hydraulikdruck, der stromabwärts von dem Ölsteuerventil vorherrscht;
    • 2 ein charakteristisches Diagramm ist zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen dem Ölsteuerventilstrom und einem Hydraulikdruck, der einer Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer zugeführt wird;
    • 3 ein Zeiteinstellungsdiagramm zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen einem gewünschten Phasenwinkel und einem erfassten Phasenwinkel ist;
    • 4 ein Zeiteinstellungsdiagramm zum grafischen Darstellen eines Ölsteuerventilstroms ist;
    • 5 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Steuerprozedur für einen Ölsteuerventilstrom zum Freigeben eines Sperrstifts in einer Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
    • 6 ein Zeiteinstellungsdiagramm zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen einem gewünschten oder Zielphasenwinkel und einem erfassten Phasenwinkel ist;
    • 7 ein Zeiteinstellungsdiagramm zum grafischen Darstellen eines Ölsteuerventilstroms bei dessen Steuerung ist;
    • 8 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Bearbeitungsprozedur ist, die in der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
    • 9 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Bearbeitungsprozedur in der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
    • 10 ein Zeiteinstellungsdiagramm ist, das eine Beziehung zwischen einem gewünschten oder Zielphasenwinkel und einem erfassten Phasenwinkel zeigt;
    • 11 ein Zeiteinstellungsdiagramm ist, das einen Ölsteuerventilstromwert zeigt;
    • 12 eine Ansicht ist, die eine Beziehung zwischen einem Anfangswert des Ölsteuerventilstroms und einem Hydraulikdruck, der stromabwärts von dem Ölsteuerventil vorherrscht, zeigt;
    • 13 ein charakteristisches Diagramm ist zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen dem Ölsteuerventilstromwert und dem Hydraulikdruck, der an eine Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer zugeführt wird;
    • 14 eine Ansicht zum Darstellen ist, wie eine Stromerhöhungsrate als eine Funktion eines Hydraulikdrucks eines Verbrennungsmotors eingestellt ist;
    • 15 eine Ansicht zum Darstellen ist, wie die Stromerhöhungsrate als eine Funktion einer Drehgeschwindigkeit des Motors eingestellt ist;
    • 16 eine Ansicht zum Darstellen ist, wie die Stromerhöhungsrate als eine Funktion einer Öltemperatur des Motors eingestellt ist;
    • 17 eine Ansicht zum Darstellen ist, wie die Stromerhöhungsrate als eine Funktion einer Kühlwassertemperatur des Motors eingestellt ist;
    • 18 eine Ansicht ist, die allgemein und schematisch einen Aufbau eines Verbrennungsmotors zeigt, der mit einer konventionellen Ventilsteuervorrichtung ausgerüstet ist, auf die die vorliegende Erfindung Anwendung finden kann;
    • 19 eine Querschnittsansicht ist, die einen internen Aufbau einer konventionellen Ventileinstellungssteuervorrichtung eines Flügeltyps zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
    • 20 eine vertikale Schnittansicht derselben ist, genommen entlang einer in 19 gezeigten Linie A-A;
    • 21 eine vergrößerte perspektivische Ansicht ist, die einen Hauptabschnitt eines Sperr-/Entsperrmechanismus der konventionellen Ventileinstellungssteuervorrichtung eines Flügeltyps zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet werden kann;
    • 22 eine vertikale Schnittansicht ist, die den Sperr-/ Entsperrmechanismus zeigt; und
    • 23 eine vertikale Schnittansicht ist, die denselben zeigt.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit dem, was gegenwärtig als ihre bevorzugten oder typischen Ausführungsformen betrachtet wird, durch Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen oder entsprechende Teile überall in den verschiedenen Ansichten.
  • Ausführungsform 1
  • Nun wird die Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Bezug auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Übrigens ist der mechanische Aufbau der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen der gleiche wie der der konventionellen Vorrichtung, die hierin zuvor in Verbindung mit 18 bis 23 beschrieben wurde. Die nun betrachtete Ventileinstellungssteuervorrichtung unterscheidet sich von der konventionellen nur in einigen Operationen, die durch die ECU 1117 durchgeführt werden. Entsprechend richtet sich die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die Operationen oder Bearbeitungen, die sich von jenen der konventionellen Vorrichtung unterscheiden. In Bezug auf die anderen Hinsichten wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
  • In der folgenden Beschreibung wird vorausgesetzt, dass der relative Winkel (Ventileinstellung) der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle gesteuert wird, dass die Hydraulikdurchgangsanordnung derart angenommen wird, dass der Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand unter dem Hydraulikdruck gelöst oder entsperrt werden kann, der zum Vorschieben der Ventileinstellung wirksam ist, und dass sich das Halteloch 18 für den Sperrstift 15 an der am meisten retardierten Position befindet (d.h. der Position, an der die Ventileinstellung am meisten retardiert ist).
  • 1 ist ein charakteristisches Diagramm zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen dem elektrischen Strom, der dem Ölsteuerventil 1114 zugeführt wird (nachste- hend wird dieser Strom auch als der Ölsteuerventilstrom oder kurz OCV-Strom bezeichnet), und dem Hydraulikdruck, der auf der Stromabwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht.
  • Auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils 1114 ist der zugeführte Hydraulikdruck im wesentlichen konstant. Wie in 1 gesehen werden kann, wird der maximale Hydraulikdruck auf der Ventileinstellungsretardierungsseite des Nockenphasenstellglieds 1113 vorherrschen, wenn der elektrische Strom, der dem Ölsteuerventil 1114 zugeführt wird (d.h. OCV-Strom), einen minimalen Wert hat.
  • Wenn der OCV-Strom andererseits einen maximalen Wert hat, wird ein maximaler Hydraulikdruck auf der Ventileinstellungsvorschubseite des Nockenphasenstellglieds 1113 vorherrschen. Wenn der Versorgungsstrom annähernd einen Zwischenwert zwischen dem minimalen Wert und dem maximalen Wert hat, wird übrigens der Hydraulikdruck, der an die Stromabwärtsseite des Ölsteuerventils zugeführt wird, unterbrochen.
  • Somit ist die ECU 1117 derart gestaltet oder programmiert, um den Versorgungsstrom zu dem Ölsteuerventil 1114 derart zu ändern, dass das Ölsteuerventil 1114 entweder den Ventileinstellungs-Vorschuböldurchgang oder den Ventileinstellungs-Retardierungsöldurchgang für das Nockenphasenstellglied 1113 auswählt, das stromabwärts von dem Ölsteuerventil 1114 angeordnet ist und den Hydraulikdruck regelt, der dem Nockenphasenstellglied 1113 zugeführt wird.
  • Als nächstes wird eine Beschreibung von Beziehungen zwischen dem Ölsteuerventilstrom auf der einen Seite und dem Hydraulikdruck zur Sperrstiftfreigabe und dem Hydraulikdruck für die Rotorbetätigung in dem Nockenphasenstellglied 1113 auf der anderen Seite vorgenommen.
  • 2 ist ein charakteristisches Diagramm zum grafischen Darstellen einer Beziehung zwischen dem Ölsteuerventilstrom (OCV-Strom) und dem Hydraulikdruck, der an die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer zugeführt oder eingespeist wird.
  • In 2 bezeichnet „P1“ einen Hydraulikdruckpegel, bei dem der Sperrstift 15 beginnt, sich in der Entsperrrichtung zu bewegen, und „P2“ bezeichnet einen Hydraulikdruckpegel, bei dem der Sperrstift 15 vollständig freigegeben sein kann. In diesem Zusammenhang ist zu vermerken, dass die beiden Hydraulikdrücke „P1“ und „P2“ bei jeweils gegebenen geeigneten Werten eingestellt sein können, die in Abhängigkeit von einer Kombination eines Druckempfangsbereichs des Sperrstifts 15, der der Sperrstift-Hydraulikkammer 18a gegenüberliegt, und einer Federkonstanten des Drängungsmittels 16 bestimmt werden können (siehe 23). Ferner zeigt „P3“ einen Hydraulikdruckpegel an, bei dem der zweite Rotor 6 betätigt wird.
  • Wie hierin zuvor in Verbindung mit 22 und 23 beschrieben, wird zum Freigeben des Sperrstifts aus dem gesperrten Zustand das Spitzenende des Sperrstifts 15 in der Entsperr- oder Freigaberichtung gegen die Vorspannkraft des Drängungsmittels 16 gedrückt. Dazu führt das Ölsteuerventil 1114 den Hydraulikdruck dem Öldurchgang an der Ventileinstellungsvorschubseite des Nockenphasenstellglieds 1113 zu, um dadurch den Sperrstift aus dem gesperrten Zustand freizugeben.
