DE19531747B4

DE19531747B4 - Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung

Info

Publication number: DE19531747B4
Application number: DE19531747A
Authority: DE
Inventors: Haruyuki Kariya Urushihata; Makoto Kariya Kondou
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2015-08-30
Also published as: US5562071A; JP3733600B2; DE19531747A1; JPH0874530A

Abstract

Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung, mit
einem in einem Weg zum Übertragen von Drehungen von einer Kurbelwelle (11) zu einer Nockenwelle (15, 16) in einer Maschine (10) angebrachten Phasensteuermechanismus (20, 74, 107) zum Verändern einer Drehphasendifferenz zwischen den beiden Wellen und mit Integralelementen,
einer Stellvorrichtung (2, 50) für das Verstellen des Phasensteuermechanismus,
einer Betriebszustand-Detektoreinrichtung (3, 17, 18) zum Erfassen einer Vielzahl von den Betriebszustand der Maschine darstellenden Betriebszustandsgrößen,
einer Drehphasendifferenz-Messeinrichtung (4, 70) zum Ermitteln eines Ist-Phasendifferenzwinkels zwischen den beiden Wellen aufgrund der durch die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung erfassten Betriebszustandsgrößen,
einer Sollwert-Bestimmungseinrichtung (5, 70) zum Bestimmen eines Sollwertes für die Drehphasendifferenz aufgrund der durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung erfassten Betriebszustandsgrößen, und
einer Steuereinrichtung (6, 70, 72, 106), die eine Stellgröße erzeugt und an die Stellvorrichtung abgibt, um den Ist-Phasendifferenzwinkel mit dem Sollwert für die Drehphasendifferenz in Übereinstimmung zu bringen,
dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung umfasst:
eine erste Ermittlungseinrichtung (7a) zum Ermitteln,...

Description

Die Erfindung betrifft eine Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung zum Verändern der Funktionszeiten von Einlaß- und Auslaßventilen einer Maschine.
Eine Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung wird bei einer Zeitsteuerung zum Vorverstellen oder Verzögern der Funktionszeiten von Einlaß- und Auslaßventilen einer Maschine verwendet, wie es beispielsweise in der JP-OS 1 134 010 beschrieben ist. Die Einrichtung, die ein Phasensteuerelement aufweist, das zwischen eine Kurbelwelle und eine Nockenwelle der Maschine eingefügt ist, verändert die Funktionszeit der durch Nocken an der Nockenwelle gesteuerten Einlaß- und Auslaßventile, durch Verändern einer Drehphase zwischen den beiden Wellen dadurch, daß das Phasensteuerelement mittels zweiter hydraulischer Systeme verschoben wird.
Bei der vorstehend beschriebenen Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung bestehen jedoch Probleme bezüglich des Erfordernisses zweier hydraulischer Systeme zum Verschieben des Phasensteuerelements, wobei der Aufbau kompliziert ist und die Steuerung einer Zeitvorverstellung um einen kleinen Winkel wegen des einfachen Veränderns des Phasenwinkels zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle durch Steuerung des Öffnens und Schließens eines elektromagnetischen Ventils schwierig ist.
Zum Lösen dieser Probleme wurde in der japanischen Patentanmeldung Nr. 5-86321 ( JP-OS 6-299 813 ) eine Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung vorgeschlagen, deren Aufbau durch Vereinheitlichen der hydraulischen Systeme der Regeleinrichtung vereinfacht ist und die eine Steuerung der Zeitvorverstellung um einen kleinen Winkel durch kontinuierliches Steuern des Öffnungsgrades des elektromagnetischen Ventils in dem hydraulischen System und durch Anwenden einer Lernregelung für das Steuern des Öffnungsgrades des elektromagnetischen Ventils ermöglicht. Diese Einrichtung ist derart gestaltet, daß in einer Lerneinrichtung eine von einem Regler an das elektromagnetische Ventil des Hydrauliksystems abgegebene Stellgröße gespeichert wird, wenn ein Sollwert eines Drehphasenwinkels zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist, und daß bei dem Erzeugen einer Stellgröße die in der Lerneinrichtung gespeicherte Stellgröße als erlernte Größe eingesetzt wird.
Bei dieser Einrichtung ist als Lernprinzip vorausgesetzt, daß die Drehphasendifferenz auf einen nahezu konstanten Wert konvergiert, wenn über eine vorbestimmte Zeitdauer ein Zustand anhält, bei dem der Sollwert der Drehphasendifferenz zwischen den beiden Wellen nahezu konstant ist, und es wird als eine Bedingung für das Lernen angesetzt, daß "der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist". In der Maschine tritt jedoch tatsächlich ein Fall auf, bei dem bei einem Zustand, bei dem beispielsweise die Maschinendrehzahl niedrig und die Öltemperatur hoch ist, infolge eines Druckabfalls des Hydrauliköls und eines Abfalls der Viskosität desselben in der Hydraulikeinheit ein Abfluss stärker wird, die Geschwindigkeit einer Änderung der Drehphasendifferenz geringer wird und sich die tatsächliche Drehphasendifferenz bzw. der effektive Phasendifferenzwinkel selbst dann noch ändert, wenn der Sollwert nahezu konstant ist und die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist. Falls dagegen zum Lösen dieses Problems die vorbestimmte Zeitdauer verlängert wird, ist die Lernbedingung schwer zu erfüllen, so daß die Häufigkeit des Lernens verringert wird und eine angemessene Anpassung an Änderungen von Betriebszuständen unmöglich wird.
Aus der Druckschrift WO 91/01434 ist des weiteren eine selbstkalibrierende Phasendifferenzregelung in einem System mit veränderlicher Ventilsteuerzeit bekannt, wobei bei einem bekannten Phasenwinkel der Nockenwelle eine Verweil- oder Verzögerungszeit vorgesehen ist. Die Drehung der Nockenwelle wird überwacht, und bei Auftreten einer geringeren Änderung eines Sensorausgangssignals wird angenommen, daß die Verweilzeit erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt zeigt das Sensorausgangssignal exakt den bekannten Phasenwinkel der Nockenwelle in Verbindung mit der Nockenwellenverweilzeit an. Der Mechanismus der Nockenwelle ermöglicht die Bereitstellung der Verweilzeit im Verlauf der Drehung der Nockenwelle, sodaß mit der Erfassung dieser Verweilzeit auf den bekannten Phasenwinkel relativ zu einer Kurbelwelle geschlossen werden kann. Die Regelung kann in dieser Situation auf einen korrekten Phasenwinkel zurückgreifen. Sollte dies bei der Regelung nicht auftreten, so ist in Verbindung mit dem bekannten Phasenwinkel der Nockenwelle beim Auftreten der Verweilzeit eine Korrektur der Regelung möglich. Insbesondere wird eine Differenz berechnet und es wird diese Differenz rechnerisch in der Regelung im Sinne einer Kalibrierung berücksichtigt. Hierbei wird die Kalibrierung mittels eines Programms automatisch durchgeführt, insbesondere wenn sich die Brennkraftmaschine bei geschlossener Drosselklappe in einem Leerlaufzustand befindet.
Aus der Druckschrift DE 43 07 010 A1 ist ein selbstkalibrierendes, variables Nockenwellensteuersystem bekannt, bei dem die Drehung einer Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle veränderlich angeordnet ist. Zur Verstellung der Drehlage der Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle ist eine hydraulische Einrichtung vorgesehen. Mittels eines Sensors wird ein Ist-Wert des Phasenwinkels zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle ermittelt und berechnet und in Verbindung mit einem Sollwert für einen bestimmten Nockenwellen-Phasenwinkel einer Steuereinrichtung zugeführt. Eine Kompensationsschaltung dient zur Verbesserung der Genauigkeit der Regelung, wobei automatisch ein Fehler in der Phasenmessung kompensiert wird. Der Sollwert des gewünschten Phasenwinkels wird entsprechend den ermittelten Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bestimmt.
Schließlich offenbart die Druckschrift EP 0 296 885 A1 eine Ventilzeitsteuerungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, wobei eine mechanische steuerbare Einrichtung vorgesehen ist zur Verstellung des relativen Phasenwinkels zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle. Eine Verstellung des Phasenwinkels kann mittels eines hydraulischen oder elektrischen Betätigungsglieds erfolgen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung derart auszugestalten, daß eine Lernregelung ausgeführt werden kann, die eine tatsächliche Drehphasendifferenz bzw. einen effektiven Phasendifferenzwinkel ergibt, und mit der die Ventilfunktionszeit den Änderungen von Betriebszuständen nachgeführt gesteuert werden kann, ohne die Lernhäufigkeit zu verringern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Die erfindungsgemäße Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung umfaßt gemäß 1 einen Phasensteuermechanismus 1 mit Integralelementen, der in einem Drehungsübertragungsweg von einer Kurbelwelle zu einer Nockenwelle in einer Maschine angebracht ist, um eine Drehphasendifferenz zwischen den beiden Wellen zu verändern, eine Stellvorrichtung 2 zum Verstellen des Phasensteuermechanismus 1, eine Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 zum Erfassen einer Vielzahl von den Betriebszustand der Maschine darstellenden Betriebszustandsgrößen, eine Drehphasendifferenz- Messeinrichtung 4 zum Ermitteln eines tatsächlichen Phasendifferenzwinkels zwischen den beiden Wellen, der auf den durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfaßten Betriebszustandsgrößen basiert, eine Sollwert-Bestimmungseinrichtung 5 zum Bestimmen eines Sollwertes für die Drehphasendifferenz gemäß den durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfassten Betriebszustandsgrößen und eine Steuereinrichtung 6, die eine Stellgröße erzeugt, welche den tatsächlichen Phasendifferenzwinkel mit dem Sollwert für die Drehphasendifferenz in Übereinstimmung bringt, und die die Stellgröße an die Stellvorrichtung 2 abgibt.
Die Steuereinrichtung 6 enthält eine erste Ermittlungseinrichtung 7a zum Ermitteln, ob der tatsächliche Phasendifferenzwinkel über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist oder nicht, eine Lerneinrichtung 8, die lediglich dann, wenn der tatsächliche Phasendifferenzwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant wird, die Stellgröße zum Lernen aufnimmt, und einen Regler 9 zum Erlangen einer darauf folgenden Stellgröße aufgrund der erlernten Größe.
Die Steuereinrichtung 6 enthält weiterhin eine zweite Ermittlungseinrichtung 7b zum Ermitteln, ob der Sollwert über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist, und bewirkt an der Lerneinrichtung 8 das Aufnehmen der Stellgröße, wenn sowohl der tatsächliche Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmten Zeiten nahezu konstant werden. Die Steuereinrichtung führt lediglich proportionale und differentiale Funktionen aus.
Die Lerneinrichtung 8 nimmt auch bei der Aufnahme der Stellgröße die durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfassten Betriebszustandsgrößen auf und die Steuereinrichtung 6 korrigiert einen aufgenommenen Wert für die Regelgröße entsprechend Änderungen der Betriebszustandgrößen, wenn sich diese ändern.
Die vorbestimmte Zeitdauer zum Bestimmen, ob der tatsächliche Phasendifferenzwinkel oder der tatsächliche Phasendifferenzwinkel und der Sollwert auf einen nahezu konstanten Wert konvergiert oder nicht, wird auf eine Zeitdauer von n Impulsen von zum Berechnen des tatsächlichen Phasendifferenzwinkels verwendeten Impulssignalen oder auf eine Zeitdauer angesetzt, die durch Addieren einer bestimmten Zeit zu dieser Zeitdauer der n Impulse erhalten wird.
