DE10347741B4

DE10347741B4 - Ventileinstell-Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE10347741B4
Application number: DE10347741A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiko Kobe Takahashi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-10-14
Publication date: 2008-04-10
Anticipated expiration: 2023-10-15
Also published as: DE10347741A1; JP2004353574A; US20040237916A1; US6923150B2

Abstract

Ventileinstell-Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend:
eine Kurbelwinkel-Detektionsvorrichtung (115) zum Erfassen einer Kurbelwinkelposition und zum Erzeugen eines Kurbelwinkelpositionssignals entsprechend dem Drehwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (101);
eine Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113) zum Verstellen der Position der Kurbelwelle und einer Nockenwelle relativ zueinander in Bezug auf den Lufteinlass und/oder Luftauslass der Brennkraftmaschine;
eine Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) zum Erfassen eines Ist-Wertes einer Nockenwinkelposition in der durch die Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113) bestimmten Position;
eine Antriebsvorrichtung (114) zum Antreiben der Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113);
eine Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) zum Berechnen eines Nockenwinkel-Sollwertes in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (101);
eine Nockenwinkel-Steuervorrichtung (117) zum Steuern des von der Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) erfassten Ist-Wertes des Nockenwinkels derart, dass er mit dem von der Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) berechneten Nockenwinkel-Sollwert übereinstimmt;
eine Lernvorrichtung (117) zum Lernen eines an die Antriebsvorrichtung (114) gelieferten Steuersignals zu einem Zeitpunkt, zu dem der Sollwert und der Istwert des Nockenwinkels im wesentlichen übereinstimmen; und...

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventileinstell – Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, die im folgenden auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird.
Aus der EP 0 482 430 B1 ist ein System zur Bestimmung und Einstellung der Phasenbeziehung zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle sowie zur Erkennung der Zylinder einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine bekannt, wobei ein Mikroprozessor ein Nockenphasensignal und ein Zylindererkennungssignal mit einem Profilzündungsmesssignal vergleicht.
Aus der DE 43 07 010 C2 ist ein selbstkalibrierendes variables Nockenwellen-Steuersystem bekannt, bei welchem eine auf Drehmomentpulsationen ansprechende Verstelleinrichtung Sensoren und eine Phasenmessschaltung aufweist zum Bestimmen eines Phasenwinkels zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine. Aus dem Vergleich eines Sollwertes mit einem Phasenwinkel-Istwert wird ein Stellsignal gebildet.
Die EP 0 446 065 B1 beschreibt ein System zum Steuern eines Verbrennungsmotors, bei welchem das Schließtiming von mindestens einem Einlassventil auf ein Timing maximiert, das die Leistung des Motors bei einer erfassten Motordrehzahl berücksichtigt.
Bei dem Steuersystem nach der JP 06-159 105 A wird ein Betriebszustand einer Nockenwinkel-Veränderungseinheit detektiert und ein Antriebssignal von einer Antriebseinheit bei einem gegebenen Betriebszustand, wobei auf der Grundlage des gelernten Werts das durch eine Steuereinheit zu berechnende Antriebssignal kompensiert.
Dabei lernt eine Lerneinheit den von einer Steuereinheit an eine Antriebseinheit ausgegebenen Ausgabewert, wenn das Differential zwischen dem durch die Relativdrehwinkel-Detektionseinheit detektierten Wert und dem durch die Sollwert-Drehwinkel-Berechnungseinheit berechneten Berechnungswert in einem vorgegebenen Bereich liegt.
Aus der JP 2000-064 862 A ist ein Ventileinstell-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor bekannt, das eine Fehlerbestimmung dann ausführt, wenn das Differential zwischen dem Sollwert und dem detektierten Wert größer als ein vorgegebener Wert fortlaufend während einer vorgegebenen Zeitdauer ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Brennkraftmaschine eine Ventileinstell-Steuervorrichtung zu schaffen, bei welcher das Auftreten eines Fehlers mit hoher Genauigkeit erkannt wird, und zwar selbst bei Vorliegen eines Betriebszustand, bei dem ein Steuergrößen-Lernwert noch nicht gelernt ist und noch nicht festliegt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Ventileinstell-Steuervorrichtung nach dem Patentanspruch 1 gelöst.