  • Während eines Betriebs des Verbrennungsmotors 1101 wird eine Drehung der Nockenwelle vom Öffnen/Schließen des Einlassventils begleitet. Folglich wird ständig eine derartige Kraft oder Anstrengung auf den Rotor 6 wirken, die im Durchschnitt wirksam ist, den Rotor 6 in der Ventileinstellungsretardierungsrichtung bezüglich des Gehäuses 3 zu drehen. Diese Kraft wird als die Nockenreaktionskraft bezeichnet.
  • Übrigens ist im allgemeinen der Öldurchgang, der sich von dem Ölsteuerventil 1114 zu dem Nockenphasenstellglied 1113 erstreckt, nicht flüssigkeitsdicht versiegelt, sondern in einer Röhrenstruktur implementiert, die in vielen Fällen mehr oder weniger Ölverlust einbezieht. Unter derartigen Umständen muss, um den Rotor 6 in der Ventileinstellungsvorschubrichtung zu betätigen, der Hydraulikdruck deshalb korrigiert werden, um den oben erwähnten Ölverlust zu kompensieren.
  • Um somit den Rotor 6 an einer gegebenen oder gewünschten Position zu halten, während der Hydraulikdruck zum Kompensieren sowohl der Nockenreaktionskraft als auch des Ölverlustes berücksichtigt wird, wird der Versorgungsstromwert (Haltestromwert) Ic für das Ölsteuerventil 1114 auf einen Wert auf der Ventileinstellungsvorschubseite eingestellt, der größer als der Stromwert ist, bei dem der Hydraulikdruck stromabwärts des Ölsteuerventils 1114 unterbrochen wird (siehe 1).
  • Da außerdem der Stiftentsperr-Hydraulikdruck P2 niedriger als der Rotorbestätigungs-Hydraulikdruck P3 eingestellt ist ( 2), sodass der Sperrstift 15 entsperrt werden kann, bevor ein Betrieb des Rotors 6 gestartet wird, wird der Haltestromwert Ic auf einen Wert eingestellt, der um eine Konstante „Iu“ (hierin nachstehend erwähnt) größer als der Versorgungsstromwert Ib ist, bei dem der Stiftentsperr-Hydraulikdruck P2 innerhalb der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 des Nockenphasenstellglieds 1113 generiert werden kann (siehe 2).
  • 3 und 4 sind Zeiteinstellungsdiagramme zum grafischen Darstellen von Beziehungen zwischen dem gewünschten Phasenwinkel θt, dem erfassten Phasenwinkel θa und dem Ölsteuerventilstrom Iout in dem Fall, in dem der Sperrstift 15 verwickelt oder festgehalten oder in allgemeineren Sinne verknäuelt wird, was verhindert, dass sich der Rotor 6 in der Ventileinstellungsvorschubrichtung in der konventionellen Phasenrückführungssteuerung (proportionale plus integrale plus Ableitungssteuerung, kurz PID-Steuerung genannt) des gewünschten Phasenwinkel θt und des erfassten Phasenwinkel θa dreht.
  • In 3 und 4 wird vorausgesetzt, dass sich der gewünschte Phasenwinkel θt in der Ventileinstellungsvorschubrichtung rasch von der am meisten retardierten Position als Reaktion auf eine Änderung in dem Betriebszustand des Motors 1101 ändert. Wie in 4 gesehen werden kann, ändert sich der Ölsteuerventilstrom Iout zu einem Zeitpunkt oder Zeiteinstellung Ta steil, zu der der gewünschte Phasenwinkel θt zu ändern ist.
  • Wie hierin zuvor durch Bezug auf 22 und 23 beschrieben, ist es erforderlich, den Sperrstift 15 um eine Hubgröße Ls (siehe 22) gegen die Vorspannkraft des Drängungsmittels 16 zu bewegen oder zu verschieben, um den Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand freizugeben.
  • In dem Fall des in 4 dargestellten Szenariums ändert sich der Ölsteuerventilstrom Iout zu dem Zeitpunkt oder der Zeiteinstellung Ta in dem Verlauf einer Bewegung des Sperrstifts 15 rasch, was mit einer derartigen Situation einhergeht, dass der Rotor 6 beginnt, sich in der Ventileinstellungsvorschubrichtung unter einem übermäßig großen Hydraulikdruck, der an die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 des Nockenphasenstellglieds 1113 angelegt wird, zu drehen, bevor der Sperrstift 15 vollständig aus dem gesperrten Zustand freigegeben wurde.
  • Als Ergebnis davon wird der Sperrstift 15 in dem Zustand, in dem der Sperrstift 15 noch nicht vollständig aus dem Halteloch 18 freigegeben ist, festgehalten oder verknäuelt, was es für den Rotor 6 unmöglich macht, sich in der Ventileinstellungsvorschubrichtung zu drehen, was bedeutet, dass sich der erfasste Phasenwinkel θa nicht mehr dem gewünschten Phasenwinkel annähern kann (siehe 3) und somit der Ölsteuerventilstrom Iout nicht mit dem Versorgungsstromwert Ic konvergiert (siehe 4).
  • Um entsprechend die oben erwähnte unerwünschte Situation durch Ermöglichen dessen, dass der Sperrstift 15 aus dem Halteloch 18 unfehlbar entsperrt wird, zu vermeiden, ist es notwendig, den Sperrstift 15 freizugeben, in dem er über die Hubgröße Ls (22) im voraus bewegt wird, bevor der zweite Rotor 6 beginnt, sich in der Ventileinstellungsvorschubrichtung zu drehen.
  • Als nächstes wird unter Bezug auf 5 eine Beschreibung des Betriebs der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgenommen. 5 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Steuerprozedur eines Ölsteuerventilstroms zum Freigeben des Sperrstifts, bevor die Phasenrückführungssteuerung der Nockenwelle in Bezug auf die Kurbelwelle durch die ECU 1117 ausgeführt wird.
  • Ferner sind 6 und 7 Zeiteinstellungsdiagramme zum grafischen Darstellen von Beziehungen zwischen dem gewünschten Phasenwinkel θt, dem erfassten Phasenwinkel θa und dem Ölsteuerventilstrom in der Ölsteuerventilstrom-Steuerprozedur, die durch die Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird.
  • Bezugnehmend nun auf 5 wird zuerst in einem Schritt S501 ein Stiftentsperrzeitzähler CP auf „0“ zurückgesetzt.
  • Nachfolgend wird in einem Schritt S502 eine Entscheidung getroffen, ob der Sperrstift 15 in dem gesperrten Zustand ist oder nicht.
  • Wenn in dem Schritt S502 bestimmt wird, dass der Sperrstift 15 in dem gesperrten Zustand ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S502 zu einer Bestätigung „JA“ führt), wird dann entschieden, ob der gewünschte Phasenwinkel θt mit der am meisten retardierten Position übereinstimmt oder nicht (d.h. null [Grad CA]) (Schritt S503). Wenn andererseits in dem Schritt S502 bestimmt wird, dass der Sperrstift 15 nicht in dem gesperrten Zustand ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S502 zu einer Verneinung „NEIN“ führt), dann wird die in 5 dargestellte Bearbeitungsroutine für die Ölsteuerventilstromsteuerung durch Auslassen der Schritte S503 bis S506 beendet, wobei dann ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen wird.
  • Wenn in dem Schritt S503 bestimmt wird, dass der gewünschte Phasenwinkel θt nicht die am meisten retardierte Position darstellt (null [Grad CA]), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S503 zu einem „JA“ führt, dann wird der Ölsteuerventilstromwert Iout in einem Schritt S504 auf einen vorbestimmten Stromwert Ib eingestellt (siehe 7). In Zusammenhang damit kann der vorbestimmte Stromwert Ib durch die ECU 1117 in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (1) arithmetisch bestimmt werden: Ib = Ic − Iu
    Figure DE000010253897B4_0001
    wobei Ic den Haltestromwert darstellt, der in dem Verlauf der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung des gewünschten Phasenwinkel θt und des erfassten Phasenwinkels θa je nach Notwendigkeit aktualisiert wird, um in einem Speicher gespeichert zu werden, der in die ECU 1117 einbezogen ist. Ferner stellt in dem obigen Ausdruck (1) Iu eine Konstante dar, die im voraus empirisch oder experimentell bestimmt wird. Diese Konstante Iu ist in dem Fall des Haltestromwerts Ic auch in der ECU 1117 gespeichert.
  • Wenn in dem Schritt S503 bestimmt wird, dass der gewünschte Phasenwinkel θt mit der am meisten retardierten Position übereinstimmt (null [Grad CA]), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S503 zu einem „NEIN“ führt, wird die in 5 dargestellte Bearbeitungsroutine der Ölsteuerventilstromsteuerung durch Auslassen der Schritte S504 bis S506 beendet (Rückkehr), wobei ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen wird.
  • In einem Schritt S504 wird der Ölsteuerventilstromwert Iout eingestellt. Nachfolgend wird der Stiftentsperrzeitzähler CP um die Zeit inkrementiert, die für eine Bearbeitungsperiode (z.B. 25 [ms]) in einem Schritt S505 genommen wird.