Die Lerneinrichtung 8 nimmt einen Mittelwert der Regelgrößen oder einen durch Glätten der Regelgrößen erhaltenen Wert auf. Ferner nimmt die Lerneinrichtung 8 die Regelgröße je Bereich auf, der durch Maschinendrehzahlen, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur unterteilt ist. Von der Lerneinrichtung 8 wird weiterhin der Regelwert nur in n Bereichen aufgenommen, die durch die Maschinendrehzahlen, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur bestimmt sind, während andere Bereiche durch Korrigieren der aufgenommenen Größe durch die mittels der Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfassten Betriebszustandsgrößen genutzt werden.
Unmittelbar nach einem Anlassen oder dann, wenn die Öltemperatur oder die Wassertemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist und die erlernte Größe nicht durch die Temperatur korrigiert ist, wird von der Steuereinrichtung 6 das Lernen mittels der Lerneinrichtung 8 gesperrt und die zuvor erlernte Größe korrigiert und angesetzt.
Die Lerneinrichtung 8 benutzt bei dem Fortschreiben der erlernten Größe als erlernte Größe nicht eine unveränderte neu erlernte Größe, sondern als neu erlernte Größe eine Größe, die dadurch erhalten wird, daß zu der vorangehenden Größe 1/m einer Differenz zwischen der vorangehenden Größe und der gegenwärtig erlernten Größe addiert wird.
Das Ausmaß einer Änderung der bei einem einmaligen Lernen aufgenommenen Größe wird eingeschränkt.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf 2a und 2b die Eigenschaften eines Regelsystems mit geschlossenem Regelkreis erläutert.
Die 2a und 2b zeigen Blockdarstellungen eines Regelsystems zur Rückführungsregelung eines Drehphasenwinkels, und insbesondere einer Nockenwellen-Vorlaufgröße durch Einstellen des Öffnungsgrades eines elektromagnetischen Ventils in einer Hydraulikeinheit In 2a sind mit 106 ein PD-Regler, der beispielsweise Proportionalfunktion und Differentialfunktion, aber keine Integralfunktion hat, und mit 107 ein Regelungsobjekt (Hydraulikeinheit) bezeichnet, dessen Kennwerte infolge beispielsweise von Toleranzen bei der Herstellung des elektromagnetischen Ventils oder infolge der Öltemperatur, des Öldruckes und der Maschinendrehzahl schwanken. Zum Vereinfachen der nachfolgenden Erläuterung wird das elektromagnetische Ventil nach 2a herangezogen, dessen statische Kennlinie derart beschaffen ist, daß die Kennlinie in der Nähe von u₁ = 0 linear ist. Mit r ist ein Vorlaufsollwert hinsichtlich des Drehphasenwinkels bezeichnet, mit u ist eine von dem Regler 106 abgegebene Stellgröße bezeichnet, mit u₁ ist eine durch die vorstehend genannte statische Kennlinie bestimmte Stellgröße bezeichnet und mit y ist ein durch die Regelung herbeigeführter Nockenwellenvorlauf-Istwert als Regelgröße bezeichnet. Es sei hier angenommen, daß das Regelungsobjekt 107 Integralelemente enthält und daß die statische Kennlinie zwischen der Stellgröße u und der Nockenwellenvorlauf-Geschwindigkeit infolge der Herstellungstoleranzen des elektromagnetischen Ventils, der Öltemperatur, des Öldruckes und der Maschinendrehzahl schwankt. Infolgedessen ändert sich ein Wert d nach 2a, nämlich ein Wert von u bei u₁ = 0. Dieser Wert ist als unbekannt anzunehmen.
Wenn die vorstehend beschriebene statische Kennlinie des Regelungsobjektes näherungsweise durch eine schräge Gerade K dargestellt wird, kann dieses Regelsystem gemäß 2b darsgestellt werden und es können die folgenden Beziehungsausdrücke erhalten werden. Dabei kann der vorstehend beschriebene Wert d als Störgröße angesetzt werden, die an dem Eingabeabschnitt des Regelungsobjektes hinzugefügt ist. Y(s) = [K/s]·G(s)·[U(s) + D(s)] (1) U(s) = Gc(s)·E(s) (2) E(s) = R(s) – Y(s) (3)
Wenn dann in der Gleichung (3) der Sollwert r konstant ist, wird aus den vorstehenden Gleichungen die folgende Gleichung abgeleitet: E(s) = [–K·G(s)]·D(s)/[s + K·Gc(s)·G(s)] (4).
Wenn hierbei die Störgröße d als Stufeneingangssignal mit einer Amplitude d_o angenommen wird, wird sie durch "D(s) = d₀/s" dargestellt. Wenn die Störgröße in die Gleichung (4) eingesetzt wird und das Endwerttheorem der Laplace-Transformation angewandt wird, wird die folgende Gleichung abgeleitet: E(∞) = –d0/Gc(0) (5)
Falls der Regler 106 beispielsweise Proportional- und Differentialfunktion hat, kann dessen Übertragungsfunktion durch die folgende Gleichung (6) angegeben werden. Eine Verstärkung des Reglers 106 wird zu Gc(0) = Kc und die vorstehende Gleichung (5) wird auf die Gleichung (7) umgewandelt: Gc(s) = Kc·(1 + TD·s) (6) e(∞) = –d0/Kc (7)
Falls der Sollwert r konstant ist, konvergiert folglich eine Abweichung bzw. Regeldifferenz e auf einen konstanten Wert. Da hierbei u₁ = 1 erfüllt ist, wenn der Vorlaufwert y bleibend ist, wird die Stellgröße des Reglers 106 zu diesen Zeitpunkt zu u = d₀. Das heißt, der Ausgangswert des Reglers 106 stellt das Ausmaß der Störgröße d dar und kann für die darauffolgende Regelung durch Lernen dieses Ausgangswertes herangezogen werden.
Es ist anzumerken, daß bei der in 1 dargestellten Anordnung der Regler 9 der Steuereinrichtung 6 keinen Integrator enthält, während eine hydraulische Stellvorrichtung, die das zu regelnde Objekt ist, Integralelemente enthält. Folglich kann gemäß der vorstehenden Erläuterung der Eigenschaften des Regelsystems mit dem geschlossenen Regelkreis bei dem Vorliegen einer Störgröße d in der hydraulischen Stellvorrichtung die Störgröße d durch die von dem Regler 9 abgegebenen Stellgröße u korrigiert werden, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel y auf einen konstanten Wert konvergiert, da der Sollwert r ein konstanter Wert ist.
Erfindungsgemäß wird daher durch die erste Ermittlungseinrichtung 7a ermittelt, ob der Ist-Phasendiffernzwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist. Wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant wird, nimmt die Lerneinrichtung 8 die Regelgröße auf und der Regler 9 bestimmt aufgrund der aufgenommenen bzw. erlernten Größe eine darauffolgende Regelgröße. Als Ergebnis lernt die Lerneinrichtung 8 bei der Aufnahme der Regelgröße in Übereinstimmung mit der Geschwindigkeit der Änderung des Ist-Phasendifferenzwinkels und die von dem Regler 9 ermittelte Regelgröße ist eine Größe, bei der die Störgröße d korrigiert ist. Der vorstehend beschriebene Lernvorgang wird dann jedesmal auf den neuesten Stand gebracht, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel auf den konstanten Wert konvergiert, und wenn dieser Konvergenzzustand andauert, wird während dieser Zeit das Lernen wiederholt ausgeführt.
Die Steuereinrichtung 6 ermittelt durch die zweite Ermittlungseinrichtung 7b, ob der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist, und bewirkt, daß die Lerneinrichtung 8 die Stellgröße aufnimmt, wenn sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant werden. Dadurch kann ein durch eine Ansprechverzögerung der Stellvorrichtung (des Phasensteuermechanismus) oder dergleichen verursachtes fehlerhaftes Lernen vermieden werden und die Genauigkeit der von der Lerneinrichtung 8 aufgenommenen Größe ist verbessert.
Die Lerneinrichtung 8 nimmt gleichzeitig mit dem Aufnehmen der Stellgröße die durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfaßten Betriebszustandsgrößen wie die Maschinendrehzahl, die Öltemperatur, den Öldruck und die Wassertemperatur auf und ein Lernwert für die Regelgröße wird entsprechend Änderungen der Betriebszustandsgrößen korrigiert, wenn sich diese ändern. Dies ermöglicht es, die Lernregelung den Änderungen der Betriebszutandsgrößen nachzuführen.
Die vorbestimmte Zeit für die Ermittlung, ob der Ist-Phasendifferenzwinkel oder der Ist-Phasendifferenzwinkel und der Sollwert auf den nahezu konstanten Wert konvergiert bzw. konvergieren oder nicht, wird auf die Dauer von n Impulsen von zum Berechnen des Ist-Phasendifferenzwinkels verwendeten Impulssignalen oder auf eine Zeitdauer eingestellt, die durch Addieren einer bestimmten Zeit zu dieser Dauer der n Impulse erhalten wird. Dadurch ist es möglich, der durch Änderungen der Maschinendrehzahl verursachten Steigerung oder Verminderung der Erfassungssignale für die Nockenwellenstellung zu entsprechen.
Die Lerneinrichtung 8 nimmt einen Mittelwert der Stellgrößen oder Regelgrößen oder einen Wert auf, der durch Glätten der Regelgrößen erhalten wird. Dadurch kann ein Lernvorgang ausgeführt werden, der kaum durch eine Streuung von Signa len oder dergleichen beeinflußt ist, falls eine solche auftritt. Ferner nimmt die Lerneinrichtung 8 die Regelgröße jeweils für einen Bereich auf, der durch die Maschinendrehzahl, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur aufgeteilt ist. Dadurch kann eine eingehende Lernregelung unterteilt nach der Maschinendrehzahl, der Öltemperatur oder der Wassertemperatur ausgeführt werden.
Die Lerneinrichtung 8 nimmt ferner die Regelgröße nur in n Bereichen auf, die durch die Maschinendrehzahl, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur bestimmt sind, und nutzt die anderen Bereiche durch Korrigieren der erlernten Größe mittels der durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung 3 erfaßten Betriebszustandsgrößen. Da die erlernten Größen für die nicht aufgenommenen Bereiche durch Berechnung ermittelt werden können, kann ein Lerneffekt selbst bei einem Zustand erzielt werden, bei dem wenig Gelegenheit zum Lernen besteht wie während einer Änderung des Betriebszustandes.
Von der Steuereinrichtung 6 wird unmittelbar nach einem Anlassen oder dann, wenn die Öltemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist und die erlernte Größe nicht durch die Temperatur korrigiert ist, das Lernen gesperrt und die zuvor erlernte Größe korrigiert und eingesetzt. Dadurch wird ein Lernen mit verringerter Genauigkeit bei einem Zustand verhindert, bei dem die Maschinendrehzahl instabil ist.
Bei dem Fortschreiben der erlernten Größe setzt die Lerneinrichtung 8 als erlernte Größe nicht eine neu erlernte Größe so wie sie ist ein, sondern benutzt als neue erlernte Größe eine Größe, die dadurch erhalten wird, daß zu der vorhergehenden Größe 1/m einer Differenz zwischen der vorhergehenden Größe und einer gegenwärtig erfaßten Größe addiert ist. Dadurch ist es möglich, bei dem Aufnehmen der Regelgröße ein fehlerhaftes Lernen zu vermeiden. Das Ausmaß einer Änderung der bei einem einmaligen Lernen aufgenommenen Größe wird eingeschränkt. Dadurch wird gleichfalls ein fehlerhaftes Lernen vermieden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
1 ist eine Blockdarstellung, die eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung zeigt.