Weiterbildungen dieser Lösung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Ventileinstell-Steuereinrichtung für einen Verbrennungsmotor in schematischer Darstellung;
2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs in einer erfindungsgemäße Ventileinstell-Steuereinrichtung;
3 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Berechnung von Steuergrößenberechnung beim Betriebsablauf in der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
4 ein Flussdiagramm zum Erläutern von Betriebsschritten bei einem Lernvorgang in der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
6 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
7 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
8 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung;
9 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung; und
10 ein Flussdiagramm zur Erläuterung einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ventileinstell-Steuersystems bzw. Ventilsynchronisier-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Ventileinstell-Steuersystem für den Verbrennungsmotor, wie in 1 gezeigt, enthält: einen Verbrennungsmotor 101; einen Luftfilter 102 zum Reinigen von Luft, die durch den Verbrennungsmotor 101 angesaugt wird; einen Luftströmungssensor 103 zum Quantifizieren einer durch den Verbrennungsmotor 101 angesaugte Luftmenge; eine Einlassleitung 104; eine Drosselklappe 105 zum zum Angleichen einer Einlassluftmenge und zum Steuern einer Ausgabe des Verbrennungsmotors 101; einen Einspritzer 106 zum Bereitstellen von Kraftstoff in Eignung für die Einlassluftmenge; und eine Zündkerze 111 zum Erzeugen von Zündfunken zum Verbrennen eines Luft-Kraftstoff-Gemisches in einer Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors 101.
Ferner sind vorgesehen: eine Zündspule 110 zum Bereitstellen von Hochspannungsenergie bei der Zündkerze 111; eine Abgasleitung 107 zum Emittieren eines verbrannten Abgases; ein O2 Sensor 108 zum Detektieren einer Restsauerstoffmenge in dem Abgas; einen Drei-Wege-Katalysator 109 mit der Fähigkeit zum gleichzeitigen Reinigen von THC, CO und NOx, als schädliche Gase in dem Abgas; eine Sensorplatte 116, die mit einem (in dem Diagramm nicht gezeigten) Vorsprung bei einer gegebenen Position versehen ist und zum Detektieren eines Winkels einer Kurbel angebracht an der Kurbelwelle und gleichzeitig mit der Kurbelwelle gedreht dient; und einen Kurbelwinkelsensor 115 zum Detektieren einer Position einer Kurbelwelle, wobei ein Signal dann emittiert wird, wenn der (in der Figur (nicht gezeigte) Vorsprung von der Sensorplatte 116 den Kurbelwinkelsensor 115 kreuzt und demnach den Kurbelwinkel detektiert.
Ferner sind vorgesehen: ein Aktuator bzw. ein Stellglied 113 als Nockenwinkel-Modifiziereinheit mit der Fähigkeit einer Phasenverschiebung des Nockenwinkels relativ zu dem Kurbelwinkel; einen Nockenwinkelsensor 112 zum Emittieren des durch den Vorsprung von der Nockenwinkel-Detektions-Sensorplatte bewirkten Pulssignals, in der Figur wie der Kurbelwinkelsensor nicht gezeigt, zum Detektieren des Nockenwinkels, ein Ölsteuerventil (hiernach als OCV in Bezug genommen) 114, mit der Funktion als eine Antriebseinheit zum Treiben des Aktuators 113, zum Schalten eines Ölsdrucks bei dem Aktuator 113 zum Modifizieren einer Nockenphase zum Steuern der Nockenphase; und eine ECU 117 zum Ausführen einer Nockenphasensteuerung und ebenso zum Ausführen einer Steuerung des Verbrennungsmotors 101.
Als nächstes erfolgt vor der Erläuterung der Nockenphasenwinkelsteuerung zunächst eine Erläuterung der Steuerung des Verbrennungsmotors. Die in dem Verbrennungsmotor 101 angesaugte Luftmenge wird durch den Luftströmungssensor 103 gemessen, und die ECU 117 berechnet die sich für die gemessene Luftmenge eignende Kraftstoffmenge und treibt den Einspritzer 106. Weiterhin steuert die ECU 117 die Einstellungen bzw. zeitlichen Abläufe der Elektrisierung und der Abtrennung der Zündspule 110, zum Erzeugen von Funken bei dem Luft-Kraftstoffgemisch in der Verbrennungskammer durch die Zündkerze 111 bei geeigneten Zeitabläufen. Die Ansaugluftmenge wird durch die Drosselklappe 104 angeglichen, und eine Ausgabe von dem Verbrennungsmotor 101 wird gesteuert.