  • Nachfolgend wird in einem Schritt S506 eine Entscheidung getroffen, ob die Zeit, die in dem Stiftentsperrzeitzähler CP eingestellt ist, die Zeit Tp überschreitet (z.B. 1000 [ms]) oder nicht, die für den Sperrstift 15 erforderlich ist, um gegen die Vorspannkraft, die durch das Drängungsmittel 16 ausgeübt wird, um die Hubgröße Ls bewegt oder verschoben zu werden, d.h. ob CP > Tp ist oder nicht. Die Zeit Tp (7) wird durch eine Konstante dargestellt, die im voraus experimentell bestimmt und in dem Speicher der ECU 1117 gespeichert wird.
  • Wenn in dem Schritt S506 entschieden wird, dass die Zeit, die in dem Stiftentsperrzeitzähler CP eingestellt ist, der Zeit Tp gleich ist oder sie überschreitet (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S506 zu einem „JA“ führt), dann wird bestimmt, dass der Sperrstift 15 vollständig aus dem gesperrten Zustand freigegeben wurde, worauf die in 5 dargestellte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt (Rückkehr) und ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen wird.
  • In dem Fall, wo eine Zeit des Stiftentsperrzeitzählers CP kürzer als die Zeit Tp ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S506 zu einem „NEIN“ führt), wird andererseits der Schritt S502 zum Fortsetzen der Sperrstiftfreigabeoperation wieder aufgenommen.
  • Durch Ausführen der oben beschriebenen Steueroperation kann sich der erfasste Phasenwinkel θa dem gewünschten Phasenwinkel θt unfehlbar annähern, wie in 6 gezeigt, um der Phasenrückführungssteuerung zu ermöglichen, richtig bewerkstelligt zu werden, wobei der Ölsteuerventilstromwert Iout mit den Haltestromwert Ic konvergiert, wie in 7 gezeigt.
  • Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, wird gemäß den Unterweisungen der vorliegenden Erfindung, die in ihrer erster Ausführungsform verkörpert ist, wenn sich der gewünschte Phasenwinkel θt von der Winkelposition ändert, an der der Sperrstift 15 in dem gesperrten Zustand gehalten wird, dann der Ölsteuerventilstromwert Ic, bei dem ein Hydraulikdruck generiert wird, der geringer als ein Hydraulikdruck zum Betätigen des Rotors P3 ist (2), auf der Basis des Haltestromwerts Ic berechnet, um dem Ölsteuerventil für die vorbestimmte Zeit Tp zugeführt zu werden (7), bevor die Phasenrückführungssteuerung basierend auf dem gewünschten Phasenwinkel θt und dem erfassten Phasenwinkel θa verwirklicht wird, wodurch der Sperrstift 15 vollständig aus dem gesperrten Zustand freigegeben werden kann, bevor der Rotor 6 beginnt, sich zu drehen.
  • Somit kann die Ventileinstellung richtig und reibungsfrei für den gewünschten Phasenwinkel θt gesteuert werden, ohne dass sie von einem Verwickeln des Sperrstifts 15 begleitet wird und deshalb können das Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und die Abgasqualität zufriedenstellend gegen eine Verschlechterung geschützt werden.
  • Ausführungsform 2
  • In der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der ersten der Ausführungsform der Erfindung wird der Ölsteuerventilstromwert Iout auf der Basis des Haltestromwerts Ic, der einzig durch einen Parameter definiert wird, arithmetisch bestimmt. In der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Haltestromwert Ic eingesetzt, der durch eine Summe von zwei gelernten Werten dargestellt werden kann, die sich voneinander in Bezug auf die Aktualisierungsperiode unterscheiden.
  • Übrigens ist der mechanische Aufbau der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen der gleiche wie der der konventionellen Vorrichtung, die hierin zuvor in Verbindung mit 18 bis 23 beschrieben wurde. Die nun betrachtete Ventileinstellungssteuervorrichtung unterscheidet sich von der konventionellen nur in einigen Operation, die durch die ECU 1117 durchgeführt werden. Entsprechend richtet sich die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die Operationen oder Bearbeitungen, die sich von jenen der konventionellen Vorrichtung unterscheiden. In Bezug auf die anderen Hinsichten wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
  • Der Haltestromwert Ic wird sich in jedem Moment wegen Herstellungsstreuung unter den Bestandteilen der Ventileinstellungssteuervorrichtung und in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1101 ändern. Als ein Beispiel ist der Öldurchgang, der sich von dem Ölsteuerventil 1114 zu dem Nockenphasenstellglied 1113 erstreckt, im allgemeinen nicht flüssigkeitsdicht versiegelt, sondern in einer Röhrenstruktur implementiert, die mehr oder weniger Ölverlust einbezieht, wie zuvor beschrieben.
  • Die Größe oder der Betrag des Ölverlusts hängt von der Herstellungsstreuung von feinen Spielräumen ab, die zwischen verbundenen Oberflächen der Ölzuführungsrohre auftreten. In dem Fall, wo das Schmieröl des Motors 1101 als das Öl verwendet wird, das dem Nockenphasenstellglied 1113 zugeführt wird, unterzieht sich Viskosität des Öls einer Änderung, während sich die Öltemperatur in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 1101 ändert.
  • Aus den oben erwähnten Gründen wird der Entladedruck der Ölpumpe 1118 (siehe 18) veranlasst, sich zu ändern. Außerdem ändert sich auch der Betrag eines Verlustes durch die feinen oder winzigen Spielräume zwischen den verbundenen Oberflächen der Rohre. Da der Haltestromwert Ic den Ölsteuerventilstromwert darstellt, der zum Halten des Rotors 6 auf einer gewünschten oder gegebenen Winkelposition erforderlich ist, während die Nockenreaktionskraft und der Ölverlust kompensiert werden, wie hierin zuvor ausgeführt wurde, wird der Haltestromwert Ic veranlasst sich zu ändern, wenn sich der Betrag vom Ölverlust ändert.
  • Wenn ein relativ großer Betrag eines Ölverlustes in dem Öldurchgang auftritt, der sich von dem Ölsteuerventil 1114 (siehe 18) zu dem Nockenphasenstellglied 1113 (18) erstreckt, wird es als ein Beispiel dann notwendig, den Hydraulikdruck, der der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 zugeführt wird, durch Erhöhen des Ölsteuerventilstroms zu erhöhen, um den zweiten Rotor 6 auf der gewünschten oder gegebenen Winkelposition gegen die Nockenreaktionskraft oder ein Bestreben, das ständig in der Ventileinstellungs-Retardierungsrichtung wirkt, zu halten.
  • Nun richtet sich die Beschreibung auf den Betrieb der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen, nur als ein Beispiel, einer Bearbeitungsprozedur zum Aktualisieren des gelernten Wertes, der beim Bestimmen des Haltestromwerts Ic eine Rolle spielt. Es ist selbstverständlich, dass diese Bearbeitung in dem Verlauf der Phasenrückführungssteuerung auch durch die ECU 1117 ausgeführt wird.
  • In 8 stellt „IL“ einen gelernten Wert dar, der zum Korrigieren der Änderung oder Abweichung des Haltestromwerts Ic verwendet wird, die hauptsächlich der Herstellungsstreuung von Bestandteilen der Ventileinstellungssteuervorrichtung zuzuschreiben ist und dessen Aktualisierungsperiode relativ lang ist. Dieser gelernte Wert wird hierin nachstehend nur zur Vereinfachung der Beschreibung auch der gelernte Langzeitwert genannt.
  • Ferner stellt „Ir“ in 8 einen gelernten Wert dar, der zum Korrigieren der Änderung oder Abweichung des Haltestromwerts Ic verwendet wird, die der Änderung des Betriebszustands des Motors 1101 zuzuschreiben ist und dessen Aktualisierungsperiode relativ kurz ist. Dieser gelernte Wert wird hierin nachstehend nur zur Vereinfachung der Beschreibung auch der gelernte Echtzeitwert genannt.
  • Der Haltestromwert Ic wird durch die Summe der beiden gelernten Werte dargestellt, die sich voneinander in der Aktualisierungsperiode unterscheiden, wie oben erwähnt. Nämlich Ic = IL + Ir
    Figure DE000010253897B4_0002
  • Bezugnehmend nun auf 8 wird in einem Schritt S801 eine Entscheidung getroffen, ob der gewünschte Phasenwinkel θt gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist oder nicht (z.B. 5 [Grad CA]).
  • Wenn in Schritt S801 bestimmt wird, dass der gewünschte Phasenwinkel θt größer gleich dem vorbestimmten Wert ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S801 zu einer Bestätigung „JA“ führt), wird in einem Schritt S802 eine Differenz oder Fehler θe zwischen dem gewünschten Phasenwinkel θt und dem erfassten Phasenwinkel θa arithmetisch bestimmt. Wenn andererseits der gewünschte Phasenwinkel θt kleiner als der vorbestimmte Wert ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S801 zu einer Verneinung „NEIN“ führt), dann fährt die Bearbeitung zu einem Schritt S809 unter Übergehung der Schritte S802 bis S803 fort.