2a und 2b sind Blockdarstellungen zum Erläutern der Eigenschaften eines erfindungsgemäß angewandten Regelsystems mit geschlossenem Regelkreis, wobei die 2a eine Blockdarstellung des Regelsystems ist und die 2b eine Blockdarstellung ist, die Näherungsfunktionen des Systems nach 2a veranschaulicht.
3 ist eine schematische Darstellung der Gestaltung der Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
4 ist eine Schnittansicht eines Phasensteuermechanismus.
5a, 5b und 5c sind Schnittansichten, die Beispiele für jeweilige Zustände eines Solenoidventils in der Regeleinrichtung nach 3 veranschaulichen, wobei die 5a einen Zustand bei einem Einschaltverhältnis von 100% zeigt, die 5b einen Zustand bei einem Einschaltverhältnis von 50% zeigt und die 5c einen Zustand bei einem Einschaltverhältnis von 0% zeigt.
5d ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen dem Ausgangssignal eines Reglers und einer einem jeweiligen Ölkanal zugeführten Ölmenge.
6a und 6b sind Darstellungen eines Regelsystems der Regeleinrichtung nach 3, wobei die 6a eine Blockdarstellung des Systems ist und die 6b eine graphische Darstellung einer statischen Kennlinie für den Zusammenhang zwischen einer Nockenwellenvorstellgeschwindigkeit und dem Einschaltverhältnis ist.
7 ist ein Ablaufdiagramm eines durch eine Steuereinheit der Regeleinrichtung nach 3 ausgeführten Lernvorganges.
8 ist ein Ablaufdiagramm des an den Lernvorgang nach 7 anschließenden Lernvorganges.
9 ist eine graphische Darstellung des Zusammenhangs zwischen einem Halteeinschaltverhältnis, einer Öltemperatur und einer Maschinendrehzahl.
10 ist eine Tabelle von Halteeinschaltverhältnissen.
11 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Falles, bei dem ein Halteeinschaltverhältnis aus der in 10 dargestellten Tabelle der Halteeinschaltverhältnisse ermittelt wird.
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Beispiel für die Lernregelung veranschaulicht.
13 ist ein Ablaufdiagramm, das ein drittes Beispiel für die Lernregelung veranschaulicht.
14 ist eine graphische Darstellung, die einen Fall veranschlaulicht, bei dem ein Lernbereich für einen jeweiligen Bereich angesetzt ist, der durch gleichmäßige Unterteilung von Maschinendrehzahlen und Öltemperaturen gebildet ist.
15 ist eine graphische Darstellung, die einen Fall veranschaulicht, bei dem ein Lernbereich für einen jeweiligen Bereich angesetzt ist, der durch ungleichmäßige Unterteilung gemäß einer Maschinendrehzahl und einer Öltemperatur gebildet ist.
16a und 16b sind graphische Darstellungen zum Erläutern eines Beispiels bei dem eine Stellgröße nur in n Bereichen aufgenommen wird, die durch die Maschinendrehzahl und die Öltemperatur bestimmt sind, wobei die 16a den Zusammenhang zwischen der Maschinendrehzahl, der Öltemperatur und den Lernbereichen zeigt und die 16b den jeweiligen Umfang der Lernbereiche veranschaulicht.
17 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel für eine Regelung veranschaulicht, bei dem die Stellgröße nur in n Bereichen aufgenommen wird, die durch die Maschinendrehzahl und die Öltemperatur bestimmt sind.
18a bis 18c sind Zeitdiagramme zur Erläuterung eines Zusammenhangs zwischen einem Kurbelwellensignal, einem Nockenwellensignal und einer Vorverstellungsgröße.
19 ist ein Ablaufdiagramm, das ein zweites Beispiel für ein Verfahren zum Fortschreiben der erlernten Größe veranschaulicht.
20 ist ein Ablaufdiagramm, das ein drittes Beispiel für das Verfahren zum Fortschreiben der erlernten Größe veranschaulicht.
21a und 21b sind Zeitdiagramme der Regelung der Ventilfunktionszeit ohne Ausführung des Lernvorganges in der Regeleinrichtung nach 3, wobei die 21a den Zusammenhang zwischen einer Nockenwellenvorverstellung und der Zeit zeigt und die 21b den Zusammenhang zwischen dem Einschaltverhältnis und der Zeit zeigt.
22a und 22b sind Zeitdiagramme der Regelung der Ventilfunktionszeit mit dem Lernvorgang in der Regeleinrichtung nach 3, wobei die 22a den Zusammenhang zwischen der Nockenwellenvorverstellung und der Zeit zeigt und die 22b den Zusammenhang zwischen dem Einschaltverhältnis und der Zeit zeigt.
23a und 23b sind Zeitdiagramme der Regelung der Ventilfunktionszeit ohne Ausführung des Lernvorgangs in der Regeleinrichtung nach 3, wobei die 23a den Zusammenhang zwischen der Nockenwellenvorverstellung und der Zeit zeigt und die 23b den Zusammenhang zwischen dem Einschaltverhältnis und der Zeit zeigt.
24a und 24b sind Zeitdiagramme der Regelung der Ventilfunktionszeit mit dem Lernvorgang in der Regeleinrichtung nach 3, wobei die 24a den Zusammenhang zwischen der Nockenwellenvorverstellung und der Zeit zeigt und die 24b den Zusammenhang zwischen dem Einschaltverhältnis und der Zeit zeigt.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung gemäß einem bevorzug ten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die 3 ist eine Darstellung des Aufbaus der Regeleinrichtung bei dem Einsatz an einer Maschine mit zwei obenliegenden Nockenwellen (DOHC-Maschine). In 3 sind mit 10 eine Maschine, mit 20 ein (strichliert dargestellter) Phasensteuermechanismus, der in der Maschine 10 angebracht ist, mit 50 eine Hydraulikeinheit als Stellvorrichtung für das Verstellen des Phasensteuermechanismus 20 und mit 70 eine Steuereinheit bzw. Steuereinrichtung für das Erfassen des Betriebszustandes der Maschine aus Signalen von als Betriebszustand-Detektoreinrichtung an der Maschine 10 angebrachten verschiedenen Sensoren und anderen Signalen und für das Erzeugen eines Steuersignals bzw. einer Stellgröße für die Hydraulikeinheit 50 bezeichnet.
Eine Steuerkette 14 ist um eine Kurbelwelle 11, ein Kettenrad 12 für Auslaßventile und ein Kettenrad 13 für Einlaßventile der Maschine 10 geführt und überträgt die Drehungen der Kurbelwelle 11 zu jeweiligen Nockenwellen 15 und 16. Bei diesem Ausführungsbeispiei ist der Phasensteuermechanismus 20 in dem Drehungsübertragungsweg zwischen dem Kettenrad 13 und der Nockenwelle 16 angebracht und steuert eine Vorverstellung der Öffnungs- und Schließzeit der Einlaßventile durch Verschieben des Kettenrades 13 in der Richtung der Drehachse der Nockenwelle 16, um damit die Drehphase zwischen dem Kettenrad 13 und der Nockenwelle 16 zu verändern. Es ist natürlich möglich, auf die gleiche Weise durch Einbauen des Phasensteuermechanismus 20 seitens der Auslaßventile oder seitens sowohl der Einlaßventile als auch der Auslaßventile zu steuern.
An der Kurbelwelle 11 ist ein Kurbelwellen-Stellungssensor 17 angebracht und an der Nockenewelle 16 ist ein Nockenwellen-Stellungssensor 18 angebracht. Diese Sensoren sind bei spielsweise Sensoren mit elektromagnetischen Aufnehmern. Jeder dieser Senoren 17 und 18 gibt bei der Drehung der jeweiligen Welle 11 bzw. 16 Impulssignale an die Steuereinheit 17 ab. Dabei erzeugt der Kurbelwellen-Stellungssenors 17 je zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 11 mehr als N Impulssignale und der Nockenwellen-Stellungssensor 18 erzeugt je Umdrehung der Nockenwelle 16 mehr als N Impulssignale. Die Steuereinheit 70 nimmt N Impulssignale des Kurbelwellen-Sensors 17 auf, während die Kurbelwelle 11 zweimal dreht, sowie N Impulssignale des Nockenwellen-Sensors 18, um aufgrund dieser Impulssignale einen Drehphasendifferenzwinkel θ zwischen der Kurbelwelle 11 und der Nockenwelle 16 zu messen. Es ist anzumerken, daß diese Anzahl N von aufgenommenen Signalen zu N < 720/θmax angesetzt wird, wobei θmax der maximale Wert des Drehphasendifferenzwinkels θ (°Kw) ist.
Außer den vorstehend beschriebenen Impulssignalen nimmt die Steuereinheit 70 aus verschiedenerlei Sensoren der Betriebszustand-Detektoreinrichtung Betriebszustandgrößen wie eine Maschinendrehzahl, eine Ansaugluftmenge, einen Drosselöffnungsgrad, ein Leerlaufsignal, eine Kühlwassertemperatur und eine Öltemperatur auf und berechnet durch nachfolgend ausführlich erläuterte Lernregelungs-Rechenvorgänge eine Stellgröße für die Abgabe an die Hydraulikeinheit 50.
Die 4 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand der Verbindung zwischen dem Phasensteuermechanismus 20, dem Kettenrad 13 und der Nockenwelle 16 zeigt. Diese Zusammensetzung wird nachstehend ausführlich beschrieben. Der Phasensteuermechanismus 20 ist in einem Gehäuse 22 eingebaut, welches durch Schraubbolzen 28 an dem Kettenrad 13 befestigt ist. Eine Nockenwellenbuchse 23 mit annähernd zylin drischer Form ist durch einen Stift 24 und eine Schraube 25 an dem von der linken Seite in der Figur her herausstehenden Ende der Nockenwelle 16 befestigt. Das Kettenrad 13 greift an demjenigen Teil an, an dem die Nockenwellenbuchse 23 die Nockenwelle 16 trägt. Das Kettenrad 13 ist zwar gegenüber einer Bewegung in der Richtung seiner Drehachse blockiert, kann aber in der Drehrichtung verschoben werden. Die Nockenwellenbuchse 23 und die Nockenwelle 16 sowie das Gehäuse 22 und das Kettenrad 13 sind jeweils miteinander zu einer Einheit fest zusammengebaut.
An einem Teil des Außenumfangs der Nockenwellenbuchse 23 ist eine Außengewinde-Spiralnut 32a ausgebildet und an einem Teil des Innenumfangs des Gehäuses 22 ist eine Innengewinde-Spriralnut 33a ausgebildet. Zwischen die Nockenwellenbuchse 23 und das Gehäuse 22 ist ein Zylinder 34 eingesetzt und die Spiralnuten 32a und 33a stehen jeweils mit einer an dem Innenumfang des Zylinders 34 ausgebildeten Innengewinde-Spiralnut 32b bzw. einer an dem Außenumfang desselben ausgebildeten Außengewinde-Spiralnut 33b in Eingriff. Dadurch drehen die Nockenwellenbuchse 23, das Gehäuse 22 und der Zylinder 34 als eine Einheit und die Drehung des Kettenrades 13 wird zu der Nockenwelle 16 übertragen. Wenn sich dann der Zylinder 34 infolge der vorstehend beschriebenen Spiralnutverbindung in der Richtung der Drehachse verschiebt, entsteht eine Schubkraft, durch die die Nockenwelle 16 in der Drehrichtung verstellt wird, wodurch die Drehphase zwischen dem Kettenrad 13 und der Nockenwelle 16 verändert wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zum Verschieben des Zylinders 34 die Hydraulikeinheit 50 verwendet und zu diesem Zweck sind in dem Phasensteuermechanismus 20 zwei Hydraulikölkammern 35 und 36 ausgebildet. Nach 4 dient die Hydraulikölkammer 35 an der rechten Seite zur Vorverstellung und die Hydraulikölkammer 36 an der linken Seite zur Verzögerung. Entsprechend der den jeweiligen Hydraulikölkammern 35 und 36 zugeführten Menge an Arbeitsflüssigkeit verschiebt sich der Zylinder 34 in der Axialrichtung. An jeder Fläche, die die jeweilige Hydraulikölkammer 35 oder 36 begrenzt, ist auf geeignete Weise eine Öldichtung angebracht.