Das in dem Zylinder verbrannte Abgas wird durch die Auslassleitung 107 emittiert, und mittels dem Katalysator 109, bereitgestellt in der Mitte der Auslassleitung 107, werden schädliche Substanzen HC, CO und NOx in dem Abgas zu CO2 und H2O gereinigt. Zum Maximieren der Reinigungsrate des Katalysators 109 ist der O2 Sensor 108 bei der Abgasleitung 107 angebracht, zum Detektieren der Restsauerstoffmenge in dem Abgas, und die ECU 117 führt ein Regeln und Angleichen der Kraftstoffmenge so aus, dass die Mischungsluft ein theoretisches Luft-Kraftstoffverhältnis erreicht.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung eines Ventileinstell-Steuerverfahrens durch die ECU 117. Die 2 zeigt ein Flussdiagramm einer Auswahl eines Nockenwinkel-Steuermodus, als Ventileinstellung, und das Flussdiagramm folgt der Struktur: eine Sollwert-Berechnungseinheit zum Berechnen eines Sollwerts gemäß einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors; und eine Nockenwinkel-Steuereinheit zum Steuern des Nockenwinkels, detektiert durch den Nockenwinkel-Detektionssensor 112 so, dass er mit dem Sollwert übereinstimmt. Die Verarbeitung wird bei vorgegebenen Zeitabläufen ausgeführt, beispielsweise jeweils 25 [ms].
Zunächst wird bei dem Schritt S201 ein Sollphasenwinkel (Vt) berechnet. Beispielsweise erfolgt eine Bezugnahme auf eine Abbildung mit einem Füllwirkungsgrad berechnet anhand der Ansaugluftmenge (der durch den Luftströmungssensor 103 detektierte Wert) und anhand einer RPM (berechnet anhand der Ausgabe von dem Kurbelwinkelsensor 115. Bei dem Schritt S202 wird ein detektierter Phasenwinkel (Vd) detektiert. Der detektierte Phasenwinkel wird durch Messen einer Zeitdauer zwischen den Ausgabesignalen des Kurbelwinkelsensors 115 und des Nockenwinkelsensors 112 berechnet. Hiernach wird ein in der folgenden Formel gezeigte Phasenwinkeldifferenz (dV) bei dem Schritt S203 berechnet. Phasenwinkeldifferenz (dV) = Sollphasenwinkel (Vt) – detektierter Phasenwinkel (Vd)
Dann wird bei dem Schritt S204 bestimmt, ob der Sollphasenwinkel (Vt) 0 [degCA] oder weniger ist. Ist er 0 [degCA] oder weniger, so ändert sich dann bei dem Schritt S206 der Nockensteuermodus zu einem Verzögerungswinkelmodus. Bei dem Schritt S204 wird dann, wenn der Sollphasenwinkel (Vt) größer als 0 ist, dann bei dem Schritt S205 bestimmt, ob der Absolutwert der Phasenwinkeldifferenz kleiner (dV) 1 [degCA] oder mehr ist. Ist er 1 [degCA] oder mehr, so ändert sich dann bei dem Schritt S207 der Nockensteuermodus zu einem Proprotionaldifferential-Steuermodus (hiernach als PD Modus in Bezug genommen). Ist er kleiner als 1 [degCA], so ändert sich dann bei dem Schritt S208 der Nockensteuermodus zu einem Haltemodus.
Als nächstes zeigt 3 ein Flussdiagramm einer Berechnung eines Steuergröße (Steuerstromwert) zu der OCV 114 durch die ECU 117. Folgend dem Flussdiagramm nach 2, wird diese Verarbeitung bei einer vorgegebenen Zeiteinteilung von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S301 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der Verzögerungswinkelmodus ist. Ist er der Verzögerungswinkelmodus, so wird dann bei dem Schritt S303 der Steuerstromwert (I) zu 0 [mA] festgelegt.