  • Nachfolgend wird in einem Schritt S803 eine Entscheidung getroffen, ob der Fehler θe gleich „0 (null)“ ist oder nicht. Wenn der Fehler θe nicht null ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S803 zu einem „JA“ führt), dann wird die Richtung, in der der Fehler θe erscheint (d.h. eine Ventileinstellungsvorschubrichtung oder eine Ventileinstellungs-Retardierungsrichtung) durch Überprüfen in einem Schritt S804 bestimmt, ob der Fehler θe größer als „0 (null)“ ist oder nicht.
  • Wenn der Fehler in dem Schritt S803 bestimmt wird „0“ zu sein (d.h. wenn dieser Schritt zu einem „NEIN“ führt), bedeutet dies, dass kein Fehler erscheint, d.h. der gewünschte Phasenwinkel θt und der erfasste Phasenwinkel θa stimmen miteinander überein. In diesem Fall werden Schritte S804 bis S808 zum Aktualisieren des gelernten Echtzeitwerts Ir nicht ausgeführt, sondern die Bearbeitung fährt im Schritt S809 fort.
  • Wenn in Schritt S804 andererseits entschieden wird, dass der Fehler θe größer als „0“ ist, d.h. der erfasste Phasenwinkel θa ist größer als der gewünschte Phasenwinkel θt (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S804 zu einem „JA“ führt), dann wird bestimmt, dass die Ventileinstellung übermäßig über die gewünschte Ventileinstellung hinaus vorrückt und deshalb wird der Haltestromwert Ic gelernt, größer als der reale Haltestromwert zu sein. Entsprechend wird in einem nachfolgenden Schritt S805 der gelernte Echtzeitwert Ir um einen vorbestimmten Wert Δ verringert. Übrigens wird dieser vorbestimmte Wert Δ durch eine Konstante dargestellt, die im voraus experimentell oder empirisch bestimmt wird.
  • Wenn in Schritt S804 andererseits entschieden wird, dass der Fehler θe nicht größer als „0“ ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S804 zu einem „NEIN“ führt), kann dann bestimmt werden, dass der gelernte Wert des Haltestromwerts Ic kleiner als der reale Wert ist. Entsprechend wird in einem Schritt S806 der gelernte Echtzeitwert Ir um den vorbestimmten Wert Δ erhöht.
  • Nachfolgend wird in einem Schritt S807 ein Stromwert Ip entsprechend dem Fehler θe in Übereinstimmung mit dem nachstehend erwähnten Ausdruck arithmetisch bestimmt. Ip = f ( θ e ) = K × θ e
    Figure DE000010253897B4_0003
  • In dem obigen Ausdruck (3) stellt „f(θe)“ eine Funktion zum Berechnen des Werts Ip zum Zweck einer Abstimmung des Ölsteuerventilstroms Iout in proportionaler Abhängigkeit zu dem Betrag des Fehlers θe dar, und K stellt eine Konstante dar, die einen Wert zum Transformieren des Fehlers θe in den Stromwert anzeigt.
  • Nachfolgend wird in einem Schritt S808 der Stromwert Iout, der an das Ölsteuerventil 1114 zuzuführen ist, in Übereinstimmung mit dem nachstehend erwähnten Ausdruck (4) arithmetisch bestimmt, um dadurch den Strom entsprechend dem berechneten Stromwert dem Ölsteuerventil 1114 zuzuführen. Iout = Ip + ( IL + Ir )
    Figure DE000010253897B4_0004
  • Nachfolgend wird eine Entscheidung getroffen, ob ein Schlüsselschalter ausgeschaltet ist oder nicht (Schritt S809). Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S809 zu einem „JA“ führt), wird dann der Betrieb des Motors 1101 gestoppt, worauf der gelernte Langzeitwert IL in einem Schritt S810 aktualisiert wird. Wenn andererseits der Schlüsselschalter nicht ausgeschaltet ist (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S809 zu einem „NEIN“ führt), wird dann der Schritt S801 wieder aufgenommen, um eine Entscheidung bezüglich einer Notwendigkeit zum Aktualisieren des gelernten Echtzeitwerts Ir zu treffen.
  • An dieser Stelle sollte hinzugefügt werden, dass durch Aktualisieren des gelernten Echtzeitwerts Ir in Übereinstimmung mit dem nachstehend erwähnten Ausdruck (5) in dem Schritt S810 der gelernte Echtzeitwert Ir in dem gelernten Langzeitwert IL in dem nachfolgenden Betrieb des Motors widergespiegelt wird. IL = IL + Ir
    Figure DE000010253897B4_0005
  • Nachfolgend wird die Hauptenergiezufuhr an die ECU 1117 abgeschaltet, um die Bearbeitungsroutine zu beenden, die in 8 dargestellt wird (Schritt S811).
  • Der gelernte Langzeitwert IL wird in einem Sicherungsspeicher (nicht gezeigt) gespeichert, der derart gestaltet ist, um den gespeicherten Inhalt ungeachtet einer Unterbrechung der Hauptenergieversorgung für die ECU 1117 kontinuierlich zu enthalten. Andererseits wird der gelernte Echtzeitwert Ir in einem gewöhnlichen Speicher (ebenfalls nicht gezeigt) gespeichert, dessen Inhalt bei Unterbrechung der Hauptenergiezufuhr gelöscht wird. Somit wurde für den nachfolgenden Betrieb des Motors der Wert, der in dem Schritt S810 aktualisiert wird, in dem vorangehenden Motorbetrieb in dem Sicherungsspeicher an einer Stelle gespeichert, die dem gelernten Langzeitwert IL zugeordnet ist, während „0“ in dem gewöhnlichen Speicher an einer Stelle gespeichert wird, die dem gelernten Echtzeitwert Ir zugeordnet ist.
  • Im allgemeinen übt die Herstellungsstreuung der Bestandteile der Ventileinstellungssteuervorrichtung einen größeren Einfluss auf den Haltestromwert Ic als die Änderung des Betriebszustands des Motors 1101 aus. Somit ist es durch Speichern des gelernten Langzeitwerts IL, wenn der Schlüsselschalter wie oben erwähnt geöffnet ist, möglich, einen richtigen Haltestromwert Ic verfügbar zu machen, unmittelbar nachdem der nachfolgende Betrieb des Motors gestartet wurde.
  • In der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung wird der Haltestromwert Ic durch Aktualisieren des gelernten Echtzeitwerts Ir in Abhängigkeit von der Änderung des Betriebszustands des Motors 1101 in einem kürzeren periodischen Intervall aktualisiert. Entsprechend ist es möglich, den Haltestromwert Ic für jeden Betriebszustand des Motors genau zu erhalten.
  • Da sich der gelernte Echtzeitwert Ir in dem gelernten Langzeitwert IL in Vorbereitung auf den nachfolgenden Motorbetrieb widerspiegelt, kann ferner eine Änderung des Ölverlustes als eine Funktion eines Zeitverlaufs wegen Abrieb oder Abnutzung der verbundenen Oberflächen der Rohre in der Ventileinstellungssteuerung berücksichtigt werden.
  • Obwohl in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung erwähnt wurde, dass der gelernte Langzeitwert IL beim Öffnen des Schlüsselschalters aktualisiert wird, sollte verstanden werden, dass der gelernte Langzeitwert IL im Verlauf eines Betriebs des Motors 1101 aktualisiert werden kann, gleichermaßen vorausgesetzt, dass die Aktualisierungsperiode ausreichend länger als der gelernte Echtzeitwert Ir ist.
  • Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, kann durch Bestimmen des Haltestromwerts Ic auf der Basis der beiden gelernten Werte, deren Aktualisierungsperioden sich voneinander unterscheiden, der Haltestromwert Ic schnell mit einer hohen Genauigkeit durch Berücksichtigung der Herstellungsstreuung in der Ventileinstellungssteuervorrichtung und der Änderung in dem Motorbetriebzustand berechnet werden, was wiederum bedeutet, dass der Ölsteuerventilstromwert Ib entsprechend dem Entsperrhydraulikdruck, bestimmt auf der Basis des Haltestromwerts, gleichermaßen mit hoher Genauigkeit berechnet werden kann. Somit kann der Sperrstift 15 positiver mit verbesserter Zuverlässigkeit freigegeben werden.
  • Somit kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel θt richtig gesteuert werden, ohne durch Verknäuelung des Sperrstifts 15 begleitet zu werden, und deshalb kann eine Verschlechterung von Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität positiv unterdrückt werden.