Die Hydraulikeinheit 50 ist mit einer Ölwanne 51 zur Aufnahme der Arbeitsflüssigkeit, einer durch die Maschine angetriebenen Hydraulikpumpe 52, einem Steuerventil 53 für das Verteilen der aus der Hydraulikpumpe 52 unter Druck zugeführten Arbeitsflüssigkeit und Hydraulikkanälen für deren Verbindung versehen. In 4 sind mit 37 ein Hydraulikkanal zwischen der Hydraulikpumpe 52 und dem Steuerventil 53, mit 38 ein Hydraulikkanal zwischen dem Steuerventil 53 und einem Ablaß, mit 39 ein Hydraulikkanal zwischen dem Steuerventil 53 und der Hydraulikölkammer 35 und mit 40 ein Hydraulikkanal zwischen dem Steuerventil 53 und der Hydraulikkammer 36 bezeichnet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf 5a, 5b und 5c die Funktion des Steuerventils 50 erläutert. In diesen Figuren sind mit 54 ein Zylinder, mit 55 ein in dem Zylinder 54 gleitender Kolben, mit 56 ein Linearsolenoid für das Verschieben des Kolbens 55 gemäß einem Steuersignal aus der Steuereinheit 70 und mit 57 eine Feder für das Vorspannen des Kolbens 55 in der zu der Antriebsrichtung des Linearsolenoids 56 entgegengesetzten Richtung bezeichnet. An dem Zylinder 54 sind für die Arbeitsflüssigkeit eine mit der Hydraulikpumpe 52 in Verbindung stehende Zuführöffnung 58, eine mit der Ölwanne in Verbindung stehende Auslaßöffnung 59, ein mit der Hydraulikölkammer 35 in Verbindung stehender Hydraulikkanal 60 und ein mit der Hydraulikölkammer 36 in Verbindung stehender Hydraulikkanal 61 ausgebildet.
Wenn der Kolben 55 unter kontinuierlichem Ändern der Öffnung zu einem jeweiligen Hydraulikkanal verschoben wird, wird die Menge der Arbeitsflüssigkeit in den vorstehend beschriebenen Hydraulikölkammern 35 und 36 erhöht oder verringert. Die Öffnung ist durch die Stärke eines dem Linearsolenoid 56 zugeführten Stroms bestimmt. Zu diesem Zweck erzeugt die Steuereinheit 70 aus einem Einschaltverhältnis ein Steuersignal und gibt dieses an eine (nicht dargestellte) Stromsteuerschaltung ab, um aus dieser dem Linearsolenoid 56 einen Strom zuzuführen, der dem Einschaltverhältnis entspricht.
Nachstehend werden anhand der 5a, 5b und 5c typische Betriebszustände des Steuerventils 53 erläutert.
Die 5a zeigt einen Fall, bei dem ein Einschaltverhältnis eines Steuersignales aus der Steuereinheit 70 ungefähr 100% beträgt, wobei durch das Linearsolenoid 56 der Kolben 55 zu dem rechten Ende des Zylinders 54 verstellt wird und die Zuführöffnugn 58 mit dem Hydraulikkanal 60 in Verbindung steht, während der Hydraulikkanal 61 mit der Auslaßöffnung 59 in Verbindung steht. In diesem Fall wird die Arbeitsflüssigkeit aus der Hydraulikölkammer 36 abgelassen, während die Arbeitsflüssigkeit über den Hydraulikkanal 36 der Hydraulikölkammer 35 zugeführt wird. Dadurch bewegt sich der in 4 dargestellte Zylinder 34 nach rechts in der Figur und die Phase der Nockenwelle 16 wird gegenüber dem Kettenrad 13 vorverstellt, wodurch die Vorlaufsteuerung bzw. Vorverstellung vorgenommen wird.
Die 5b zeigt einen Fall, bei dem das Einschaltverhältnis ungefähr 50% beträgt, wobei die Vorspannungskraft des Linearsolenoids 56 mit derjenigen der Feder 57 ausgeglichen ist, wodurch der Kolben 55 in einer Stellung zum Schließen beider Hydraulikkanäle 60 und 61 gehalten wird und daher keine Arbeitsflüssigkeit den Hydraulikölkammern 35 und 36 zugeführt bzw. aus diesen abgelassen wird. Wenn keine Arbeitsflüssigkeit aus dem Hydraulikölkammern 35 und 36 ausfließt, wird der Zylinder 34 in der gegenwärtigen Lage gehalten und die Phase zwischen dem Kettenrad 13 und der Nockenwelle 16 unverändert beibehalten.
Die 5c zeigt einen Fall, bei dem das Einschaltverhältnis ungefähr 0% beträgt, wobei der Kolben 55 durch die Feder 57 zum linken Ende des Zylinders 54 gedrückt wird und die Zuführöffnung 58 mit dem Hydraulikkanal 61 in Verbindung steht, während der Hydraulikkanal 60 mit der Ablaßöffnung 59 in Verbindung steht. Da in diesem Fall die Arbeitsflüssigkeit der Hydraulikölkammer 36 zugeführt und aus der Hydraulikölkammer 35 abgelassen wird, bewegt sich der in 4 dargestellte Zylinder 34 nach links in der Figur und die Phase der Nockenwelle 16 wird gegenüber dem Kettenrad 13 verzögert, so daß auf diese Weise die Verzögerungseinstellung vorgenommen wird.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf 6a und 6b die Steuerfunktionen der Steuereinheit 70 erläutert. Die 6a veranschaulicht ein in der Steuereinheit 70 ausgeführtes Regelsystem. Ein Regler 72 ist durch einen PD-Regler gebildet, in den ein gemäß einem Betriebszustand der Maschine 10 bestimmter Nockenwellenvorlauf-Sollwinkel r, ein Nockenwellenvorlauf-Istwert y und aus einer Lernschaltung (Lerneinrichtung) 73 mit einem Schreib/Lesespeicher ein erlernter Wert bzw. Lernwert d' eingegeben werden. Der Regler 72 bestimmt gemäß einem nachfolgend beschriebenen Ablaufdiagramm eine Stellgröße u und gibt diese an ein zu regelndes Objekt 74 ab, welches aus der Hydraulikeinheit 50 und dem Phasensteuermechanismus 20 besteht. Dabei wird die Stellgröße u als Impulsbreitenmodulationssignal erzeugt und gemäß der vorangehenden Beschreibung über die Stromsteuerschaltung dem Linearsolenoid 56 zugeführt. Dadurch wird die Arbeitsflüssigkeit in den Hydraulikölkammern 35 und 36 eingestellt und entsprechend den Mengen der Arbeitsflüssigkeit die Nockenwelle 16 in deren Drehrichtung versetzt. An dem Regelungsobjekt 74 wird der zu diesem Zeitpunkt bestehende Nockenwellenvorlauf-Istwert y erfaßt. Die 6b zeigt einen Zusammenhang zwischen der Stellgröße u (als Einschaltverhältnis) und der Geschwindigkeit der Nockenwellenverstellung.
Ein Einschaltverhältnis an einem Punkt da nach 6b wird als Halteeinschaltverhälntis bezeichnet. Dieses ist ein Einschaltverhälntis, bei dem die Verstellgeschwindigkeit zu "0" wird. Das heißt, dieses Halteeinschaltverhälntis da ist ein Einschaltverhältnis für das Beibehalten der gegenwärtigen Nockenwellenverstellung. Während das Halteeinschaltverhältnis da im voraus durch Versuche oder dergleichen angesetzt und bei dem nachfolgend beschriebenen Bestimmen der Stellgröße u herangezogen wird, ändert sich der Wert des Verhältnisses infolge von Herstellungstoleranzen oder zeitlichen Änderungen des Steuerventils 53 oder infolge der Maschinendrehzahl, des Hydraulikdruckes oder der Öltemperatur.
Da auf diese Weise das Halteeinschaltverhältnis da sich wegen der Störfaktoren wie der Herstellungstoleranzen des Steuerventils 53, der Öltemperatur, der Maschinendrehzahl und dergleichen ändert, ist es erforderlich, bei dem Regeln der Ventilfunktionszeit das Halteeinschaltverhältnis da zu korrigieren.
In dieser Hinsicht wird bei dem Ausführungsbeispiel die Ventilfunktionszeit unter Lernen und Korrigieren des Einschaltverhältnisses da geregelt. Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Ablaufdiagramme in 7 und 8 Einzelheiten der Regelung erläutert.
Zuerst werden bei einem Schritt 100 jeweilige Betriebszustandssignale aus verscheidenen Sensoren in der Maschine 10 aufgenommen, um bei einem Schritt 110 den Maschinenbetriebszustand und den gegenwärtigen Nockenwellenvorlauf-Wert y(k) als Ist-Phasendifferenzwinkel zu berechnen und bei einem Schritt 120 aufgrund des gerade bestehenden Betriebszustands einen Nockenwellenvorlauf-Sollwert r(k) zu berechnen, wobei nachfolgend abgekürzt der gegenwärtige Nockenwellenvorlaufwert als "Ist-Vorlaufwert" und der Nockenwellenvorlauf-Sollwert als "Sollwert" bezeichnet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel stellt der Prozeß bei dem Schritt 110 eine "Drehphasendifferenz-Meßeinrichtung" dar, während der Prozeß bei dem Schritt 120 eine "Sollwert-Bestimmungseinrichtung" darstellt.
Danach wird bei einem Schritt 130 aus dem Sollwert r(k) und dem Istvorlaufwert y(k) eine Abweichung bzw. Regeldifferenz e(k) berechnet. Bei einem Schritt 140 wird die gegenwärtige Regeldifferenz e(k) mit "0" verglichen und bei e(k) ≥ 0 wird zum Vorverstellen des gegenwärtigen Nockenwellenvorlaufwertes eine Stellgröße u(k) nach der folgenden Gleichung berechnet (Schritt 150): u(k) = KP·e(k) + KD·[e(k) – e(k – 1)] + da (8)
Andererseits wird bei e(k) < 0 die Stellgröße u(k) zum Zurückverstellen des gegenwärtigen Nockenwellenvorlaufwertes nach folgender Gleichung berechnet (Schritt 160): u(k) = KP·e(k) + KD·[e(k) – e(k – 1)] + da (9)wobei K_P und K_D Rückführungsverstärkungen bzw. Übertragungsbeiwerte sind. Obgleich bei diesem Ausführungsbeispiel in beiden Gleichungen die gleichen Beiwerte K_P und K_D angewandt werden, können die Gleichungen entsprechend einer für das Regeln der Ventilfunktionszeit erforderlichen Belastung mit unterschiedlichen Werten angesetzt werden. Die auf diese Weise bestimmte Stellgröße u(k) wird über die vorangehend genannte Stromsteuerschaltung als Steuersignal an das Linearsolenoid 56 abgegeben.