Ist er nicht der Verzögerungswinkelmodus, so wird dann bei einem Schritt S302 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der Haltemodus ist. Ist er der Haltemodus, so wird dann bei dem Schritt S304 ein Integrierwert (Ii) = Phasenwinkeldifferenz (dV) × Integriergewinn (Igain) berechnet. Dann wird bei dem Schritt S305 der Steuerstromwert (Ii) = Halstestrom-Lernwert (Ich) + Integrierwert (Ii) berechnet.
Bei dem Schritt S302 wird dann, wenn der Nockensteuermodus nicht der Haltemodus ist, dann dieser als der PD Modus bewertet, und bei dem Schritt S306 wird der Proportionalwert (Ip) = Phasenwinkeldifferential bzw. Differenz (dV) × Proportionalgewinn (Pgain) berechnet. Bei dem Schritt S307 wird der Differenzwert (Id) = (Phasenwinkeldifferenz) dV) – vorangehende Phasenwinkeldifferenz (dV[i-1])) × Differentialgewinn (Dgain) berechnet. Bei dem Schritt S308 wird der Steuerstromwert (I) = Haltestrom-Lernwert (Ich) + Proportionalwert (Ip) + Differentialwert (Id) + Integrierwert (Ii) berechnet. Der berechnete Steuerstromwert (I) wird in einen Tastwert umgesetzt, und es erfolgt eine Taststeuerung des OCV.
Als nächstes zeigt 4 ein Flussdiagramm für den Haltestrom-Lernvorgang durch die ECU 117. Die Flussdiagramme nach 3 und 4 strukturieren gemeinsam eine Lerneinheit zum Lernen der Steuergröße (des Steuerstromwerts) bei dem OCV 114 in dem Zeitpunkt, wenn der Sollphasenwinkel und der Nockenwinkel im wesentlichen übereinstimmen. Die Verarbeitung wird gemäß einer vorgegebenen Zeiteinteilung von beispielsweise jeweils bei 25 [ms] ausgeführt.
Zunächst wird bei dem Schritt S401 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der Haltemodus ist. Ist er nicht der Haltemodus, so endet die Verarbeitung hier. Ist er der Haltemodus, so wird dann bei dem Schritt S402 bestimmt, ob eine Lernbedingung erhalten wird. Die Lernbedingung ist beispielsweise, dass eine Differenz zwischen dem Sollphasenwinkel und dem detektierten Phasenwinkel in einem vorgegebenen Bereich (innerhalb ± 0.3 [degCA]) während einer vorgegebenen Zeitperiode (100 [ms]) liegt. In einem Fall, wo die Lernbedingung nicht erhalten wird, endet die Verarbeitung dort.
In einem Fall, wo die Lernbedingung erhalten wird, wird dann bei dem Schritt S403 der Haltestrom-Lernwert (Ich) zu dem Integrierwert (Ii) addiert, und der Haltestrom-Lernwert (Ih) wird aktualisiert. Bei dem Schritt S402 wird ein Flag gesetzt, um zu unterscheiden, dass das Lernen des Haltestrom-Lernwerts abgeschlossen ist. Bei dem Schritt S405 wird die Differenz zwischen dem vorangehenden Haltestrom-Lernwert (Ih) [i-1]) und dem Haltestrom-Lernwert (Ih) von dem Integrierwert (Ii) subtrahiert. Der Haltestrom-Lernwert und das Haltestrom-Lernabschlussflag werden mit einer Batterie gesichert, und selbst nach einem Ausschalten des Zündschlüssels werden deren Werte gehalten.
Als nächstes zeigt die 5 ein Flussdiagramm zum Darstellen einer ECU 117 Fehlerbestimmung und zum Strukturieren einer Fehlerbestimmungseinheit zum Bestimmen eines Fehlers des Aktuators, der als die Nockenwinkel-Modifiziereinheit dient. Eine Fehlerdetektionsbedingung wird gemäß einer Tatsache modifiziert, ob das oben erwähnte Lernen durch die Lerneinheit ausgeführt wird oder nicht. Diese Verarbeitung wird bei vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt.