  • Ausführungsform 3
  • In der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird der Ölsteuerventilstromwert entsprechend dem Entsperrhydraulikdruck auf der Basis des Haltestromwerts Ic und der Konstanten Iu als Parameter arithmetisch bestimmt. Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung richtet sich auf die Ventileinstellungssteuervorrichtung, in der der Ölsteuerventilstrom Iout auf einen Anfangswert eingestellt wird, der nicht in der Lage ist, den gesperrten Zustand freizugeben und bei einer vorbestimmten Rate in der Richtung zum Freigeben des gesperrten Zustands geändert wird.
  • Übrigens ist der mechanische Aufbau der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen der gleiche wie der der konventionellen Vorrichtung, die hierin zuvor in Verbindung mit 18 bis 23 beschrieben wurde. Die nun betrachtete Ventileinstellungssteuervorrichtung unterscheidet sich von der konventionellen nur in einigen Operationen, die durch die ECU 1117 durchgeführt werden. Entsprechend richtet sich die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die Operationen oder Bearbeitungen, die sich von jenen der konventionellen Vorrichtung unterscheiden. In Bezug auf die anderen Hinsichten wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
  • Als nächstes wird die Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch Bezug auf 9 bis 12 beschrieben.
  • 9 ist ein Flussdiagramm zum Darstellen einer Steuerprozedur des Ölsteuerventilstromwerts Iout, die durch die ECU 1117 zum Entsperren oder Freigeben des Sperrstifts aus dem gesperrten Zustand ausgeführt wird, und 10 und 11 sind Zeiteinstellungsdiagramme, die den Ölsteuerventilstromwert Iout beim Entsperren zeigen.
  • Ferner ist 12 eine Ansicht, die eine Beziehung zwischen einem Anfangswert des Ölsteuerventilstroms Iout und dem Hydraulikdruck, der auf der Stromabwärtsseite des Ölsteuerventils beim Entsperren vorherrscht, zeigt.
  • Der Haltestromwert Ic ändert sich in Abhängigkeit von der Änderung des Betriebzustands des Verbrennungsmotors 1101, wie zuvor beschrieben. Selbst mit dem Verfahren, das in Zusammenhang mit der zweiten Ausführungsform der Erfindung zuvor beschrieben wurde, kann entsprechend ein winziger Fehler zwischen dem Haltestromwert, der in der ECU 1117 gespeichert wird, und dem realen Haltestromwert zu einem Zeitpunkt, zu dem der Sperrstift 15 entsperrt wird, erscheinen.
  • In dem in 8 gezeigten Schritt S801 wird als ein Beispiel die Möglichkeit, die zu einem Aktualisieren des gelernten Echtzeitwerts Ir fähig ist, durch die Bedingung begrenzt, dass der gewünschte Phasenwinkel θt gleich oder größer 5 [Grad CA] ist. In dem Fall, wo sich der Ruhezustand (in dem der gewünschte oder Zielphasenwinkel θt „0 (null)“ [Grad CA] ist) für eine lange Zeit nachfolgend zu der Aktualisierung des gelernten Echtzeitwerts Ir bei einer niedrigen Öltemperatur fortgesetzt hat und sich danach die Öltemperatur erhöht hat, verbleibt folglich der gelernte Echtzeitwert Ir zu aktualisieren, und es kann ungewollt ein Fehler zwischen dem gelernten Echtzeitwert Ir, der in der ECU 1117 gespeichert wird, und dem entsprechenden realen Wert wegen einer Änderung der oben erwähnten Öltemperatur und deshalb einer Änderung des Ölverlustes, der durch die Änderung der Öltemperatur hervorgerufen wird, erscheinen.
  • Wie hierin zuvor beschrieben (siehe 2), sollte der Ölsteuerventilstrom Iout, der zum Freigeben des Sperrstifts 15 zuzuführen ist, wirklich gleich oder größer dem Stromwert Ib, bei dem der Hydraulikdruck P2, der den Sperrstift 15 vollständig freigeben kann, erzeugt wird und gleich oder kleiner dem Haltestromwert Ic sein. In der Praxis jedoch werden der Stromwert Ib und der Haltestromwert Ic wegen dem zuvor erwähnten Fehler variieren. In diesem Fall wird der Sperrstift 15 ungeachtet der Zuführung des Ölsteuerventilstroms Iout zu dem Ölsteuerventil 1114 entsperrt verbleiben, was ein Problem hervorruft.
  • Zum Bewältigen des oben erwähnten Problems wird entsprechend den Unterweisungen der vorliegenden Erfindung, die in der momentanen Ausführungsform verkörpert ist, vorgeschlagen, dass der Strom, der dem Ölsteuerventil 1114 zum Entsperren des Sperrstifts 15 zugeführt wird, auf einen Anfangswert in der Richtung eingestellt wird, in der der Sperrstift 15 nicht aus dem gesperrten Zustand freigegeben werden kann (Ventileinstellungs-Retardierungsrichtung) in Bezug auf den Stromwert Ib entsprechend dem Stiftentsperrhydraulikdruck P2 (siehe 11 und 12).
  • Ferner wird während einer vorbestimmten Periode, die zu dem Zeitpunkt beginnt, zu dem der Anfangswert des Versorgungsstroms eingestellt wird, der Ölsteuerventilstrom Iout, der dem Ölsteuerventil 1114 zugeführt wird, bei einer vorbestimmten Rate in der Richtung zum Freigeben des Sperrstifts erhöht (d.h. in der Ventileinstellungs-Vorschubrichtung). Siehe 11.
  • Als nächstes richtet sich die Beschreibung auf eine Steueroperation zum Freigeben des Sperrstifts, die durch die ECU 1117 durchgeführt wird, in der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der momentanen Ausführungsform der Erfindung.
  • Übrigens entsprechen Schritte S901 bis S903, S905 und S906, die in 9 gezeigt werden, den Schritten S501 bis S503, S505 und S506, die hierin zuvor durch Bezug auf 5 beschrieben wurden. Entsprechend ist eine wiederholte Beschreibung dieser Schritte unnötig.
  • Bezugnehmend auf 9 wird in einem Schritt S901 der Stiftentsperrzeitzähler CP auf „0 (null)“ eingestellt und danach wird in einem Schritt S902 eine Entscheidung getroffen, ob der Sperrstift 15 in einem gehaltenen Zustand ist oder nicht.
  • Wenn in dem Schritt S902 bestimmt ist, dass der Sperrstift 15 in dem gehaltenen Zustand ist, wird dann in einem Schritt S903 überprüft, dass der gewünschte oder Zielphasenwinkel θt nicht die am meisten retardierte Position darstellt. Wenn andererseits in dem Schritt S902 bestimmt wird, dass der Sperrstift 15 nicht in dem gehaltenen Zustand ist, wird die in 9 gezeigte Bearbeitungsroutine zur Sperrstiftfreigabe beendet (Rückkehr) und es wird ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen.
  • Wenn in dem Schritt S903 bestimmt wird, dass der gewünschte oder Zielphasenwinkel θt nicht die am meisten retardierte Position darstellt (0 (null) [Grad CA]), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S903 zu einem „JA“ führt, dann wird der Ölsteuerventilstromwert Iout in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (6) eingestellt (Schritt S904): Iout = ( IL + Ir ) + A × CP − Iofs
    Figure DE000010253897B4_0006
    wobei A eine Erhöhungsrate (Verhältnis) des Ölsteuerventilstroms (z.B. 0,1 [mA/ms]) darstellt und Iofs einen Wert zum Einstellen des Anfangswerts des Ölsteuerventilstroms Iout in der Ventileinstellungs-Retardierungsrichtung darstellt (z.B. 200 [mA]).
  • Wenn in dem Schritt S903 bestimmt wird, dass der gewünschte Phasenwinkel θt die am meisten retardierte Position darstellt (null [Grad CA]), d.h. wenn der Entscheidungsschritt S903 zu einem „NEIN“ führt, wird die in 9 gezeigte Bearbeitungsroutine zur Sperrstiftfreigabe beendet (Rückkehr) und es wird ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen.
  • Nachfolgend wird der Stiftentsperrzeitzähler CP um die Zeit entsprechend einer Bearbeitungsperiode (z.B. 25 [ms]) in einem Schritt S905 inkrementiert, worauf in einem Schritt S906 eine Entscheidung getroffen wird, ob die Zeit, die in dem Stiftentsperrzeitzähler CP eingestellt ist, eine Zeit TP' überschreitet oder nicht (z.B. 1500 [ms]), d.h. ob CP > Tp' ist oder nicht.
  • Wenn in dem Schritt S906 entschieden wird, dass die Zeit, die in dem Stiftentsperrzeitzähler CP eingestellt ist, der Zeit Tp' gleich ist oder sie überschreitet (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S906 zu einem „JA“ führt), dann wird bestimmt, dass der Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand freigegeben wurde, worauf die in 9 gezeigte Bearbeitungsroutine zu einem Ende kommt (Rückkehr) und dann ein Übergang zu der gewöhnlichen Phasenrückführungssteuerung vorgenommen wird.