Nach dem Berechnen der Stellgröße u(k) bei dem vorstehend beschriebenen Schritt 150 oder 160 schreitet der Prozeß zu einem Schritt 161 für die Ermittlung weiter, ob ein Anlassersignal eingeschaltet ist oder nicht, nämlich ob die Maschine gerade anläuft oder angelassen wird oder nicht. Wenn die Maschine gerade angelassen wird, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 163 weiter, um die Ventilfunktionszeitregelung unter Ansetzen des bei der vorangehenden Fahrt eingesetzten Halteeinschaltverhältnisses da als gegenwärtiges Halteeinschaltverhältnis da(i) fortzusetzen, ohne einen nachfolgend beschriebenen Lernvorgang auszuführen.
Wenn andererseits die Maschine nicht im Anlaufzustand ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 162 für die Ermittlung weiter, ob die Öltemperatur (oder Wassertemperatur) eine vorbestimmte Temperatur T (°C) übersteigt oder nicht. Wenn die Öltemperatur (oder Wassertemperatur) niedriger als T (°C) ist, wird gleichermaßen wie während der vorangehend genannten Anlaufzeit der nachfolgend beschriebenen Lernvorgang nicht ausgeführt und es wird bei dem Schritt 163 die Ventilfunktionszeitregelung unter Ansetzen des bei der vorangehenden Fahrt angewandten Halteeinschaltverhältnisses da als gegenwärtiges Halteeinschaltverhältnis da(i) fortgesetzt.
Andernfalls, nämlich dann, wenn die Maschine nicht im Anlaufzustand ist und die Öltemperatur (oder Wassertemperatur) die vorbestimmte Temperatur T (°C) übersteigt, wird der folgende Lernvorgang ausgeführt: Zuerst wird bei einem Schritt 164 ermittelt, ob Standardwerte oder Bezugswerte eingesetzt worden sind oder nicht, nämlich ob eine nachfolgend beschriebene Bezugseinstellkennung eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn kein Standardwert eingestellt worden ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 166 weiter, bei dem für die Ermittlung, ob die Lernbedingung erfüllt ist oder nicht, Bezugswerte, nämlich ein Bezugssollwert ra und ein Bezugsvorlaufwert ya folgendermaßen angesetzt werden:

1) Als Bezugsollwert ra wird der Sollwert r(k) eingegeben,
2) als Bezugsvorlaufwert ya wird der Istvorlaufwert y(k) eingegeben und
3) die Einstellkennung wird eingeschaltet.

Nach dem vorstehend beschriebenen Einstellen der Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung der Erfüllung der Lernbedingung schreitet der Prozeß zu einem Schritt 167 weiter, bei dem in einen Laufzeitzähler #1 "0" eingegeben wird, bzw. dieser rückgesetzt wird. Danach schreitet der Prozeß zu einem Schritt 168 weiter, bei dem eine Lernkennung für die Ermittlung des Erfüllens der Lernbedingung ausgeschaltet wird und zum Beenden der Regelung ein gespeicherter Wert für die Stellgröße u(k) gelöscht wird.
Wenn andererseits bei dem Schritt 164 ermittelt wird, daß die Standardwerte bzw. Bezugswerte eingesetzt worden sind, wird bei einem Schritt 165 ermittelt, ob die Lernkennung eingeschaltet ist oder nicht, nämlich ob die Lernbedingung erfüllt ist oder nicht. Falls die Lernbedingung nicht erfüllt ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 170 weiter, bei dem ermittelt wird, ob der Sollwert r(k) nahezu konstant ist oder nicht, nämlich ob eine Variationsbreite des Sollwertes r(k) gegenüber dem Bezugssollwert ra innerhalb eines kleinen Bereiches Δr liegt oder nicht, und zwar nach folgender Gleichung: |r(k) – ra| ≤ Δr
Falls der Sollwert r(k) nicht nahezu konstant ist, schreitet der Prozeß zu dem vorangehend beschriebenen Schritt 166 für das Einstellen der Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung weiter, ob die Lernbedingung erfüllt ist oder nicht. Falls ermittelt wird, daß der Sollwert r(k) nahezu konstant ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 180 zum Ermitteln weiter, ob der Istvorlaufwinkel y(k) nahezu konstant ist oder nicht, nämlich ob eine Variationsbreite von y(k) gegenüber dem Bezugsvorlaufwert ya innerhalb eines kleinen Bereiches Δy liegt oder nicht, und zwar nach folgender Gleichung: |y(k) – ya| ≤ Δy
Falls der Istvorlaufwert y(k) nicht nahezu konstant ist, schreitet der Prozeß zu dem vorangehend beschriebenen Schritt 166 zum Einsetzen der Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung des Erfüllens der Lernbedingung weiter. Demzufolge werden bei diesem Ausführungsbeispiel die Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung des Erfüllens der Lernbedingung dann eingesetzt, wenn entweder der Sollwert r(k) oder der Istvorlaufwert y(k) nicht nahezu konstant ist.
Wenn der Sollwert r(k) und der Istvorlaufwert y(k) beide bei den Schritten 170 und 180 als nahezu konstant bestimmt werden, wird entsprechend den folgenden Schritten das Lernen des Halteeinschaltverhältnisses da ausgeführt.
In der Regeleinrichtung wird eine Eigenschaft eines Regelsystems mit geschlossenem Regelkreis, die darin besteht, daß ein bestimmtes Ausmaß an bleibender Regeldifferenz entsteht, wenn in einem zu regelnden Objekt ein Störfaktor vorliegt, zum Lernen des Halteeinschaltverhältnisses da angewandt und es werden bei der Regelung der Ventilfunktionszeit der Sollwert r(k) und der Istvorlaufwert y(k) überwacht, um dann, wenn diese Werte über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant sind, als neues Halteeinschaltverhältnis da eine Stellgröße u(k) zu erlernen.
Bei dem Erlernen des Halteeinschaltverhältnisses da wird bei einem Schritt 190 durch den Laufzeitzähler #1 eine Zeitdauer M₁ gemessen, während der der Sollwert r(k) und der Ist-Vorlaufwert y(k) beide auf einem nahezu konstantem Wert verbleiben. Unter der Voraussetzung, daß der bleibende Zustand des Sollwertes r(k) und des Istvorlaufwertes y(k) nur dann ermittelt werden kann, wenn die Zeitdauer M₁ die vorbestimmte Zeitdauer t₁ erreicht hat, wird die Lernkennung eingeschaltet (Schritt 200) und der Lernvorgang begonnen (Schritt 210). Wenn andererseits die Zeitdauer M₁ noch nicht die vorbestimmte Zeitdauer t₁ erreicht hat, wird die Ventilfunktionszeitregelung fortgesetzt, ohne den Lernvorgang auszuführen.
Bei dem Lernvorgang wird dann, wenn das Bestimmen des bleibenden Zustandes möglich wird (Schritt 200), die Stellgröße u(k) gespeichert (Schritt 210), in einen Laufzeitzähler #2 "0" eingegeben (Schritt 215) und die Ventilfunktionszeitre gelung fortgesetzt. Danach wird durch den Laufzeitzähler #2 eine Zeitdauer M₂ gemessen, während der der Istvorlaufwert y(k) auf einem nahezu konstantem Wert verbleibt. Wenn die Zeitdauer M₂ eine vorbestimmte Zeitdauer t₂ erreicht, wird bei einem Schritt 230 "JA" ermittelt und der Prozeß schreitet zu einem Schritt 240 unter der Annahme weiter, daß bestätigt wurde, daß der Istvorlaufwert y(k) durch die gespeicherte Stellgröße u(k) nicht geändert werden würde, um die neuerdings erlernte Größe u(k) unverändert als erlernte Größe aufzunehmen. Es ist anzumerken, daß die bei dem vorstehend beschriebenen Schritt 230 ermittelte vorbestimmte Zeitdauer t₂ eine Zeitdauer ist, die länger als eine Verzögerungszeit bei dem Ansprechen des Istvorlaufwertes y(k) auf die ausgegebene Stellgröße u(k) ist. Wenn bei dem vorstehend beschriebenen-Schritt 240 der neue Lernwert da(i) berechnet worden ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 245 zum Ausschalten der Bezugseinstellkennung weiter, um das Lernen zu beenden.
Da dieser Lernvorgang während der Ventilfunktionszeitregelung ausgeführt wird, kann nach Beginn des Lernvorganges die Variationsbreite von y(k) gegenüber dem Bezugsvorlaufwert ya größer als Δy werden und die Lernbedingung versetzen. In diesem Fall wird bei einem Schritt 220 "NEIN" ermittelt, um das Lernen abzubrechen und erneut von der Anfangseinstellung der Bedingung für das Beginnen des Lernvorgangs an zu beginnen (Schritt 166).
Der vorstehend beschriebene Lernvorgang wird beendet, wenn das Halteeinschaltverhältnis da erlernt worden ist, und wieder von dem Einstellen der Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung an begonnen, ob die Lernbedingung erfüllt ist (Schritt 166). Dann wird nach dem Abschluß des Fortschreibens des Lernwertes für das Halteeinschaltverhältnis da durch den Lernvorgang sofort eine Berechnung der Stellgröße u(k) aufgrund eines neuen Halteeinschaltverhältnisses da begonnen.
Es ist anzumerken, daß als Lernbedingung das Lernen nicht bei einem Zustand ausgeführt wird, bei dem die Maschinendrehzahl unmittelbar nach dem Anlassen instabil ist. Bei einer Regelung, bei der der Vorlaufwert bzw. Vorverstellungswert aus Signalen aus dem Kurbelwellenstellungssensor 17 und dem Nockenwellenstellungssensor 18 berechnet wird, wird nach diesem Verfahren unter der Annahme berechnet, daß die Drehzahl zwischen den Signalen konstant ist und daher ein Fehler bei dem Lernen insbesondere dann groß wird, wenn wie bei dem Anlassen der Maschine die Schwankungen der Drehzahl groß sind, während ein Berechnungsverfahren gemäß der Darstellung in 18a bis 18c bekannt ist. Bei dem in 18a bis 18c dargestellten Berechnungsverfahren wird dann, wenn ein Nockenwellensignal #1 in einem am stärksten verzögerten Zustand ist, der Vorverstellungswert "0" ist und ein Nockenwellensignal #2 in einem Vorverstellungszustand ist, der Vorverstellungswert nach der folgenden Gleichung berechnet: Vorverstellungswert = (t/T) × 120
Eine andere Bedingung für das Unterbinden des Lernens ist ein Fall, bei dem eine Regelung angewandt wird, bei der bei Änderungen der Öltemperatur ein Halteeinschaltverhältnis nicht korrigiert werden kann, und bei dem die Öltemperatur oder die Wassertemperatur unter einem vorbestimmten Wert liegt. Dies ist deshalb der Fall, weil sich der Lernwert (das Halteeinschaltverhältnis) in Abhängigkeit von den Betriebszuständen (der Öltemperatur, der Maschinendrehzahl) ändert (siehe 9).
Obgleich es möglich ist, den Änderungen des Halteeinschaltverhältnisses zu einem gewissen Grad durch Wiederholen des Lernens nach dem Warmlaufen gerecht zu werden, da sich die Öltemperatur nicht allzu schnell ändert, ändert sich vor dem beendeten Warmlaufen (auf 80°C) die Öltemperatur sehr schnell und das Halteeinschaltverhältnis ist schnell veraltet, wenn das Lernen bis zur Stabilisierung der Öltemperatur ausgeführt wird. Wenn infolgedessen wenig Gelegenheit zum Lernen besteht, tritt der Fall auf, daß das Halteeinschaltverhältnis für eine Öltemperatur für eine sehr kurze Zeit dann angesetzt wird, wenn danach die Öltemperatur stabil wird, wobei dadurch die Regelungsgenauigkeit verringert ist. Infolgedessen wird es erforderlich, außer bei der Regelung "mit einem Lernwert je Öltemperatur" oder "mit einem durch die Öltemperatur korrigierten Lernwert" das Lernen zu sperren, wenn die Öltemperatur oder die Wassertemperatur niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist.