Zunächst wird bei dem Schritt S501 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der PD Modus ist. Ist er nicht der PD Modus, so wird bei einem Schritt S502 ein Fehlerbestimmungszähler (Cf) 0 [sec] gesetzt, und diese Bearbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S503 bestimmt, ob der detektierte Phasenwinkel (Vd) 0 [degCA] oder weniger ist. Ist der detektierte Phasenwinkel (Vd) nicht 0 [degCA] oder weniger, so wird dann bei dem Schritt S504 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und bei dem Schritt S505 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential- bzw. Differenz (dV) Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S506 zu Normal bestimmt.
Bei dem Schritt S503 zählt dann, wenn der detektierte Phasenwinkel (Vd) 0 [degCA] oder weniger ist, dann bei dem Schritt S507 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Bei dem Schritt S508 wird bestimmt, ob das Lernabschlussflag für den Haltestrom-Lernwert gesetzt wurde. Wurde es gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S509 bestimmt, ob eine Zeitperiode von 5 [sec] oder mehr verstrichen ist, durch den Fehlerbestimmungszähler (Cf). Ist die Zeitperiode von 5 [sec] oder mehr verstrichen, so wird dann bei dem Schritt S510 der Fehler bestimmt. Ist das Haltestrom-Lern-Abschlussflag bei dem Schritt S508 nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S511 bestimmt, ob eine Zeitperiode von 10 [sec] oder mehr verstrichen ist, durch den Fehlerbestimmungszähler (Cf). Ist die Zeitperiode von 10 [sec] oder mehr verstrichen, so wird dann bei dem Schritt S512 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise wird auf der Grundlage der Tatsache, ob der Haltestrom-Lernwert bereits gelernt wurde oder nicht, die Fehlerbestimmungs-Verzögerungszeit, die der Vergleichswert des Fehlerbestimmungszählers ist, modifiziert, und zu der Zeit, zu der der Haltestrom-Lernwert bereits gelernt wurde, ist die Verzögerungszeit kürzer als dann, wenn sie noch nicht gelernt wurde. Demnach lässt sich eine fehlerhafte Fehlerdetektion vermeiden, wenn das Lernen noch nicht ausgeführt wurde, und die Fehlerdetektion lässt sich schneller zu der Zeit ausführen, wenn das Lernen bereits ausgeführt wurde.
Ferner lässt sich durch Schalten zwischen einem Ausführen und Nichtausführen der Fehlerbestimmung gemäß der detektierten Phasenwinkelbedingung die fehlerhafte Fehler- bzw. Störbestimmung eliminieren. Ferner wird der Haltestrom-Lernwert und das Lernabschlussflag durch die Batterie gesichert. Demnach wird, wenn das Lernen einmal ausgeführt ist, dann dieser Wert solange gesichert, wie die Batterie nicht entfernt wird, und demnach wird eine frühe Fehlerdetektion möglich.
Die 6 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 2. Diese Verarbeitung wird bei vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S601 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der PD Modus ist oder nicht. Ist er nicht der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S602 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt, und diese Bearbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S603 bestimmt, ob der Sollphasenwinkel (Vt) 20 [degCA] oder mehr ist. Liegt der Sollphasenwinkel (Vt) unter 20 [degCA], so wird dann bei dem Schritt S602 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und die Verarbeitung endet.
Bei dem Schritt S603 wird dann, wenn der Sollphasenwinkel (Vt) 20 [degCA] oder mehr ist, dann bei dem Schritt S604 bestimmt, ob der detektierte Phasenwinkel (Vd) 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er nicht 5 [degCA] oder weniger, so wird dann bei dem Schritt S605 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt, und bei dem Schritt S606 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferenz-(dV) Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S607 zu Normal bestimmt. Ist bei dem Schritt S604 der detektierte Phasenwinkel (Vd) 5 [degCA] oder weniger, so zählt dann bei dem Schritt S608 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts.
Bei dem Schritt S609 wird bestimmt, ob das Lernabschlussflag des Haltestrom-Lernwerts gesetzt wurde. Wurde es gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S610 bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 5 [sec] oder mehr gezählt hat. Hat er 5 [sec] oder mehr gezählt, so wird dann bei dem Schritt S611 der Fehler bestimmt. Wurde bei dem Schritt S609 das Lernabschlussflag noch nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S612 bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 10 [sec] oder mehr gezählt hat. Hat er 10 [sec] oder mehr gezählt, so wird dann bei dem Schritt S613 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise lässt sich durch Schalten der Bestimmung oder der Nichtbestimmung des Fehlers unter Verwendung des Sollphasenwinkelwerts und des detektierten Phasenwinkelwerts und durch Nichtausführen der Fehlerbestimmung in dem Fall, in dem der Sollphasenwinkel unter dem vorgegebenen Wert liegt, die fehlerhafte Stör- bzw. Fehlerbestimmung eliminieren.
