DE10359090B4

DE10359090B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes

Info

Publication number: DE10359090B4
Application number: DE2003159090
Authority: DE
Inventors: Dr. Grau Ulrich; Dr. Küpper Klaus; Thomas Pfund
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-12-17
Filing date: 2003-12-17
Publication date: 2012-10-18
Anticipated expiration: 2023-12-18
Also published as: DE10359090A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes (22), dessen Stellung durch Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle (8) verstellbar ist, wobei die Stellung des Stellgliedes (22) mittels eines Stellungssensors (32) erfasst wird und die Stellung der Welle (8) mittels eines Drehsensors (30) erfasst wird, bei welchem Verfahren eine Kennlinie ermittelt wird, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors (32) und des Drehsensors (30) angibt, und die Stellung des Stellgliedes (22) dadurch ermittelt wird, dass aus dem Ausgangssignal des Stellungssensors (32) und der Kennlinie der aktuell bei einer Drehung der Welle (8) um 360° durchlaufene Bereich der Stellung des Stellgliedes (22) ermittelt wird, sowie aus dem Ausgangssignal des Drehsensors (30) die Stellung des Stellgliedes (22) innerhalb des aktuellen Bereiches ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes, dessen Stellung durch Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle verstellbar ist.
Es sind Vorrichtungen für unterschiedliche Anwendungsfälle bekannt, bei denen die Verstellung eines verstellbaren Stellgliedes durch eine Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle erfolgt. Ein Beispiel ist der Einsatz in Verstellvorrichtungen für vollvariable Ventiltriebe von Kolbenbrennkraftmaschinen. Bei dieser und auch anderen Anwendungen ist es notwendig, die Stellung des Stellgliedes genau zu kennen, damit die von dem Stellglied verstellte Einrichtung, im Falle eines vollvariablen Ventiltriebs ein Mechanismus, der durch Eingriff in den Nockentrieb die Öffnungszeitdauer und/oder den Öffnungshub des Einlassventils bestimmt, genau eingestellt werden kann. Insbesondere im Leerlauf des Verbrennungsmotors, bei dem das Einlassventil einen Öffnungsquerschnitt derart freigeben muss, dass nur die für einen einwandfreien Leerlauf erforderliche Frischladungsmenge in den Brennraum einströmt, ist eine genaue Einstellung wichtig.
Aus der DE 101 20 450 A1 und der DE 101 20 451 A1 sind elektromotorisch antreibbare Verstellvorrichtungen für einen vollvariablen Ventiltrieb einer Kolbenbrennkraftmaschinen bekannt, bei denen die Verstellung ihrer verstellbaren Stellglieder durch eine Drehung einer um mehr als 360° drehbaren sowie von einem Elektromotor antreibbaren Welle erfolgt. Auf dieser Welle ist eine Wellenmutter drehbar und dadurch axial beweglich angeordnet, die mit einem Hebel gelenkig verbunden ist. Dieser Hebel greift an eine Verstellwelle an, die einen Verstellnocken aufweist, der auf zumindest ein Einlassventil der Brennkraftmaschine wirkt. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur exakten Steuerung der Verstellvorrichtung sind dieser aus den beiden Druckschriften nicht bekannt.
Eine mechanisch ähnlich aufgebaute elektromotorisch antreibbare Verstellvorrichtungen für ein Ruder eine Luftfahrzeugs ist aus der DE 40 09 549 A1 bekannt. Da bei dieser Verstellvorrichtung die Spindelmutter mit der zu verstellenden Welle über zwei wirktechnisch hintereinander angeordnete Hebel gekoppelt ist, wird deren Aufbau als sehr aufwendig beurteilt.
Die DE 39 00 270 A1 offenbart eine motorisch antreibbare Verstellvorrichtung mit einer Spindelwelle, auf der ein axial zu verstellendes Stellglied mit seinem Innengewinde angeordnet ist, beispielsweise zum Einsatz an einer Druckmaschine. Die Position des Stellgliedes ist mittels eines Messsystems erfassbar, welches zwei Endlos-Potentiometer aufweist, deren Schleifer mit zueinander unterschiedlichen Übersetzungen angetrieben werden.
Aus den Druckschriften DE 42 39 635 A1 und DE 100 34 877 C1 sind Messsysteme bekannt, mittels denen die Stellung von elektrisch oder pneumatisch betätigbaren Ventilstangen entlang deren Stellweges bestimmbar ist. Die US 2002/0 097 044 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Bestimmung des Drehwinkels eines drehbaren Bauteils und die EP 1 288 453 A2 einen variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine.
Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die DE 101 49 110 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Drehwinkelzuordnung zumindest einer oben liegenden Nockenwelle im Zylinderkopf einer Hubkolben-Brennkraftmaschine relativ zu ihrer Kurbelwelle offenbart.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes, dessen Stellung durch Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle verstellbar ist, zu schaffen, mit dem bzw. der die Stellung des Stellgliedes mit hoher Genauigkeit bestimmt werden kann.
Der das Verfahren betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit einem Verfahren zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes, dessen Stellung durch Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle verstellbar ist gelöst, wobei die Stellung des Stellgliedes mittels eines Stellungssensors erfasst wird und die Stellung der Welle mittels eines Drehsensors erfasst wird, bei welchem Verfahren eine Kennlinie ermittelt wird, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors und des Drehsensors angibt und die Stellung des Stellgliedes dadurch ermittelt wird, dass aus dem Ausgangssignal des Stellungssensors und der Kennlinie der aktuell bei einer Drehung der Welle um 360° durchlaufene Bereich der Stellung des Stellgliedes ermittelt wird und aus dem Ausgangssignal des Drehstellungssensors die Stellung des Stellgliedes innerhalb des aktuellen Bereiches ermittelt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dadurch, dass die Kennlinie bekannt ist, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors und des Drehsensors angibt, ein jeweiliger Bereich der Ausgangssignale des Stellungssensors der jeweiligen Drehung des Drehsensors bzw. der Welle zugeordnet werden und dadurch entsprechend der Auflösung des Drehsensors genau ermittelt werden.
Vorteilhafterweise ist ein die Welle drehantreibender Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor, der von dem Ausgangssignal des Drehsensors elektrisch kommutiert wird. Auf diese Weise kann ein gesonderter Sensor zum Kommutieren des Feldes des Gleichstrommotors eingespart werden.
Der die Vorrichtung betreffende Teil der Erfindungsaufgabe wird mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes gelöst, die enthält: eine drehantreibbare Spindelwelle, durch deren Drehung eine Spindelmutter linear bewegbar ist, einen Drehsensor zur Erfassung der Drehung der Spindelwelle oder eines mit der Spindelwelle in drehfestem Eingriff befindlichen Bauteils innerhalb eines Bereiches von jeweils 360°, ein mit der Spindelmutter verbundenes Stellglied, dessen Stellung durch die Stellung der Spindelmutter bestimmt wird, einen Stellungssensor zur Erfassung der Stellung des Stellgliedes und eine Steuereinrichtung zum Auswerten der Ausgangssignale des Drehsensors und des Stellungssensors und Ansteuerung eines Drehantriebs der Spindelwelle, um das Stellglied in eine Soll-Stellung zu bewegen.
Durch die Verwendung zweier Sensoren, nämlich des Stellsensors und des Drehsensors, in der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vielfältige Möglichkeiten geschaffen, die Funktionszuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und deren Genauigkeit zu verbessern.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Steuereinrichtung eine Kennlinie gespeichert, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors und des Drehsensors angibt und ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass sie aus dem Ausgangssignal des Stellungssensors und der Kennlinie den aktuell bei einer Drehung der Spindelwelle oder des in drehfestem Eingriff mit der Spindelwelle befindlichen Bauteils um 360° durchlaufenen Bereich der Stellung des Stellgliedes bestimmt und aus dem Ausgangssignal des Drehsensors die Stellung des Stellgliedes innerhalb des aktuellen Bereiches bestimmt.
Bevorzugt ist zur Ansteuerung eines die Spindelwelle antreibenden Elektromotors ein Stellungssteuergerät vorgesehen, das mit dem Motorsteuergerät über einen BUS kommuniziert und ist der Drehsensor mit dem Stellungssteuergerät verbunden.
Die Erfindung ist für alle Arten von Stelleinrichtungen anwendbar, bei denen ein Stellglied durch Drehung einer vorteilhafterweise um mehr als 360° drehbaren Welle verstellbar ist. Besonders vorteilhaft ist die Anwendung der Erfindung für eine Verstellvorrichtung für vollvariable Ventiltriebe, wobei das Stellglied Bestandteil des vollvariablen Ventiltriebs zu drosselklappenfreien Steuerung einer Brennkraftmaschine ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
Es stellen dar:
1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
2 Kennlinien zur Erläuterung der Funktionsweise der Erfindung.
Die in einem Teil der 1 dargestellte Stelleinrichtung ist beispielsweise aus der DE 101 20 450 A1 bekannt. Ein Elektromotor 2 treibt eine in Lager 4 und 6 gelagerte Spindelwelle 8 an, deren Gewinde mit einem Innengewinde einer Spindelmutter 10 in Eingriff ist.