In Anbetracht dieser Umstände wird bei dem Ausführungsbeispiel bei dem Schritt 161 nach 7 ermittelt, ob das Anlassersignal eingeschaltet ist oder nicht, nämlich ob die Maschine im Anlaßzustand ist oder nicht. Falls die Maschine im Anlaßzustand ist, schreitet der Prozeß ohne Ausführen des Lernvorganges zu dem Schritt 163 weiter, um als gegenwärtiges Halteeinschaltverhältnis da(i) das Halteeinschaltverhältnis da (den Lernwert) während der vorangehenden Fahrt einzusetzen. Falls andererseits die Maschine nicht im Anlaufzustand ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 162 für die Ermittlung weiter, ob die Öltemperatur (oder Wassertemperatur) die vorbestimmte Temperatur T (°C) übersteigt oder nicht. Falls die Öltemperatur (oder Wassertemperatur) niedriger als T ist, wird gleichermaßen wie bei dem vorangehend beschriebenen Anlaßzustand kein Lernvorgang ausgeführt und der Prozeß schreitet zu dem Schritt 163 für das Einsetzen des Halteeinschaltverhältnisses da (des Lernwertes) während der vorangehenden Fahrt als gegenwärtiges Halteeinschaltverhältnis da(i) weiter.
Falls gemäß der nachfolgenden Beschreibung der Lernwert je Anzahl von Umdrehungen ermittelt wird, wird bei niedriger Öltemperatur für den ganzen Drehzahlbereich der während der vorangehenden Fahrt erhaltene Wert für das Halteeinschaltverhältnis da (Lernwert) für die hohen Drehzahlen (von mehr als 2000 Umdrehungen/min) eingesetzt. Dies geschieht deshalb, weil das Halteeinschaltverhältnis da bei niedriger Öltemperatur unabhängig von der Drehzahl einen Wert annimmt, der nahe an dem Wert des Halteeinschaltverhältnisses da bei hohen Drehzahlen nach dem Warmlaufen liegt (siehe 9).
Es ist anzumerken, daß zwar das vorstehend beschriebene Lernen erforderlich wird, weil sich das Halteeinschaltverhältnis da in Abhängigkeit von Toleranzen der Abmessungen von Teilen, der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur ändert, aber eine Änderung des Halteeinschaltverhältnisses da bei Änderungen der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur abgeschätzt werden kann. Infolgedessen wird es möglich, bei einer Änderung der Betriebszustände (bei Änderungen der Drehzahl und der Öltemperatur) vor dem Auftreten einer Gelegenheit zum Lernen durch vorangehendes Erfassen der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur das Halteeinschaltverhältnis da entsprechend den Änderungen der Maschinendrehzahl und Öltemperatur gleichzeitig bei dem Lernen durch den vorstehend beschriebenen Lernvorgang zu korrigieren.
Ein Ausführungsbeispiel, bei dem dies bewerkstelligt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 9 bis 11 erläu tert. Eine in 10 dargestellte Tabelle zum Ermitteln eines Bezugs-Halteeinschaltverhältnisses aus der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur ist aufgrund von in 9 dargestellten Kennlinien aufgestellt, die den Zusammenhang zwischen dem Halteeinschaltverhältnis da, der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur zeigen, und dient dazu, vor dem Auftreten einer nächsten Gelegenheit zum Lernen die aktuellen Lernwerte nach dem in 11 dargestellten Prozeß zu korrigieren und einzusetzen. Zuerst wird bei einem Schritt 300 von der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur während des Lernens ausgehend aus der Tabelle in 10 ein Bezugs-Halteeinschaltverhältnis da 1 ermittelt. Als nächstes wird bei einem Schritt 310 von der gegenwärtigen Maschinendrehzahl und der gegenwärtigen Öltemperatur ausgehend aus der Tabelle in 10 ein Bezugs-Halteeinschaltverhältnis da 2 ermittelt. Danach wird bei einem Schritt 320 zum Ermittlen eines gegenwärtigen Halteeinschaltverhältnisses da(i) der aktuelle Lernwert da(i-1) nach folgender Gleichung korrigiert: da(i) = (da2 – da1) + aktueller Lernwert da(i-1)
Da jedoch die Tabelle nach 10 infolge Einwirkungen von Dimensionstoleranzen jeweiliger Teile und dergleiche tatsächlich je Fahrzeug unterschiedlich ist, kann zweifellos die Genauigkeit des korrigierten Halteeinschaltverhältnisses da(i) im Vergleich zu dem wirklich erlernten Wert mehr oder weniger verringert sein.
Ferner ist es zwar möglich, statt gemäß der Öltemperatur entsprechend der Wassertemperatur zu korrigieren, jedoch kann dabei im Vergleich zu der Öltemperatur die Genauigkeit der Korrektur mehr oder weniger verringert sein, da ein mehr oder weniger großer Unterschied zwischen der Öltemperatur und der Wassertemperatur besteht.
Obgleich bei der Folge von Prozessen bezüglich des vorstehend beschriebene Lernvorganges die vorbestimmten Zeiten t₁ und t₂ zum Feststellen der Lernbedingung herangezogen wurden, ist es möglich, durch Zählung die durch eine Änderung der Maschinendrehzahl verursachte Zunahme oder Abnahme der Signale aus dem Nockenwellen-Stellungssensor 18 zu erfassen und statt der vorbestimmten Zeiten eine Anzahl der Eingaben der Impulssignale aus dem Nockenwellen-Stellungssensor 18 heranzuziehen.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 12 ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem dies ausgeführt wird. Bei dem Lernvorgang nach 12 werden nur Schritte, die von den vorangehend beschriebenen bei dem Lernvorgang nach 8 verschieden sind, mit einem Zusatz "a" zu dem Bezugszeichen versehen und erläutert. Nachdem bei dem Schritt 166 die Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung eingestellt sind, ob die Lernbedingung erfüllt ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 167a weiter, bei dem in einen Sensorsignalanzahl-Zähler #1 "0" eingegeben wird bzw. dieser rückgesetzt wird. Wenn andererseits bei den Schritten 170 und 180 ermittelt wird, daß sowohl der Sollwert r(k) als auch der Istvorlaufwert y(k) nahezu konstant sind, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 190a weiter, bei dem ein Zählwert C1 des Sensorsignalanzahl-Zählers #1, nämlich die Anzahl der Eingaben der Impulssignale aus dem Nockenwellen-Stellungssensor 18 während der Zeit, während der der Sollwert r(k) und der Istvorlaufwert y(k) beide nahezu konstante Werte beibehalten, mit einer vorbestimmten Anzahl S1 verglichen wird, um die Ventilfunktionszeitregelung ohne Lernvorgang fortzusetzen, wenn der Zählwert C1 nicht die vorbestimmte Anzahl S1 erreicht hat.
Wenn andererseits bei dem Schritt 190a ermittelt wird, daß der Zählwert C1 des Sensorsignalanzahl-Zählers #1 die vorbestimmte Anzahl S1 erreicht hat, wird unter der Annahme, daß nunmehr der beständige Zustand des Sollwertes r(k) und des Istvorlaufwertes y(k) ermittelt werden kann, die Lernkennung eingeschaltet (Schritt 200), die Stellgröße u(k) gespeichert (Schritt 210) und ein Sensorsignalanzahl-Zähler #2 rückgesetzt (Schritt 215a).
Wenn danach der Sensorsignalanzahl-Zähler #2 während der Zeit, während der der Istvorlaufwert y(k) nahezu auf dem konstanten Wert verbleibt, die Eingangssignale zählt und dessen Zählwert C2 eine vorbestimmte Anzahl S2 erreicht, wird bei einem Schritt 230a "JA" ermittelt und der Prozeß schreitet unter der Annahme, daß bestätigt wurde, daß sich durch die gespeicherte Steuergröße u(k) der Istvorlaufwert y(k) nicht ändern würde, zu dem Schritt 240 weiter, bei dem als Lernwert unverändert der neuerdings erlernte Wert u(k) aufgenommen wird.
Es ist anzumerken, daß sich bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zeit zum Feststellen der Lernbedingung in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ändert. Infolgedessen besteht wegen der starken Einwirkung der Zeit ein optimaler Ansatz darin, bei der Feststellung, daß der Vorlaufwert durch die gespeicherte Stellgröße nicht geändert wird (Schritte 230a und 240), bei der Beständigkeitsermittlung vor dem Speichern der Stellgröße ein Eingangssignalzählverfahren, bei dem die Genauigkeit der Anzahl von Eingangssignalen (Vorlaufwerten) aufrechterhalten ist, in Kombination mit einem Zeitbestimmungsverfahren anzuwenden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf 13 ein Ausführungsbeispiel erläutert, bei dem dies vorgenommen wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der bei dem Lernvorgang nach 8 verwendete Laufzeitzähler #2 und der bei dem Lernvorgang nach 12 verwendete Sensorsignalanzahl-Zähler #1 kombiniert. Das heißt, nachdem bei dem Schritt 166 die Bezugswerte ra und ya für die Ermittlung eingestellt sind, ob die Lernbedingung erfüllt ist, schreitet gleichermaßen wie bei dem Lernvorgang nach 12 der Prozeß zu dem Schritt 167a weiter, bei dem der Sensorsignalanzahl-Zähler #1 auf "0" rückgesetzt wird. Wenn andererseits bei den Schritten 170 und 180 der Sollwert r(k) und der Istvorlaufwert y(k) beide als nahezu konstant ermittelt wurden, schreitet der Prozeß gleichermaßen wie bei dem Lernvorgang nach 12 zu dem Schritt 190a weiter, um mit dem Sensorsignalanzahl-Zähler #1 eine durchgehende Zeitdauer zu bemessen, während der der Sollwert r(k) und der Istvorlaufwert y(k) nahezu konstante Werte beibehalten. Danach wird nur dann, wenn der Zählwert C1 für die Sensorsignalanzahl während der durchgehenden Zeitdauer die vorbestimmte Anzahl S1 erreicht hat, unter der Annahme, daß der beständige Zustand des Sollwertes r(k) und des Istvorlaufwertes y(k) ermittelt werden kann, die Lernkennung eingeschaltet (Schritt 200), die Stellgröße u(k) gespeichert (Schritt 210) und der Laufzeitzähler #2 rückgesetzt (Schritt 215).
Wenn danach gleichermaßen wie bei dem Lernvorgang nach 8 der Laufzeitzähler #2 die ablaufende Zeit mißt und die Laufzeit M2 die vorbestimmte Zeit t2 erreicht, während der der Istvorlaufwert y(k) nahezu den konstanten Wert beibehält, wird bei dem Schritt 230 "JA" ermittelt und der Prozeß schreitet unter Annahme der Feststellung, daß sich der Istvorlaufwert y(k) nicht durch die gespeicherte Steuergröße u(k) ändern würde, zu dem Schritt 240 weiter, bei dem als erlernter Wert der neuerdings erlernte Wert u(k) unverändert aufgenommen wird.
Da sich das Ansprechen des Vorlaufwertes bzw. Vorverstellungswertes auf die Stellgröße in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur ändert, entsteht dann, wenn die Zeit und die Signalanzahl für die Bestimmung festgelegt sind, ein Betriebszustandsbereich, in welchem die Lerngenauigkeit verringert ist. Infolgedessen kann die Lerngenauigkeit dadurch aufrechterhalten werden, daß die Bestimmungszeit oder die Signalanzahl für die Bestimmung entsprechend der Maschinendrehzahl und der Öltemperatur geändert wird.