Die 7 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 3. Diese Verarbeitung wird zu vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S701 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der PD Modus ist. Ist er nicht der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S702 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt, und diese Verarbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S703 bestimmt, ob der Sollphasenwinkel (Vt) 20 [degCA] oder mehr ist. Ist er unter 20 [degCA], so wird dann bei dem Schritt S704 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt, und bei dem Schritt S705 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S706 zu Normal bestimmt.
Ist bei dem Schritt S703 der Sollphasenwinkel (Vt) 20 [degCA] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S707 bestimmt, ob das Lernabschlussflag des Haltestrom-Lernwerts gesetzt wurde. Wurde es gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S708 bestimmt, ob der detektierte Phasenwinkel (Vd) 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so zählt dann bei dem Schritt S709 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Ist er nicht 5 [degCA] oder weniger, so wird dann bei dem Schritt S701 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt. Bei dem Schritt S711 wird bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 5 [sec] oder mehr ist. Ist er 5 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S712 der Fehler bestimmt.
Ist bei dem Schritt S707 das Lernabschlussflag nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S713 bestimmt, ob der detektierte Phasenwinkel (Vd) 0 [degCA] oder weniger ist. Ist er 0 [degCA] oder weniger, so zählt dann bei dem Schritt S714 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Ist er nicht 0 [degCA] oder weniger, so wird dann bei dem Schritt S715 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt. Bei dem Schritt S716 wird bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 10 [sec] oder mehr ist. Ist er 10 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S713 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise wird die Bedingung zum Triggern des Fehlerbestimmungszählers, die die detektierte Phasenwinkelbedingung ist, abhängig davon gehalten, ob das Lernen des Haltestrom-Lernwerts ausgeführt wird oder nicht. Ferner wird die Bedingung zum Triggern des Fehlerbestimmungszählers, die die detektierte Phasenwinkelbedingung ist, kleiner dann festgelegt, wenn das Lernen noch nicht ausgeführt wurde, als dann, wenn der Haltestrom-Lernwert bereits gelernt wurde. Demnach lässt sich eine fehlerhafte Stör- bzw. Fehlerbestimmung eliminieren, und die Fehlerbestimmungspräzision kann verbessert werden.
Die 8 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 4. Diese Verarbeitung wird zu vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S801 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der PD Modus ist. Ist er nicht der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S802 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] gesetzt, und diese Verarbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S803 bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 20 [degCA] oder mehr ist. Liegt er unter 20 [degCA], so wird dann bei dem Schritt S804 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [degCA] festgelegt, und bei dem Schritt S805 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S806 zu Normal bestimmt.
Ist bei dem Schritt S803 der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 20 [degCA] oder mehr, so zählt dann bei dem Schritt S807 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Bei dem Schritt S808 wird bestimmt, ob das Lernabschlussflag des Haltestrom-Lernwerts gesetzt wurde. Wurde es gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S809 bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 5 [sec] oder mehr ist. Ist er 5 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S810 der Fehler bestimmt.
Ist bei dem Schritt S808 das Lernabschlussflag nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S811 bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 10 [sec] oder mehr ist. Ist er 10 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S812 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise zählt durch Festlegen des Differentials (des Phasenwinkeldifferentials) zwischen dem Sollphasenwinkel und dem detektierten Phasenwinkel als die Zählbedingung für den Fehlerbestimmungszähler dann, wenn das Differential der vorgegebene Wert oder mehr ist, der Fehlerbestimmungszähler zum Ausführen der Fehlerbestimmung. Demnach lässt sich eine fehlerhafte Fehlerbestimmung vermeiden, und die Fehlerbestimmungsgenauigkeit lässt sich verbessern.