  • Wenn andererseits bestimmt wird, dass die Zeit, die in dem Stiftentsperrzeitzähler CP eingestellt ist, die Zeit TP' nicht überschreitet (d.h. wenn der Entscheidungsschritt S906 zu einem „NEIN“ führt), wird der Schritt S902 wieder aufgenommen, um die Sperrstiftfreigabeoperation fortzusetzen.
  • Die Erhöhungsrate A des Ölsteuerventilstroms wird auf einen Wert eingestellt, bei dem die Zeit Tp garantiert werden kann, die für den Sperrstift 15 erforderlich ist, um sich um den Hub La gegen die Vorspannkraft zu bewegen oder zu verschieben, die durch das Drängungsmittel 16 während der Periode ausgeübt wird, in der sich der Ölsteuerventilstromwert Iout von dem Stiftentsperrstromwert Ib zu dem Haltestromwert Ic ändert. Siehe 11.
  • Ferner wird der vorbestimmte Wert Ioft eingestellt auf die Summe eines Strombereichs (Ic - Ib), in dem der Sperrstift 15 freigegeben werden kann, und eines Bereichs R(Ir), innerhalb dessen sich der gelernte Echtzeitwert Ir in Abhängigkeit von der Änderung des Betriebszustands des Motors 1101 ändert, d.h. den Wert, der in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (7) arithmetisch bestimmt wird: Iofs = ( Ic − Ib ) + R ( Ir )
    Figure DE000010253897B4_0007
  • Übrigens sind in dem Ausdruck (7) beide Werte (Ic - Ib) und R(Ir) Konstanten, die im voraus experimentell bestimmt werden (siehe 11 und 12).
  • Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, wird gemäß der Erfindung, die in der dritten Ausführungsform verkörpert ist, gelehrt, dass wenn sich der gewünschte Phasenwinkel θt von der Winkelposition ändert, bei der der Sperrstift 15 in dem gehaltenen Zustand ist, der Anfangswert des Versorgungsstroms Iout zu dem Ölsteuerventil 1114 auf einen Wert in der Richtung unfähig zum Freigeben des gesperrten Zustands in Bezug auf den Haltestromwert Ic eingestellt und bei einer vorbestimmten Rate in der Richtung zum Freigeben des gesperrten Zustand geändert wird. Auf Grund dieser Anordnung kann der Sperrstift 15 positiv freigegeben werden.
  • Somit kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel θt richtig gesteuert werden, ohne durch Verknäuelung des Sperrstifts 15 (siehe 10) begleitet zu werden und deshalb kann eine Verschlechterung von Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität mit verbesserter Zuverlässigkeit unterdrückt werden.
  • Ausführungsform 4
  • In dem Fall der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird ein einzelner konstanter Wert als die Erhöhungsrate A eingesetzt. In der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Erhöhungsrate eingesetzt, die sich in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 1101 ändert.
  • Nebenbei ist der mechanische Aufbau der Ventileinstellungssteuervorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen der gleiche wie der der konventionellen Vorrichtung, die hierin zuvor in Verbindung mit 18 bis 23 beschrieben wurde. Die nun betroffene Ventileinstellungssteuervorrichtung unterscheidet sich von der konventionellen nur in einigen Operationen, die durch die ECU 1117 durchgeführt werden. Entsprechend richtet sich die folgende Beschreibung hauptsächlich auf die Operationen oder Bearbeitungen, die sich von jenen der konventionellen Vorrichtung unterscheiden. In Bezug auf die anderen Hinsichten wird eine wiederholte Beschreibung weggelassen.
  • Bezugnehmend nun auf 13 wird die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 13 ist ein charakteristisches Diagramm zum grafischen Darstellen von Beziehungen zwischen dem Ölsteuerventilstromwert und dem Hydraulikdruck, der an die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 für verschiedene Hydraulikdrücke, die stromaufwärts des Ölsteuerventils vorherrschen, zugeführt wird.
  • Der Öffnungsgrad des Hydraulikdrucks für das Ölsteuerventil 1114 wird definitiv für den Wert des Versorgungsstroms bestimmt, der dem Ölsteuerventil 1114 zugeführt wird. Entsprechend wird für den gleichen Ölsteuerventilstromwert der Hydraulikdruck, der dem Nockenphasenstellglied 1113 zugeführt wird, hoch, wenn der Hydraulikdruck, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, hoch ist.
  • Anders gesagt hängt die Beziehung zwischen dem Ölsteuerventilstromwert und dem Hydraulikdruck, der auf der Abwärtsstromseite des Ölsteuerventils vorherrscht, von dem Hydraulikdruck ab, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht.
  • Es wird ferner vermerkt, dass in der Ventileinstellungssteuervorrichtung, die eine Ölpumpe 1118 umfasst, die angepasst ist, durch eine Drehung der Kurbelwelle angesteuert zu werden, der Hydraulikdruck, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, von der Drehgeschwindigkeit des Motors 1101 abhängt. Wenn sich als ein Beispiel die Drehgeschwindigkeit des Motors erhöht, erhöht sich auch der Hydraulikdruck auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils entsprechend. Außerdem ruft eine Änderung der Temperatur des Hydraulikmediums oder Öls eine entsprechende Änderung in der Viskosität des Öls hervor, was in der Endladeeffizienz der Ölpumpe 1118 widergespiegelt wird.
  • Wenn als ein Beispiel die Öltemperatur relativ hoch ist, ist eine Viskosität des Öls niedrig, als ein Ergebnis dessen der Hydraulikdruck, der stromaufwärts von dem Ölsteuerventil vorherrscht, niedrig ist.
  • Entsprechend sind die Ölsteuerventilstromwerte Ib und Ic zum Zuführen des Stiftentsperrhydraulikdrucks P2, der in der Lage ist, den Sperrstift 15 vollständig freizugeben, und des Hydraulikdrucks zur Rotorbetätigung P3 an die Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 dem Einfluss der Drehgeschwindigkeit des Motors 1101 und der Öltemperatur unterworfen.
  • In dem in 13 gezeigten charakteristischen Diagramm wird der Hydraulikdruck, der der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 in einem typischen Betriebszustand des Motors zugeführt oder eingespeist wird, durch eine Kurve mit einer durchgehenden Linie dargestellt. Ferner werden die Ölsteuerventilstromwerte, die Hydraulikdrücken P2 bzw. P3 entsprechen, durch Ib bzw. Ic dargestellt.
  • Andererseits wird in dem Fall, wo der Hydraulikdruck, der stromaufwärts von dem Ölsteuerventil vorherrscht, hoch ist, der Hydraulikdruck, der der Ventileinstellungs-Vorschubhydraulikkammer 9 zugeführt wird, in 13 durch eine Kurve mit einer strich-punktierten Linie dargestellt. Ferner werden die Ölsteuerventilstromwerte, die Hydraulikdrücken P2 und P3 entsprechen, durch Ib' bzw. Ic' dargestellt.
  • Wie in 13 gesehen werden kann, ist der Strombereich (Tc' - Ib'), in dem der Sperrstift 15 entsperrt werden kann, enger als der Strombereich (Ic - Ib).
  • In dem Fall, wo der Hydraulikdruck, der auf der Stromaufwärtsseite von dem Ölsteuerventil vorherrscht, hoch ist, kann entsprechend eine derartige Situation entstehen, dass der Bereich des Ölsteuerventilstromwerts, innerhalb dessen der Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand freigegeben werden kann, in einer zu kurzen Zeit durchstreift wird, um die Zeit sicherzustellen, die zum Verschieben des Sperrstifts 15 über den Hub Ls erforderlich ist, wenn der Ölsteuerventilstromwert bei einer konstanten Stromerhöhungsrate A erhöht wird.
  • Unter diesen Umständen wird hinsichtlich dessen, die Zeit sicherzustellen, die zum Verschieben des Sperrstifts 15 über den Hub Ls erforderlich ist, vorgeschlagen, die Stromerhöhungsrate A zu verringern, während der Hydraulikdruck auf der Stromaufwärtsseite von dem Ölsteuerventil hoch wird.
  • 14 ist eine Ansicht zum Darstellen, wie die Stromerhöhungsrate als eine Funktion des Hydraulikdrucks des Motors 1101 eingestellt ist. Wie in der Figur gesehen werden kann, ist der Wert der Stromerhöhungsrate A derart eingestellt, um sich zu verringern, während der Hydraulikdruck anwächst.
  • Das Muster der oben erwähnten Änderung der Stromerhöhungsrate A wird in einem Speicher gespeichert, der in die ECU 1117 einbezogen ist, und der Hydraulikdruck, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, wird mittels des Hydraulikdrucksensors 1119 erfasst, worauf der Ölsteuerventilstromwert Iout unter Verwendung der entsprechenden Stromerhöhungsrate A in dem Schritt S904, der hierin zuvor in Verbindung mit 9 beschrieben wurde, arithmetisch bestimmt wird.