Während dann, wenn die Bedingung erfüllt ist, bei dem Schritt 240 bei dem jeweiligen Lernvorgang nach 8, 12 oder 13 die Stellgröße durch unveränderte Werte erlernt wurde, wird durch Ansetzen eines geglätteten Wertes, z.B. eines zu 1/n gemittelten Wertes oder eines Mittelwertes während der Zeit t₁ für das Ermitteln der Erfüllung der Lernbedingung ein Lernen erzielt, welches selbst bei einer Streuung von Signalen oder dergleichen kaum beeinflußt ist. Da die Stellgröße durch die Streuung sowohl des Vorlaufwertes als auch des Sollwertes beeinflußt ist, die die Grundlage der Berechnung darstellen, kann ihre Streuung im Vergleich zu anderen Werten (dem Sollwert, dem Vorlaufwert) groß werden.
Während bei dem vorstehend beschriebenen Lernvorgang nur ein Lernwert vorgesehen ist, ist es hinsichtlich der Regelung wirkungsvoller, jeweils einen Lernwert je Bereich zu erhalten, der durch Unterteilen der Betriebszustände (der Maschinendrehzahl, der Öltemperatur und der Wassertemperatur) gebildet ist. Ein Beispiel hierfür besteht darin, gemäß 14 den ganzen Arbeitsbereich nach der Öltemperatur und der Maschinendrehzahl gleichmäßig in Bereiche zu unterteilen und für jeden dieser Bereiche einen Lernwert zu erhalten.
Gemäß 9 ändert sich jedoch das tatsächliche Halteeinschaltverhältnis nicht gleichförmig mit der Öltemperatur und der Maschinendrehzahl. Infolgedessen ermöglicht es eine in 15 dargestellte, den Änderungen des Halteeinschaltverhältnisses entsprechende ungleichmäßige Unterteilung des Bereiches, die Regelungsgenauigkeit zu verbessern und eine ungenutzte Programmkapazität zu verringern.
Ferner besteht ein anderes Verfahren darin, in n bestimmten Betriebsbereichen gemäß 16a und 16b Lernwerte zu erhalten und zum Ansatz als Halteeinschaltverhältnis die Lernwerte für mehrere Bereiche aus diesen n Bereichen unter Verwendung der Parameter für den Betriebszustand in den anderen Bereichen zu korrigieren. Da hierbei die Lernwerte für die nicht erfaßten Bereiche durch Berechnung ermittelt werden, ist dieses Verfahren bei einem Stadium vorteilhaft, bei dem sich wenig Gelegenheiten für das Lernen ergeben, wie beispielweise während einer Änderung des Betriebszustandes. Da jedoch das Halteeinschaltverhältnis lediglich durch Ergänzung durch Berechnung ermittelt wird, ist dessen Regelungsgenauigkeit (zum Ausregeln der Differenz zwischen dem Sollwert und dem Vorlaufwert) im Vergleich zu dem Fall mehr oder weniger gering, daß ein genauer Wert erlernt werden konnte.
Das Ermitteln des Lernwertes nach diesem Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm in 17 erläutert. Zuerst wird bei einem Schritt 400 ermittelt, ob die Drehzahl 2000 Umdrehungen/min oder mehr beträgt oder nicht. Falls die Drehzahl gleich 2000 Umdrehungen/min oder höher ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 410 weiter, bei dem als Halteeinschaltverhältnis da der in einem Bereich 2 nach 16 erlernte Wert da2 verwendet wird.
Falls andererseits die Drehzahl geringer als 2000 Umdrehungen/min ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 420 für die Ermittlung weiter, ob die Öltemperatur niedriger als 50°C ist oder nicht. Falls die Öltemperatur gleich 50°C oder niedriger ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 430 weiter, bei dem als Halteeinschaltverhältnis da die in einem Bereich 3 nach 16a erlernte Stellgröße da3 angesetzt wird. Falls andererseits die Öltemperatur höher als 50°C ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 440 weiter, bei dem ein vorläufiger Wert da4 nach der folgenden Gleichung berechnet wird: da 4 = (Öltemperatur – 50) × (da1 – da3)/50 + da 3
Danach schreitet der Prozeß zu einem Schritt 450 für die Ermittlung weiter, ob die Drehzahl höher als 1000 Umdrehungen/min ist oder nicht. Falls die Drehzahl geringer als 1000 Umdrehungen/min ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 460 weiter, bei dem als Halteeinschaltverhältnis da der bei dem vorangehenden Schritt 440 berechnete vorläufige Wert da4 angesetzt wird. Falls andererseits die Drehzahl höher als 1000 Umdrehungen/min ist, schreitet der Prozeß zu einem Schritt 470 weiter, bei dem das Halteeinschaltverhältnis da nach folgender Gleichung berechnet wird: da = {(da4 – da2)/1000} × (2000 – Drehzahl) + da2
Bei dem Aufnehmen der Regelgröße bei dem Lernvorgang sind zum Verhindern eines fehlerhaften Lernens die zwei folgenden Verfahren wirkungsvoll:
Das erste Verfahren besteht darin, als neuen Lernwert nicht den bei dem einmaligen Aufnehmen der Regelgröße erhaltenen Wert, sondern den um 1/m der Differenz dieses Wertes gegenüber dem vorangehenden Lernwert geänderten vorangehenden Lernwert gemäß der folgenden Gleichung mit m als Konstante einzusetzen: Neuer Lernwert (%) = Vorangehender Lernwert (%) + {Gerade aufgenommene Stellgröße (%) – Vorangehender Lernwert (%)}/m
Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß der Prozeß bei dem Schritt 240 bei dem jeweiligen Lernvorgang nach 8, 12 oder 13 durch einen Prozeß bei einem in 19 dargestellten Schritt 240a ersetzt wird. Das heißt, bei dem Fortschreiben des Lernwertes wird als neuer Lernwert da(i) nicht unverändert der neuerdings erlernte Wert u(k) angesetzt, sonderen ein Wert, der dadurch erhalten wird, daß zu dem vorangehenden Wert da(i-1) 1/m der Differenz zwischen dem vorangehenden Lernwert da(i-1) und dem zu diesem Zeitpunkt aufgenommenen Wert addiert wird.
Ein zweites Verfahren zum Verhindern eines fehlerhaften Lernens besteht darin, für das Ausmaß einer bei einem einmaligen Lernen herbeigeführten Änderung des Lernwertes einen Grenzwert anzusetzen. Falls beispielsweise ein Maximalwert für eine einmalige Änderung L(%) ist, kann dies folgendermaßen ausgedrückt werden: Vorangehener Lernwert + L (%) ≥ Neu-Lernwert (%) ≥ Vorangehender Lernwert – L (%)
Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß der Prozeß bei dem Schritt 240 bei dem jeweiligen Lernvorgang nach 8, 12 oder 13 durch die Prozesse bei Schritten 240c bis 240g nach 20 ersetzt wird. Bei diesen Prozessen wird zuerst bei dem Schritt 240c ermittelt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem vorangehenden Lernwert da(i-1) und dem neu aufgenommenen Wert u(k) kleiner als die maximale Änderung L des Lernwertes ist oder nicht. Falls der Absolutwert kleiner als L ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 240d weiter, bei dem als derzeitiger Lernwert da(i) der neu aufgenommene Wert u(k) eingesetzt wird. Falls andererseits der Absolutwert der Differenz zwischen dem vorangehenden Lernwert da(i-1) und dem derzeit aufgenommenen Wert u(k) größer als das maximale Ausmaß L der Änderung ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 240e weiter, bei dem ermittelt wird, ob da(i-1) – u(k) größer als Null ist oder nicht, nämlich die relative Größe von da(i-1) in bezug auf u(k) bestimmt wird. Wenn da(i-1) – u(k) größer als Null ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 240f weiter, bei dem für diesen Zeitpunkt als Lernwert da(i) ein Wert eingesetzt wird, der durch Subtrahieren des maximalen Änderungsausmaßes L von dem vorangehenden Lernwert da(i-1) erhalten wird. Wenn andererseits der Wert von da(i-1) – u(k) negativ ist, schreitet der Prozeß zu dem Schritt 240g weiter, bei dem da(i-1) + L berechnet wird und der berechnete Wert als Lernwert da(i) für diesen Zeitpunkt eingesetzt wird.
Die 21A bis 24A veranschaulichen Beispiele für Versuche, bei denen mit der Ventilfunktionszeit-Regeleinrich tung, z.B. mit einer solchen, die die Lernregelung nach 8 ausführt, der Nockenwellenvorlaufwert auf den Sollwert eingestellt wird.
In jeder der Figuren ist ein Beispiel dargestellt, bei dem durch Simulation ein Zustand herbeigeführt ist, bei welchem das Halteeinschaltverhältnis da von dessen richtigem Wert abweicht, wobei in 21a und 22a Abweichungen unter den richtigen Wert und in 23A und 24A Abweichungen über den richtigen Wert dargestellt sind. 21A und 23A veranschaulichen Fälle, bei denen die Regelung ohne Erlernen des Halteeinschaltverhältnisses da ausgeführt wird, während 22a und 24a Fälle veranschaulichen, bei denen die Regelung unter Erlernen des Halteeinschaltverhältnisses da vorgenommen wird. In jeder der 21a, 22a, 23a und 24a ist ein Übergang des Nockenwellenvorlaufwertes bzw. Vorverstellungswertes durch die Regelung dargestellt, während in jeder der 21b, 22b, 23b und 24b ein Übergang des Einschaltverhältnisses durch die Regelung dargestellt ist.
Obgleich für das Steuerventil 53 ein tatsächliches Halteeinschaltverhältnis da ungefähr 51% beträgt, wird dieses durch Simulation bei dem Versuch nach 21b und 22b anfänglich auf ungefähr 48% eingestellt.
Wenn gemäß 21a die Regelung vorgenommen wird, ohne den Lernvorgang auszuführen, nähert sich zwar im Ablauf der Zeit die tatsächliche Nockenwellenvorverstellung y(k) dem Sollwert r(k), aber sie konvergiert auf einen konstanten Wert, bei dem eine beständige Abweichung bzw. Regeldifferenz e₁ verbleibt.
Wenn andererseits gemäß 22a die Regelung unter Ausführung des Lernvorganges vorgenommen wird, konvergiert zwar zu Beginn gleichermaßen wie in dem Fall, daß kein Lernvorgang ausgeführt wird, die Nockenwellenvorverstellung y(k) auf den konstanten Wert mit der bleibenden Abweichung e₁, jedoch wird der Lernvorgang zu einem Zeitpunkt begonnen, an dem der Sollwert r(k) und die Nockenwellenvorverstellung y(k) über eine gewisse vorbestimmte Zeit t₁ (bzw. die Zeit von drei Impulsen der Nockenwellensensorsignale) fortbestanden haben. Wenn danach die Nockenwellenvorverstellung y(k) weiterhin über eine vorbestimmte Zeit t₂ (von beispielsweise 100 ms) festgelegt ist, erreicht die Nockenwellenvorverstellung y(k) schnell den Sollwert r(k), sobald das Halteeinschaltverhältnis da auf den neuesten Stand fortgeschrieben ist.
Obgleich für das Steuerventil 53 das tatsächliche Halteeinschaltverhältnis da ungefähr 51% beträgt, wird es bei dem Versuch nach 23b und 24b durch Simulation anfänglich auf ungefähr 54% versetzt. Wenn gemäß 23a die Regelung vorgenommen wird, ohne den Lernvorgang auszuführen, nähert sich im Ablauf der Zeit die Nockenwellenvorverstellung y(k) dem Sollwert r(k) und konvergiert dann mit einem Überschwingen e₂.