Die 9 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 5. Diese Ausführungsform wird zu vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S901 bestimmt, ob der Nockensteuermodus der PD Modus ist. Ist er nicht der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S902 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und diese Verarbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S903 bestimmt, ob das Lernabschlussflag des Haltestrom-Lernwerts gesetzt wurde. Wurde das Lernabschlussflag gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S904 bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 20 [degCA] oder mehr ist.
Ist der Absolutwert unter 20 [degCA], so wird dann bei dem Schritt S906 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und bei dem Schritt S907 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er bei dem Schritt S908 zu Normal bestimmt. Ist bei dem Schritt S904 der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 20 [degCA] oder mehr, so zählt dann bei dem Schritt S905 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Bei dem Schritt S909 wird bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 5 [sec] oder mehr ist. Ist er 5 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S910 der Fehler bestimmt.
Ist bei dem Schritt S903 das Lernabschlussflag nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S911 bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 30 [degCA] oder mehr ist. Liegt er unter 30 [degCA], so wird dann bei dem Schritt S913 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und bei dem Schritt S914 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S915 zu Normal bestimmt.
Ist bei dem Schritt S911 der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 30 [degCA] oder mehr, so zählt dann bei dem Schritt S912 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Bei dem Schritt S916 wird bestimmt, ob der Fehlerbestimmungszähler (Cf) 10 [sec] oder mehr ist. Ist er 10 [sec] oder mehr, so wird dann bei dem Schritt S917 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise wird dann, wenn das Differential (das Phasenwinkeldifferential) zwischen dem Sollphasenwinkel und dem detektierten Phasenwinkel der vorgegebene Wert oder mehr ist, die Fehlerbestimmung ausgeführt, und abhängig davon, ob der Haltestrom-Lernwert ausgeführt wurde oder nicht, wird die Differential-(die Phasenwinkeldifferential)-Bedingung zwischen dem Sollphasenwinkel und dem detektiert Phasenwinkel modifiziert. Weiterhin wird dann, wenn der Haltestrom-Lernwert bereits ausgeführt wurde, der Differentialbedingungswert kleiner festgelegt als zu der Zeit, zu der der Haltestrom noch nicht gelernt wurde. Demnach lässt sich eine fehlerhafte Fehlerbestimmung vermeiden, und die Fehlerbestimmungsgenauigkeit lässt sich verbessern.
Die 10 zeigt ein Flussdiagramm einer Fehlerbestimmung gemäß einer Ausführungsform 6. Diese Verarbeitung wird zu vorgegebenen Perioden von beispielsweise jeweils 25 [ms] ausgeführt. Zunächst wird bei dem Schritt S1001 bestimmt, ob der Nockensteuerwinkel der PD Modus ist. Ist er nicht der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S1002 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und diese Verarbeitung endet. Ist er der PD Modus, so wird dann bei dem Schritt S1003 bestimmt, ob das Lernabschlussflag des Haltestrom-Lernwerts gesetzt wurde. Wurde es nicht gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S1002 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und die Verarbeitung endet.
Wurde das Flag gesetzt, so wird dann bei dem Schritt S1004 bestimmt, ob der detektierte Phasenwinkel (Vd) 0 [degCA] oder weniger ist. Ist er nicht 0 [degCA] oder weniger, so wird dann bei dem Schritt S1005 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) zu 0 [sec] festgelegt, und bei dem Schritt S1006 wird bestimmt, ob der Phasenwinkeldifferential-(dV)-Absolutwert 5 [degCA] oder weniger ist. Ist er 5 [degCA] oder weniger, so wird er dann bei dem Schritt S1007 zu Normal bestimmt.
Ist bei dem Schritt S1004 der detektierte Phasenwinkel (Vd) 0 [degCA] oder weniger, so zählt dann bei dem Schritt S1008 der Fehlerbestimmungszähler (Cf) aufwärts. Bei dem Schritt S1009 wird bestimmt, ob eine Zeitperiode von 5 [sec] oder mehr verstrichen ist, durch den Fehlerbestimmungszähler (Cf). Ist die Zeitperiode von 5 [sec] oder mehr verstrichen, so wird dann bei dem Schritt S1010 der Fehler bestimmt.