An der Spindelmutter 10 sind sich gegenüberliegende Arme eines an seinem Ende gegabelten Hebels 12 in Lagern 14 gelagert. Das von den Lager 14 abgewandte Ende des Hebels 12 ist in einem Lager 16 an einem Stellhebel 18 gelagert, der drehfest mit einer Stellwelle 20 und über diese mit einem ebenfalls mit der Stellwelle 20 drehfest verbundenen Stellnocken 22 verbunden ist. Die Stellwelle 20 ist am Gehäuse einer Brennkraftmaschine 24 um eine brennkraftmaschinenfeste Achse drehbar gelagert. Der Stellnocken 22 gehört zu einem in seinem Aufbau an sich bekannten vollvariablen Ventiltrieb 26 der Brennkraftmaschine 24, mit dem, abhängig von der Drehstellung des Stellnockens 22 die Hubfunktion des Einlassventils bzw. der Einlassventile derart verändert werden kann, dass die Last der Brennkraftmaschine 24 ohne Drosselklappe zwischen Volllast und Leerlauf gesteuert werden kann. Es versteht sich, dass die Stellwelle 20 auch in anderer Weise mit dem Ventiltrieb 26 zusammenwirken kann.
Die Drehung der Spindelwelle 8 wird von einem Drehsensor 30, beispielsweise einem Inkrementzähler, der nach einer vorbestimmten Drehung der Spindelwelle 8 jeweils ein Signal abgibt, erfasst.
Die Winkelstellung des Stellhebels 18 und damit der Stellwelle 20 und des Stellnockens 22 wird von einem Stellungssensor 32 erfasst, der beispielsweise als ein Widerstandspotentiometer ausgebildet ist.
Die Ausgangssignale des Stellungssensors 32 werden einem Motorsteuergerät 34 zugeführt, das weitere Eingänge aufweist, die mit einem Sensor 36 zur Erfassung der Stellung eines Fahrpedals sowie werteren Sensoren, beispielsweise Sensoren, die die Temperatur, die Drehzahl und die Stellung eines Laststellorgans der Brennkraftmaschine erfassen, verbunden sind.
Ein Ausgang des Motorsteuergeräts 34 ist über eine BUS-Leitung 38, beispielsweise einen CAN-BUS, mit einem Stellsteuergerät 40 verbunden, das einen mit dem Drehsensor 30 verbundenen Eingang und einen mit dem Elektromotor 2 verbundenen Ausgang aufweist. Das Motorsteuergerät 34 dient zur Steuerung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine, wie Einspritzmenge, Zündzeitpunkt usw. sowie zur Erzeugung eines Ausgangssignals zum Einstellen der Solllast bzw. der Sollstellung des Stellnockens 22. Ein entsprechendes Signal wird dem Stellsteuergerät 40 zugeführt, das den Motor 2 derart steuert, dass der Stellnocken 22 bzw. die Stellwelle 20 die Sollstellung einnimmt.
Aufbau und Funktion der beschriebenen Komponenten und Elemente sind an sich bekannt, so dass im Folgenden nur deren Zusammenwirken erläutert wird.
In 2 gibt die gestrichelte Kurve die Winkelstellung der Stellwelle 20 und damit die Winkelstellung des Stellnockens 22, bezogen auf eine vorbestimmte Ausgangsstellung in Abhängigkeit vom Hub der Spindelmutter 10, ebenfalls bezogen auf eine vorbestimmte Ausgangsstellung. Wie ersichtlich, ist der Zusammenhang zwischen Spindelhub und Winkel der Stellwelle nicht linear, d. h. im dargestellten Beispiel nimmt der Winkel, um den die Stellwelle verstellt wird, mit zunehmenden Spindelhub ab. Wie ersichtlich, wird bei einem Spindelhub zwischen 60 und 65 Einheiten (z. B. mm) die Stellwelle fast nicht mehr verstellt, was einer Strecklage zwischen Stellhebel 18 und Hebel 12 entspricht.