Wenn gemäß 24a die Regelung unter Ausführen des Lernvorganges vorgenommen wird, erfolgt das Lernen auf gleiche Weise wie gemäß 22a, so daß die Nockenwellenvorverstellung y(k) schnell auf den Sollwert r(k) konvergiert, sobald das Halteeinschaltverhältnis da fortgeschrieben ist.
Die Ventilfunktionszeit-Regeleinrichtung ermöglicht es, mit dem Regler, der gemäß der vorangehenden Beschreibung keine Integralfunktion hat, das Halteeinschaltverhältnis aus dem Ausgangssignal des Reglers zu erhalten und dadurch die durch eine Abweichung der Funktion des Steuerventils verursachte Störgröße schnell zu korrigieren und bei der Regelung danach die bleibende Abweichung bzw. Regeldifferenz auszuschalten.
Während zwar die Stellgröße erlernt wurde, wenn sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant geworden sind, ist es auch möglich, die Gelegenheit zum Lernen unabhängig von dem Sollwert allein aufgrund des Ist-Phasendifferenzwinkels zu bestimmten, nämlich die Regelgröße aufzunehmen, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant wird.
Die vorstehend beschriebene und gemäß der vorstehenden Beschreibung gestaltete Erfindung ergibt die folgenden Vorteile:
Eine Regelgröße wird zum Lernen erfaßt, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant wird, und eine nachfolgende Regelgröße wird aufgrund des Lernwertes bestimmt, so daß ein Lernvorgang ausgeführt werden kann, der der Geschwindigkeit der Änderung des Ist-Phasendifferenzwinkels entspricht, und die Ventilfunktionszeit den Änderungen der Betriebsbedingung folgend geregelt werden kann, ohne die Lernhäufigkeit zu verringern.
Die Regelgröße wird aufgenommen, wenn sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant wird, so daß es möglich wird, bei dem Lernen zusätzlich zu der Stabilität des Ist-Phasendifferenzwinkels die Stabilität des Sollwertes zu berücksichtigen, wodurch es möglicht wird, ein fehlerhaftes Lernen zu vermeiden und die Genauigkeit der Lernregelung weiter zu verbessern.
Zugleich mit dem Erlernen der Stellgröße werden auch die Betriebszustandsgrößen aufgenommen und der Lernwert für die Regelgröße wird entsprechend Änderungen der Betriebszustandsgrößen korrigiert, wenn sich diese andern, so daß eine den Änderungen der Betriebszustandsgrößen nachgeführte Lernregelung ermöglicht ist, was zu der Verbesserung der Genauigkeit der Lernregelung beträgt.
Die vorbestimmte Zeitdauer für die Bestimmung, ob der Ist-Phasendifferenzwinkel oder sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert auf einen nahezu konstanten Wert konvergiert hat oder nicht, wird auf eine Zeitdauer von n Impulsen von zum Berechnen des Ist-Phasendifferenzwinkels verwendeten Impulssignalen oder auf eine Zeitdauer angesetzt, die durch Addieren einer bestimmten Zeitdauer zu dieser Zeitdauer der n-Impulse erhalten wird, wodurch es möglich wird, einer durch Änderungen der Maschinendrehzahl verursachten Zunahme oder Abnahme von Nockenwellenstellung-Erfassungssignalen gerecht zu werden, was auch in dieser Hinsicht zu der Verbesserung der Genauigkeit der Lernregelung beiträgt.
Es wird ein Mittelwert der Regelgrößen oder ein durch Glätten der Regelgrößen erhaltener Wert erfaßt, so daß selbst bei dem Bestehen einer Streuung von Signalen oder dergleichen ein dadurch kaum beeinflußtes Lernen ausgeführt werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit der Lernregelung verbessert wird.
Die Regelgröße wird jeweils für einen Bereich erlernt, der durch Unterteilung durch die Drehzahl, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur gebildet ist, so daß je nach der Drehzahl, der Öltemperatur oder der Wassertemperatur eine detailierte Lernregelung ausgeführt werden kann, was zu der Verbesserung der Genauigkeit der Lernregelung beiträgt.
Es wird die Regelgröße nur in n Bereichen erfaßt, die durch die Maschinendrehzahl, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur bestimmt sind, und andere Bereiche werden durch Korrigieren des Lernwertes gemäß den Betriebszustandsgrößen derart genutzt, daß die Lernwerte für die nicht erfaßten Bereiche durch Berechnung ermittelt werden können und ein Lerneffekt selbst bei einem Zustand erzielt werden kann, bei dem wie mitten im Ablauf einer Änderung des Betriebszustands wenig Gelegenheit zum Lernen besteht.
Unmittelbar nach einem Anlassen oder dann, wenn die Öltemperatur oder die Wassertemperatur niedriger als eien vorbestimmte Temperatur ist und der Lernwert nicht gemäß der Temperatur korrigiert wird, wird das Lernen gesperrt und es wird unter Korrektur der zuvor erlernte Wert herangezogen, so daß es möglich ist, bei einem Zustand, bei dem die Maschinendrehzahl instabil ist, ein Lernen mit geringer Genauigkeit zu vermeiden, was die Zuverlässigkeit der Lernregelung verbessert.
Bei dem Fortschreiben des Lernwertes wird als Lernwert nicht ein neu aufgenommener Wert so wie er ist, sondern ein Wert eingesetzt, der dadurch erhalten wird, daß zu dem vorangehenden Lernwert 1/m einer Differenz zwischen dem vorangehenden Lernwert und einem gerade aufgenommenen Wert addiert wird, so daß dadurch bei dem Aufnehmen der Regelgröße ein fehlerhaftes Lernen vermieden werden kann, wodurch die Zuverlässigkeit der Lernregelung verbessert wird.
Für ein Ausmaß einer bei einem einmaligen Lernen auftretenden Änderung des Lernwertes wird ein Grenzwert angesetzt, wodurch es gleichfalls möglich ist, eine fehlerhaftes Lernen zu vermeiden und damit die Zuverlässigkeit der Lernregelung zu verbessern.
In einer Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung mit einer Lernregelung wird ermittelt, ob über eine vorbestimmte Zeitdauer sowohl ein Ist-Phasendifferenzwinkel zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle als auch ein Sollwert hierfür nahezu konstant sind. Wenn sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant sind, wird eine Stellgröße erlernt. Ein Regler gibt diese an eine Stellvorrichtung ab, um eine Stellgröße danach aufgrund des erlernten Wertes zu ermitteln. Demzufolge erfaßt eine Lerneinrichtung die Stellgröße entsprechend der Geschwindigkeit einer Änderung des Ist-Phasendifferenzwinkels und die durch den Regler ermittelte Stellgröße korrigiert einen Störfaktor. Der Lernvorgang wird jedesmal auf den neuesten Stand gebracht, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel und der Sollwert auf einen konstanten Wert konvergieren, und wird während der Fortdauer des Konvergenzzustandes wiederholt.

Claims

Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung, mit einem in einem Weg zum Übertragen von Drehungen von einer Kurbelwelle (11) zu einer Nockenwelle (15, 16) in einer Maschine (10) angebrachten Phasensteuermechanismus (20, 74, 107) zum Verändern einer Drehphasendifferenz zwischen den beiden Wellen und mit Integralelementen, einer Stellvorrichtung (2, 50) für das Verstellen des Phasensteuermechanismus, einer Betriebszustand-Detektoreinrichtung (3, 17, 18) zum Erfassen einer Vielzahl von den Betriebszustand der Maschine darstellenden Betriebszustandsgrößen, einer Drehphasendifferenz-Messeinrichtung (4, 70) zum Ermitteln eines Ist-Phasendifferenzwinkels zwischen den beiden Wellen aufgrund der durch die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung erfassten Betriebszustandsgrößen, einer Sollwert-Bestimmungseinrichtung (5, 70) zum Bestimmen eines Sollwertes für die Drehphasendifferenz aufgrund der durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung erfassten Betriebszustandsgrößen, und einer Steuereinrichtung (6, 70, 72, 106), die eine Stellgröße erzeugt und an die Stellvorrichtung abgibt, um den Ist-Phasendifferenzwinkel mit dem Sollwert für die Drehphasendifferenz in Übereinstimmung zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung umfasst: eine erste Ermittlungseinrichtung (7a) zum Ermitteln, ob der Ist-Phasendifferenzwinkel über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist oder nicht, eine Lerneinrichtung (8) zum Lernen der Stellgröße lediglich dann, wenn der Ist-Phasendifferenzwinkel während der vorbestimmten Zeitdauer nahezu konstant geworden ist, und einen Regler (9, 72, 106) enthält, der eine Stellgröße danach aufgrund des erlernten Wertes ermittelt, wobei die Steuereinrichtung lediglich proportionale und differentiale Funktionen ausführt.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6; 70) ferner eine zweite Ermittlungseinrichtung (7b) enthält, die ermittelt, ob der Sollwert über eine vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant ist, und die bewirkt, daß die Lerneinrichtung (8) die Stellgröße aufnimmt, wenn sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert über die vorbestimmte Zeitdauer nahezu konstant geworden sind.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (8) bei dem Lernen der Stellgröße die durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung (3; 17, 18) erfaßten Betriebszustandsgrößen aufnimmt und die Steuereinrichtung (6; 70) einen Lernwert für die Stellgröße entsprechend Änderungen der Betriebszustandsgrößen korrigiert, wenn sich diese ändern.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Zeitdauer zur Ermittlung, ob der Ist-Phasendifferenzwinkel oder sowohl der Ist-Phasendifferenzwinkel als auch der Sollwert gegen einen nahezu konstanten Wert konvergiert sind oder nicht, auf eine Zeitdauer von n Impulsen von Impulssignalen, die bei dem Berechnen des Ist-Phasendifferenzwinkels verwendet werden, oder auf eine Zeitdauer angesetzt ist, die durch Addieren einer bestimmten Zeitdauer zu der Zeitdauer der n Impulse erhalten wird.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (8) einen Mittelwert von Stellgrößen oder einen durch Glätten der Stellgrößen erhaltenen Wert aufnimmt.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche, 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (8) die Stellgröße jeweils für einen Bereich aufnimmt, der durch Unterteilen nach der Maschinendrehzahl, der Öltemperatur oder der Wassertemperatur bestimmt ist.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (8) die Stellgröße nur in n Bereichen aufnimmt, die durch die Maschinendrehzahl, die Öltemperatur oder die Wassertemperatur bestimmt sind, und andere Bereiche durch Korrigieren des Lernwertes mit den durch die Betriebszustand-Detektoreinrichtung (3; 17, 18) erfaßten Betriebszustandsgrößen erfaßt.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6; 70) unmittelbar nach einem Anlassen oder dann, wenn die Öltemperatur oder die Wassertemperatur niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist und der gelernte Wert nicht durch die Temperatur korrigiert ist, das Lernen durch die Lerneinrichtung (8) verhindert und den zuvor gelernten Wert korrigiert und einsetzt.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lerneinrichtung (8) bei dem Fortschreiben des gelernten Wertes als Lernwert nicht einen neu gelernten Wert, sondern einen Wert einsetzt, der dadurch erhalten wird, daß zu dem zuvor gelernten Wert 1/m eine Differenz zwischen dem zuvor gelernten Wert und dem gegenwärtig gelernten Wert addiert wird.
Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausmaß einer bei einem einmaligen Lernen entstehenden Änderung des Lernwertes begrenzt ist.