Auf diese Weise wird die Fehlerbestimmung zu der Zeit nicht ausgeführt, zu der der Haltestrom-Lernwert nicht gelernt wurde. Demnach lässt sich die fehlerhafte Bestimmung des Fehlers eliminieren, und die Fehlerbestimmungspräzision lässt sich verbessern.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Ventileinstell-Steuersystem für eine Verbrennungsmotor geschaffen, das eine fehlerhafte Fehlerbestimmung vermeiden kann, selbst in einem Zustand, in dem der Steuergrößen-Lernwert noch nicht gelernt wurde und noch nicht ein korrekter Wert ist.

Claims

Ventileinstell-Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine, umfassend: eine Kurbelwinkel-Detektionsvorrichtung (115) zum Erfassen einer Kurbelwinkelposition und zum Erzeugen eines Kurbelwinkelpositionssignals entsprechend dem Drehwinkel einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine (101); eine Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113) zum Verstellen der Position der Kurbelwelle und einer Nockenwelle relativ zueinander in Bezug auf den Lufteinlass und/oder Luftauslass der Brennkraftmaschine; eine Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) zum Erfassen eines Ist-Wertes einer Nockenwinkelposition in der durch die Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113) bestimmten Position; eine Antriebsvorrichtung (114) zum Antreiben der Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113); eine Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) zum Berechnen eines Nockenwinkel-Sollwertes in Abhängigkeit von einem Betriebszustand der Brennkraftmaschine (101); eine Nockenwinkel-Steuervorrichtung (117) zum Steuern des von der Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) erfassten Ist-Wertes des Nockenwinkels derart, dass er mit dem von der Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) berechneten Nockenwinkel-Sollwert übereinstimmt; eine Lernvorrichtung (117) zum Lernen eines an die Antriebsvorrichtung (114) gelieferten Steuersignals zu einem Zeitpunkt, zu dem der Sollwert und der Istwert des Nockenwinkels im wesentlichen übereinstimmen; und eine Fehler-Detektionsvorrichtung (117) zum Erfassen einer Fehlfunktion der Nockenwinkel-Verstelleinrichtung (113), wobei eine Fehlererfassungsbedingung der Fehler-Detektionsvorrichtung (117) verändert wird in Abhängigkeit davon, ob der Lernvorgang durch die Lernvorrichtung (117) abgeschlossen oder nicht abgeschlossen ist.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) eine Zeitspanne bis zur Fehlererfassung verändert in Abhängigkeit davon, ob der Lernvorgang durch die Lernvorrichtung (117) als Fehlererfassungsbedingung ausgeführt oder nicht ausgeführt wird.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) die Zeitspanne bis zur Fehlererfassung auf einen Wert einstellt, welcher vor der Ausführung des Lernvorgangs länger ist als nach der Ausführung des Lernvorgangs durch die Lernvorrichtung (117).
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) den durch die Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112 erfassten Nockenwinkel als Fehlererfassungsbedingung verwendet.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) den durch die Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) berechneten Sollwert des Nockenwinkels und den durch die Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) erfasster Ist-Wert des Nockenwinkels als Fehlererfassungsbedingung verwendet.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) die Zeitspanne bis zur Fehlererfassung auf einen Wert einstellt, welcher vor der Ausführung des Fehler-Detektionsvorrichtung (117) Lernvorgangs länger ist als nach der Ausführung des Lernvorgangs durch die Lernvorrichtung (117).
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) einen Unterschied zwischen dem durch die Sollwert-Berechnungsvorrichtung (117) berechneten Sollwert des Nockenwinkels und dem durch die Nockenwinkel-Detektionsvorrichtung (112) erfassten Ist-Wert des Nockenwinkels als Fehlererfassungsbedingung verwendet.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach Anspruch 7, bei welcher die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) die Zeitspanne bis zur Fehlererfassung auf einen Wert einstellt, welcher vor der Ausführung des Lernvorgangs länger ist als nach der Ausführung des Lernvorgangs durch die Lernvorrichtung (117).
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Fehler-Lernvorrichtung (117) einen Lernwert nach Abschalten einer Zündvorrichtung der Brennkraftmaschine behält.
Ventileinstell-Steuereinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher bei Nicht-Durchführung eines Lernvorganges durch die Fehler-Lernvorrichtung (117) eine Fehlererfassung durch die Fehler-Detektionsvorrichtung (117) nicht ausgeführt wird.