Die sägezahnartige Kurve gibt den Spindelhub in Abhängigkeit vom Winkel der Spindelwelle 8 an. Wie ersichtlich, ändert sich der Spindelhub bei jeweils einer vollen Drehung der Spindelwelle 8 bei Ausbildung der Spindelwelle 8 mit einem Gewinde gleichmäßiger Steigung um jeweils 5 Einheiten.
Durch die Zusammenfassung beiden Kennlinien der 2 ist eine Kennlinie gegeben, die jeder Winkelstellung der Stellwelle 20 einen Winkel der Spindelwelle 8 eindeutig zuordnet, jedoch nicht umgekehrt jedem Winkel der Motorwelle eine einzige Winkelstellung der Stellwelle zuordnet.
Die Kennlinie, die die Winkelstellung der Stellwelle 20 abhängig vom Drehwinkel der Motor- bzw. Spindelwelle 8 angibt, kann nach Fertigmontage der Brennkraftmaschine einschließlich des vollvariablen Ventiltriebs aufgenommen wenden, wobei die Ausgangssignale des Stellungssensors 32 dem Motorsteuergerät 34 unmittelbar zugeführt werden und die Ausgangssignale des Drehsensors 30 dem Motorsteuergerät über den BUS zugeführt werden. In dem Motorsteuergerät ist somit eine Kennlinie gespeichert, die aneinander anschließenden Winkelbereichen der Verstellwelle 20 einen Winkelbereich von 0 bis 360° der Spindelwelle 8 zuordnet.
Zum initialisieren des Systems muss der Elektromotor 2 für den Fall, dass der Drehsensor 30 als inkrementeller Sensor mit Referenzimpuls ausgebildet ist, die Spindelwelle 8 nur soweit drehen, dass ein Referenzimpuls (beispielsweise durch eine Kerbe der Welle) erzeugt wird, der eine Referenzstellung der Spindelwelle 8 angibt (beispielsweise 0°). Das System ist dann initialisiert, da der 0° Stellung der Motorwelle der augenblickliche Winkel bzw. die augenblickliche Drehstellung der Verstellwelle 20 zugeordnet werden kann, so dass unmittelbar bekannt ist, in welchem Drehstellungsintervall sich die Stellwelle 20 gerade befindet und eine sofortige Zuordnung zwischen dem inkrementell gezählten Winkel der Spindelwelle und der Winkelstellung der Stellwelle 20 möglich ist. Wenn der Drehsensor 30 ein Ausgangssignal angibt, das die Winkelstellung der Spindelwelle 8 absolut, d. h. bezogen auf eine Nullstellung, sofort angibt, ist das System bei Vorhandensein der Ausgangssignale beider Sensoren 30 und 32 jeweils unmittelbar initialisiert und die Drehstellung der Stellwelle 20 und damit des Stellnockens 22 kann anhand des Ausgangssignals des Drehsensors 30 außerordentlich genau bestimmt werden.
Das Ausgangssignal des Drehstellungssensors 32 dient erfindungsgemäß nur zum Initialisieren. Die genaue Stellung der Verstellwelle 20 kann anschließend allein durch Auswertung des Ausgangssignals des Drehsensors 30 anhand der im Motorsteuergerät gespeicherten Kennlinie ermittelt werden.
Ein weiterer Vorteil, der mit der beschriebenen Anordnung erzielt wird, liegt in einer erhöhten Ausfallsicherheit des Systems. Wenn der Stellungssensor 32 nach Initialisierung des Systems ausfällt, kann allein aufgrund der Ausgangssignale des Drehsensors 30, die dem Motorsteuergerät über den BUS 38 zugeführt werden, die genaue Ansteuerung des Motors 2 derart erfolgen, dass die Verstellwelle 20 eine im Motorsteuergerät entsprechend den jeweiligen Betriebsbedingungen errechnete und dann vom Stellsteuergerät eingestellte Stellung einnimmt. Bei Ausfall des Drehsensors 30 kann der Betrieb aufrechterhalten werden, da die Ist-Stellung der Stellwelle zwar etwas ungenauer, aber weiterhin über das Ausgangssignal des Stellungssensors 32 dem Motorsteuergerät 34 bekannt ist, so dass ein Notlaufbetrieb auch bei Ausfall des Drehsensors 30 möglich ist. Auch bei Ausfall des Stellungssteuergerätes kann das Motorsteuergerät einen sicheren Notlauf der Brennkraftmaschine gewährleisten, da die Position der Stellwelle 20 bekannt ist. Das Stellungssteuergerät 40, das die Stellung der Stellwelle 20 sehr genau einstellt, könnte in einem Notlauf umgangen werden, so dass der Elektromotor 2 unmittelbar vom Motorsteuergerät her angesteuert wird.