  • 15 ist eine Ansicht zum Darstellen, wie die Stromerhöhungsrate A als eine Funktion der Drehgeschwindigkeit des Motors 1101 eingestellt wird. Da die Stromerhöhungsrate A verringert werden muss, wenn sich der Hydraulikdruck erhöht, wird die Stromerhöhungsrate A, wie zuvor beschrieben, derart eingestellt, um sich in der Situation zu verringern, wo sich der Hydraulikdruck erhöht oder sich die Drehgeschwindigkeit des Motors 1101 erhöht, um es anders zu sagen.
  • Das Muster der Änderung der Stromerhöhungsrate A, das in 15 gezeigt wird, wird in einem Speicher gespeichert, der in die ECU 1117 einbezogen ist, und der Ölsteuerventilstromwert Iout wird unter Verwendung der Stromerhöhungsrate A entsprechend der Drehgeschwindigkeit des Motors 1101 in dem in 9 gezeigten Schritt S904 arithmetisch bestimmt, an Stelle einer Erfassung des Hydraulikdrucks, der auf der Aufwärtsstromseite des Ölsteuerventils vorherrscht.
  • In diesem Fall entsteht keine Notwendigkeit zum Messen des Hydraulikdrucks und der Öltemperatur. Entsprechend können der Hydraulikdrucksensor 1119 und der Öltemperatursensor 1120 eingespart werden, was aus Sicht einer Vereinfachung der Systemkonfiguration und niedriger Herstellungskosten profitabel ist.
  • 16 ist eine Ansicht zum Darstellen, wie die Stromerhöhungsrate A als eine Funktion der Öltemperatur des Motors 1101 eingestellt ist. Da die Stromerhöhungsrate A verringert werden muss, wenn der Hydraulikdruck hoch ist, wird die Stromerhöhungsrate A, wie zuvor beschrieben, derart eingestellt, um sich in der Situation zu verringern, wo sich der Hydraulikdruck erhöht, d.h. die Entladeeffizienz der Ölpumpe 1118 wird beim Absenken der Öltemperatur hoch.
  • Das oben erwähnte Muster der Änderung der Stromerhöhungsrate A wird in einem Speicher gespeichert, der in die ECU 1117 einbezogen ist, und die Öltemperatur, die auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, wird durch den Öltemperatursensor 1120 erfasst, an Stelle einer Erfassung des Hydraulikdrucks, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, worauf der Ölsteuerventilstromwert Iout unter Verwendung der Stromerhöhungsrate A entsprechend der erfassten Öltemperatur in dem in 9 gezeigten Schritt S904 arithmetisch bestimmt wird.
  • Somit gibt es keine Notwendigkeit zum Messen des Hydraulikdrucks. Entsprechend kann der Hydraulikdrucksensor 1119 eingespart werden, was aus Sicht einer Vereinfachung der Systemkonfiguration und niedriger Herstellungskosten profitabel ist.
  • 17 ist eine Ansicht zum Darstellen, wie die Stromerhöhungsrate A als eine Funktion der Kühlwassertemperatur des Motors 1101 eingestellt ist. Da die Stromerhöhungsrate A verringert werden muss, wenn der Hydraulikdruck hoch ist, wie zuvor beschrieben, wird die Stromerhöhungsrate A derart eingestellt, um sich in der Situation zu verringern, wo sich der Hydraulikdruck erhöht, d.h. die Entladeeffizienz der Ölpumpe 1118 ist hoch, wobei die Öltemperatur durch Schätzen der Öltemperatur auf der Basis der Kühlwassertemperatur niedrig ist. Mit anderen Worten wird die Stromerhöhungsrate A derart eingestellt, um verringert zu werden, während die Kühlwassertemperatur niedrig wird, um es anders zusagen.
  • Das Muster der Änderung der in 17 gezeigten Stromerhöhungsrate A wird in einem Speicher gespeichert, der in die ECU 1117 einbezogen ist, und die Kühlwassertemperatur des Motors 1101 wird mittels des Wassertemperatursensors 1122 erfasst, an Stelle einer Erfassung des Hydraulikdrucks, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht, worauf der Ölsteuerventilstromwert Iout unter Verwendung der Stromerhöhungsrate A entsprechend der Kühlwassertemperatur, die in dem in 9 gezeigten Schritt S904 erfasst wird, arithmetisch bestimmt wird.
  • Somit entsteht keine Notwendigkeit zum Messen des Hydraulikdrucks und der Öltemperatur. Entsprechend können der Hydraulikdrucksensor 1119 und der Öltemperatursensor 1120 eingespart werden, was aus Sicht einer Vereinfachung der Systemkonfiguration und niedriger Herstellungskosten profitabel ist.
  • Hierbei sollte erwähnt werden, dass obwohl in der vorangehenden Beschreibung vorausgesetzt wurde, dass einer der Parameter, d.h. die Motordrehgeschwindigkeit, die Öltemperatur und die Kühlwassertemperatur, an Stelle einer Erfassung des Hydraulikdrucks auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils eingesetzt wird, diese Parameter, d.h. die Drehgeschwindigkeit, die Öltemperatur und die Kühlwassertemperatur des Motors 1101, die jeweils eine hohe Korrelation zu dem Hydraulikdruck auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils aufweisen, in einer geeigneten Kombination zum Zweck einer Verbesserung der Genauigkeit einer Schätzung des Hydraulikdrucks auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils eingesetzt werden können.
  • Wie aus dem vorangehenden offensichtlich ist, wird gemäß den Unterweisungen der vorliegenden Erfindung, die in ihrer vierten Ausführungsform verkörpert ist, wenn sich der gewünschte Phasenwinkel θt von der Winkelposition ändert, bei der der Sperrstift 15 gehalten wird, der Anfangswert des Ölsteuerventilstroms Iout auf einen Wert in der Richtung unfähig zum Freigeben des gesperrten Zustands in Bezug auf den Haltestromwert Ic, während die Stromerhöhungsrate in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors 1101 bestimmt wird, um dadurch den Ölsteuerventilstromwert Iout in der Richtung zum Freigeben oder Aufheben des gesperrten Zustands zu ändern. Auf diese Art und Weise kann der Sperrstift 15 aus dem gesperrten Zustand mit hoher Zuverlässigkeit freigegeben werden.
  • Somit kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel θt ohne Verknäuelung des Sperrstifts 15 richtig gesteuert werden, und deshalb kann eine Verschlechterung von Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität verhindert werden.
  • Auswirkungen der Erfindung
  • Wie aus dem Vorangehenden offensichtlich ist, hat die vorliegende Erfindung die Ventileinstellungssteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, wobei die Vorrichtung umfasst das Nockenphasenstellglied einschließlich des ersten Rotoraufbaus, der sich in Synchronismus mit der Kurbelwelle des Motors drehen kann, des zweiten Rotors, der an der Nockenwelle zum Öffnen und Schließen des Einlassventils oder des Auslassventils des Motors fest montiert ist, und des Sperrmechanismus zum Verriegeln des zweiten Rotors mit dem ersten Rotor bei dem ersten relativen Winkel, die Ölpumpe zum Generieren des Hydraulikdrucks für den Motor, das Arithmetikmittel zum arithmetischen Bestimmen des Stromwerts entsprechend dem Hydraulikdruck zum Freigeben des gesperrten Zustands bei dem ersten relativen Winkel, um dadurch den ersten relativen Winkel auf den zweiten relativen Winkel zu verschieben, und das Hydraulikdruck-Regelmittel zum Zuführen des Hydraulikdrucks zum Regeln der Nockenphase des zweiten Rotors in Abhängigkeit von dem Stromwert. In der Ventileinstellungssteuervorrichtung ist das Arithmetikmittel derart gestaltet, um den ersten Stromwert zum Generieren des ersten Hydraulikdrucks zum Freigeben des gesperrten Zustands bei dem ersten relativen Winkel arithmetisch zu bestimmen. Der erste Stromwert wird dem Hydraulikdruck-Regelmittel für die vorbestimmte Zeit zugeführt, bevor der erste relative Winkel verschoben wird.