Im normalen ungesteuerten Betrieb mit Ansteuerung des Elektromotors 2 über das Stellungssteuergerät 40 genügt eine niedrige Übertragungsrate zwischen dem Motorstellungsgerät und dem Stellungssteuergerät zur Übertragung der Ausgangssignale des Stellungssensors 32 zum Stellungssteuergerät. Der Stellungssensor 32 kann eine eigene Stromversorgung und Auswerteelektronik mit Sendeeinheit aufweisen, über die das Ausgangssignal des Stellungssensors 32 unmittelbar an den BUS übertragen werden kann.
Der Drehsensor 30 für die Motorwelle kann beispielsweise ein inkrementaler, optischer oder magnetischer Decoder mit oder ohne Referenzimpuls sein. Der Sensor kann auch durch einen Resolver gebildet sein oder in Form analoger Sensoren ausgebildet sein, die direkt das Magnetfeld auf dem Läufer des Elektromotors 2 detektieren.
Wenn der Elektromotor 2 als ein elektronisch kommutierter, bürstenloser Gleichstrommotor ausgebildet ist, kann der Drehsensor 30 die Kommutierung steuern, so dass ein gesonderter Sensor zur Steuerung der elektronischen Kommutierung entfallen kann.
Für den Stellungssensor 32, dessen Messbereich ein Winkelbereich von im Allgemeinen weniger als 180° ist, kann ein Widerstandspotentiometer, Feldeffektpotentiometer, ein Hall-Winkelgeber usw. verwendet werden.
Mit der beschriebenen Anordnung werden neben den beschriebenen zahlreiche weitere Vorteile erzielt:

– Während des Betriebes können beide Sensoren 30 und 32 auf ihre ordnungsgemäße Funktion überwacht werden, so dass im Falle des Ausfalles eines Sensors frühzeitig ein Notlaufprogramm eingeleitet werden kann.
– An der Stellwelle 20 kann ein kostengünstiger Winkelsensor mit nur geringer Absolutgenauigkeit verwendet werden.
– Durch Abstimmung des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Drehung der Spindelwelle 8 und der Verstellwelle 20 kann die Genauigkeit der Bestimmung der Stellung der Verstellwelle 20 an die jeweiligen Erfordernisse angepasst werden.
– Es sind keine mechanischen Anschläge für eine Initialisierung notwendig.

Das beschriebene System kann in vielfältiger Weise abgeändert werden: Beispielsweise können das Motorsteuergerät und das Stellungssteuergerät zu einem Steuergerät zusammengefasst werden. Die Anordnung kann auch dahingehend abgeändert werden, dass von der Spindelwelle 8 ein Stellglied linear bewegt wird, beispielsweise die Bewegung der Spindelmutter 10 unmittelbar zur Verstellung eines weiteren Stellgliedes verwendet wird oder über einen Hebelmechanismus auf ein anderes linear bewegliches Stellglied übertragen wird. In diesem Fall kann anstelle des Winkelstellungssensors 32 ein Sensor verwendet werden, der eine lineare Bewegung erfasst.
Zwischen dem Antriebsmotor bzw. Elektromotor 2 und der Spindelwelle 8 kann ein nicht dargestelltes Übersetzungsgetriebe angeordnet sein, so dass die Drehzahl der Abtriebswelle des Elektromotors beispielsweise um einen vorbestimmten Faktor größer als die der Spindelwelle 8 ist. Der Drehsensor 30 kann dabei die Drehung einer Getriebeeingangswelle oder der Abtriebswelle erfassen, wodurch die Genauigkeit der Bestimmung der Stellung des Stellhebels 18 bzw. der Stellwelle 20 weiter verbessert werden kann.
Bezugszeichenliste

2: Elektromotor
4: Lager
6: Lager
8: Spindelwelle
10: Spindelmutter
12: Hebel
14: Lager
16: Lager
18: Stellhebel
20: Stellwelle
22: Stellnocken, Stellglied
24: Brennkraftmaschine
26: Ventiltrieb
30: Drehsensor
32: Stellungssensor
34: Motorsteuergerät
36: Sensor
38: BUS-Leitung
40: Stellsteuergerät

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes (22), dessen Stellung durch Drehung einer um mehr als 360° drehbaren Welle (8) verstellbar ist, wobei die Stellung des Stellgliedes (22) mittels eines Stellungssensors (32) erfasst wird und die Stellung der Welle (8) mittels eines Drehsensors (30) erfasst wird, bei welchem Verfahren eine Kennlinie ermittelt wird, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors (32) und des Drehsensors (30) angibt, und die Stellung des Stellgliedes (22) dadurch ermittelt wird, dass aus dem Ausgangssignal des Stellungssensors (32) und der Kennlinie der aktuell bei einer Drehung der Welle (8) um 360° durchlaufene Bereich der Stellung des Stellgliedes (22) ermittelt wird, sowie aus dem Ausgangssignal des Drehsensors (30) die Stellung des Stellgliedes (22) innerhalb des aktuellen Bereiches ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein die Welle (8) drehantreibender Motor (2) ein bürstenloser Gleichstrommotor ist, der von dem Ausgangssignal des Drehsensors (30) elektronisch kommutiert wird.
Vorrichtung zur Bestimmung der Stellung eines Stellgliedes (22), insbesondere eines Stellgliedes eines vollvariablen mechanischen Ventiltriebs einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, enthaltend eine drehantreibbare Spindelwelle (8), durch deren Drehung eine Spindelmutter (10) linear bewegbar ist, einen Drehsensor (30) zur Erfassung der Drehung der Spindelwelle (8) oder eines mit der Spindelwelle (8) in drehfestem Eingriff befindlichen Bauteils innerhalb eines Bereiches von jeweils 360°, ein mit der Spindelmutter (10) verbundenes Stellglied (22), dessen Stellung durch die Stellung der Spindelmutter (10) bestimmt wird, einen Stellungssensor (32) zur Erfassung der Stellung des Stellgliedes (22) und eine Steuereinrichtung (34, 40) zum Auswerten der Ausgangssignale des Drehsensors (30) und des Stellungssensors (32) und Ansteuerung eines Drehantriebs (2) der Spindelwelle (8), um das Stellglied (22) in eine Soll-Stellung zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei in der Steuereinrichtung (34, 40) eine Kennlinie gespeichert ist, die die Beziehung zwischen den Ausgangssignalen des Stellungssensors (32) und des Drehsensors (30) angibt, und die Steuervorrichtung derart ausgebildet ist, dass sie aus dem Ausgangssignal des Stellungssensors (32) und der Kennlinie den aktuell bei einer Drehung der Spindelwelle (8) oder des in drehfestem Eingriff mit der Spindelwelle (8) befindlichen Bauteils um 360° durchlaufenen Bereich der Stellung des Stellgliedes (22) bestimmt und aus dem Ausgangssignal des Drehsensors die Stellung des Stellgliedes (22) innerhalb des aktuellen Bereiches bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Spindelmutter (10) über ein Verbindungsglied (12) gelenkig mit einem drehfest mit einer Stellwelle (20) verbundenen Stellhebel (18) verbunden ist und der Stellungssensor (32) als Drehstellungssensor ausgebildet ist, der die Drehstellung der Stellwelle (20) erfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Drehsensor (30) ein inkrementeller Sensor ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Drehsensor (30) beim Erfassen einer Referenzmarke einen Referenzimpuls erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Drehsensor (30) ein der Drehstellung der Spindelwelle (8) oder des in drehfestem Eingriff mit der Spindelwelle (8) befindlichen Innenteils entsprechendes Signal erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei die Spindelwelle (8) über ein Übersetzungsgetriebe mit der Welle eines Antriebsmotors verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, wobei der Drehsensor (30) das Magnetfeld eines die Spindelwelle (8) antreibenden Elektromotors (2) erfasst.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei das Stellglied (22) Bestandteil eines vollvariablen Ventiltriebs (26) zur drosselklappenfreien Laststeuerung einer Kolbenbrennkraftmaschine ist.
Verwendung nach Anspruch 11, wobei der Stellungssensor (32) unmittelbar mit einem Motorsteuergerät (34) der Brennkraftmaschine verbunden ist.
Verwendung nach Anspruch 12, wobei zur Ansteuerung eines die Spindelwelle (8) antreibenden Elektromotors (2) ein Stellungssteuergerät (40) vorgesehen ist, das mit dem Motorsteuergerät (34) über einen BUS kommuniziert, und der Drehsensor (30) mit dem Stellungssteuergerät verbunden ist.