  • Auf Grund der oben beschriebenen Anordnung der Ventileinstellungssteuervorrichtung kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel richtig gesteuert werden, ohne durch Verknäuelung des Sperrstifts begleitet zu werden, da der gesperrte Zustand aufgehoben oder freigegeben werden kann, bevor der Rotor die Drehung beginnt. Somit kann eine Verschlechterung von Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität des Motors mit verbesserter Zuverlässigkeit für eine vorteilhafte Wirkung unterdrückt werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um den ersten Stromwert auf der Basis des Haltestromwerts zum Halten des Nockenphasenstellglieds bei dem zweiten relativen Winkel arithmetisch zu bestimmen.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung der Ventileinstellungssteuervorrichtung kann der Sperrstift aus dem gesperrten Zustand freigegeben werden, bevor der Rotor beginnt sich zu drehen.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um den Haltestromwert auf der Basis des ersten gelernten Werts und des zweiten gelernten Werts im Verlauf eines Betriebs des Verbrennungsmotors zu aktualisieren. In diesem Fall wird der erste gelernte Wert auf der Basis eines Fehlers zwischen einem gewünschten Wert des zweiten relativen Winkels und einem dafür erfassten Wert aktualisiert, während der zweite gelernte Wert mit einer Aktualisierungsperiode, die länger als die des ersten gelernten Werts ist, auf der Basis des ersten gelernten Werts aktualisiert wird.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung der Ventileinstellungssteuervorrichtung kann der Haltestromwert durch Berücksichtigung der Herstellungsstreuungen der Bestandteile und einer Schwankung des Motorbetriebs schnell und akkurat berechnet werden, und somit kann der Sperrstift unfehlbar mit verbesserter Zuverlässigkeit freigegeben werden. Ferner kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel richtig gesteuert werden, während eine Verknäuelung des Sperrstifts vermieden wird. Somit können Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität des Motors positiv vor einer Verschlechterung geschützt werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um den Strom, der dem Hydraulikdruck-Regelmittel zugeführt wird, derart zu steuern, dass der Strom bei der vorbestimmten Rate von dem Anfangsstromwert entsprechend dem Hydraulikdruckwert, der anstatt des ersten Hydraulikdrucks den gesperrten Zustand nicht freigeben kann, erhöht wird, um dadurch den gesperrten Zustand bei dem ersten relativen Winkel freizugeben.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung der Ventileinstellungssteuervorrichtung kann der Sperrstift positiver mit verbesserter Zuverlässigkeit freigegeben werden, während die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel richtig gesteuert werden kann, wobei der Sperrstift reibungsfrei freigegeben wird. Somit können Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität des Motors mit hoher Zuverlässigkeit gegen Verschlechterung geschützt werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um die vorbestimmte Rate auf der Basis eines Parameters (von Parametern) einzustellen, der (die) einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors anzeigt (anzeigen).
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung der Ventileinstellungssteuervorrichtung wird die Stromerhöhungsrate durch Berücksichtigung des Betriebszustands des Motors bestimmt, wodurch der Sperrstift positiver mit verbesserter Zuverlässigkeit freigegeben werden kann. Ferner kann die Ventileinstellung für den gewünschten Phasenwinkel ohne Einbeziehung von Festhalten des Sperrstifts richtig gesteuert werden. Somit können Fahrverhalten, Kraftstoff-Kosten-Leistungsverhalten und Abgasqualität des Motors beträchtlich verbessert werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um die vorbestimmte Rate auf der Basis eines Hydraulikdrucks des Verbrennungsmotors einzustellen.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung der Vorrichtung wird die Stromerhöhungsrate in Abhängigkeit von dem Hydraulikdruck bestimmt, der auf der Stromaufwärtsseite des Ölsteuerventils vorherrscht. Der Sperrstift kann unfehlbar entsperrt werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors einzustellen.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung können der Hydraulikdrucksensor und der Öltemperatursensor eingespart werden. Somit kann eine Vereinfachung der Systemkonfiguration erreicht werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Öltemperatur des Verbrennungsmotors einzustellen.
  • Mit der oben beschriebenen Anordnung kann der Hydraulikdrucksensor eingespart werden. Somit kann die Systemkonfiguration vereinfacht werden.
  • In der oben beschriebenen Ventileinstellungssteuervorrichtung kann das Arithmetikmittel derart gestaltet sein, um die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors einzustellen.
  • Mit dieser Anordnung können der Hydraulikdrucksensor und der Öltemperatursensor eingespart werden, wodurch die Systemkonfiguration sehr vereinfacht werden kann.
  • Viele Modifikationen und Abweichungen der vorliegenden Erfindung sind angesichts der obigen Techniken möglich. Es ist deshalb zu verstehen, dass innerhalb des Bereichs der angefügten Ansprüche die Erfindung anders als speziell beschrieben praktiziert werden kann.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Steuern einer Ventileinstellungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor umfassend: ein Nockenphasenstellglied (1113) beinhaltend einen ersten Rotor (1), der sich synchron zu einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors (1101) dreht, einen zweiten Rotor (6), der an einer Nockenwelle (7) zum Öffnen und Schließen eines Einlassventils oder alternativ eines Auslassventils des Verbrennungsmotor (1101) fest montiert ist, und einen Sperrmechanismus (15, 16, 18) zum Verriegeln des zweiten Rotors (6) mit dem ersten Rotor (1) unter einem ersten relativen Winkel (θa); eine Ölpumpe (1118) zum Generieren eines Hydraulikdrucks für den Verbrennungsmotor (1101); ein Arithmetikmittel (1117), zum arithmetischen Bestimmen von Stromwerten (Iout), die einem Hydraulikdruck zum Freigeben eines gesperrten Zustands im ersten relativen Winkel (θa) entsprechen, und ein Hydraulikdruck-Regelmittel (1114) zum Zuführen eines Hydraulikdrucks zum Regeln einer Nockenphase des zweiten Rotors (6) in Abhängigkeit vom Stromwert (Iout), wobei der Hydraulikdruck entweder nur der Vorderseite oder der Retardierungsseite des Stellglieds zugeführt wird, um den Sperrmechanismus zu entsperren; wobei das Verfahren die Schritte aufweist: arithmetisches Bestimmen, durch das Arithmetikmittel (1117), eines ersten Stromwerts (Ib) zum Generieren eines ersten Hydraulikdrucks (P2) zum Freigeben des gesperrten Zustands im ersten relativen Winkel (θa), der niedriger ist als ein zweiter Hydraulikdruck (P3), bei dem der zweite Rotor (6) relativ zum ersten Rotor (1) bewegt wird, wobei das Arithmetikmittel (1117) den ersten Stromwert (Ib) auf der Basis eines Haltestromwerts (Ic) zum Halten des Nockenphasenstellglieds (1113) bei einem zweiten relativen Winkel (θt) arithmetisch bestimmt, wobei der erste Stromwert (Ib) in einer Richtung, in welcher der Sperrmechanismus nicht entsperrt werden kann, auf einen Wert eingestellt wird, der um einen vorbestimmten Betrag versetzt ist, mit dem Haltestrom Wert (Ic) als einer Referenz; Zuführen des ersten Stromwerts (Ib) dem Hydraulikdruck-Regelmittel (1114) für eine vorbestimmte Zeit (Tp), bevor der erste relative Winkel (θa) verschoben wird, und nach Freigeben des gesperrten Zustands, Ändern des dem Hydaulik-Regelmittel (1114) zugeführten Stromwerts auf den Haltestromwert (Ic), der zum Generieren des zweiten Hydraulikdrucks (P3) ausreicht, so dass sich der erste relative Winkel (θa) zu einem zweiten relativen Winkel (θt) verschiebt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Arithmetikmittel (1117) den Haltestromwert (Ic) auf der Basis eines ersten gelernten Werts (Ir) und eines zweiten gelernten Werts (IL) im Verlauf eines Betriebs des Verbrennungsmotors (1101) aktualisiert, der erste gelernte Wert (Ir) auf der Basis eines Fehlers (θe) zwischen einem gewünschten Wert (θt) des zweiten relativen Winkels und eines dazu erfassten Werts des ersten relativen Winkels (θa) aktualisiert wird, der zweite gelernte Wert (IL) eine Aktualisierungsperiode hat, die länger als die des ersten gelernten Werts (Ir) ist und auf der Basis des ersten gelernten Werts (Ir) aktualisiert wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Arithmetikmittel (1117) den Strom, der dem Hydraulikdruck-Regelmittel (1114) zugeführt wird, derart steuert, dass der Strom bei einer vorbestimmten Rate von einem Anfangsstromwert entsprechend einem Hydraulikdruckwert, der anstatt des ersten Hydraulikdrucks (P2) den gesperrten Zustand nicht freigeben kann, erhöht wird, um dadurch den gesperrten Zustand bei dem ersten relativen Winkel (θa) freizugeben.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Arithmetikmittel (1117) die vorbestimmte Rate auf der Basis eines Parameters oder mehrerer Parameter einstellt, der (die) einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors (1101) anzeigt (anzeigen).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Arithmetikmittel (1117) die vorbestimmte Rate auf der Basis eines Hydraulikdrucks des Verbrennungsmotors (1101) einstellt.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Arithmetikmittel (1117) die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Drehgeschwindigkeit des Verbrennungsmotors (1101) einstellt.
  7. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Arithmetikmittel (1117) die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Öltemperatur des Verbrennungsmotors (1101) einstellt.
  8. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Arithmetikmittel (1117) die vorbestimmte Rate auf der Basis einer Kühlwassertemperatur des Verbrennungsmotors (1101) einstellt.
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