DE60208091T2

DE60208091T2 - Nockenwellendrehphasen-erfassungsvorrichtung und zylindereinlass-luftmengenberechnungsvorrichtung für motor

Info

Publication number: DE60208091T2
Application number: DE60208091T
Authority: DE
Inventors: Masato Kawasaki-shi Hoshino; Yoshiaki Ebina-shi Yoshioka; Tetsuya Iwasaki
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-02-05
Filing date: 2002-02-05
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: US20020108593A1; EP1229215B1; EP1229215A1; US6718920B2; DE60208091D1; JP2002227709A; JP3767392B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß den Oberbegriff-Teilen von Anspruch 1 bzw. Anspruch 17. Solche Vorrichtung ist zum Beispiel von der Druckschrift US-A-6 006 707 her bekannt.
Ein variabler Ventilsteuermechanismus für einen Motor war bisher so bekannt und gestaltet, dass die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlass- und Ausströmventile durch Ändern der Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle unter hydraulischem Druck gesteuert werden. Der mit dem Ventilsteuermechanismus dieser Art ausgestattete Motor ist in der Regel mit einem Kurbelwinkelsensor und einem Nockenwinkelsensor ausgerüstet. Der Kurbelwinkelsensor ist so eingerichtet, dass er ein Kurbelwinkelsignal für jeden vorgegebenen Winkel (zum Beispiel 10° des Kurbelwinkels) synchron mit der Drehung der Kurbelwelle ausgibt. Der Nockenwinkelsensor ist so eingerichtet, dass er ein Nockenwinkelsignal für jeden vorgegebenen Winkel (zum Beispiel 180° des Kurbelwinkels) synchron mit der Drehung der Nockenwelle erzeugt. In Übereinstimmung mit dem Kurbelwinkelsignal und dem Nockenwinkelsignal wird die Drehphase (die so genannte VTC-Phase) der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle erfasst, um zum Ausführen einer Vielfalt von Motorsteuerungen verwendet zu werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Bei dem oben genannten Verfahren zum Erfassen einer Nockenwellendrehphase ist man auf Nachteile gestoßen, wie unten dargelegt wird. Das heißt, es gibt nur einen erfassten Wert der VTC-Phase als Information zu einer früheren Zeit, bis das Kurbelwellensignal und das Nockenwellensignal ausgegeben werden. Die tatsächliche VTC-Phase kann sich jedoch während einer Zeitdauer von einem älteren Erfas sungszeitpunkt der VTC-Phase und dem gegenwärtigen Zeitpunkt um ein beachtliches Maß ändern. Besonders wenn der Motor bei einer Leerlaufunterbrechung oder dergleichen angehalten wird, kann die Erfassung der VTC-Phase nicht ausgeführt werden, bis das Kurbelwellensignal und das Nockenwellensignal beim Neustart des Motors wieder erfasst werden. Infolgedessen kann eine Rückkopplungssteuerung für die VTC-Phase nicht mit einer hohen Genauigkeit ausgeführt werden.
Zusätzlich kann, ebenfalls im Fall, dass die in einen Zylinder einzusaugende Luftmasse durch Verwendung eines Zylindervolumens berechnet wird (Luftvolumen), das gemäß den Öffnungs- und Schließzeiten der Einlass- und Ausströmventile berechnet wird, eine Steuerung dem Zylindervolumen nicht folgen, das sich gemäß dem Schließzeitpunkt des Einlassventils ändert. Infolgedessen kann die in den Zylinder einzusaugende Luftmasse nicht mit hoher Genauigkeit gemessen werden, wobei daher eine Kraftstoff-Einspritzsteuerung und eine Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses nicht mit einer hohen Genauigkeit durchgeführt werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvonichtung und eine Zylindereinlass-Luftmengenberechnungsvorrichtung bereitzustellen, die die Nachteile überwinden können, auf die man in herkömmlichen Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtungen und Zylindereinlass-Luftmengenberechnungsvorrichtungen stößt.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung bereitzustellen, die die tatsächliche Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle selbst in dem Fall abschätzen kann, in dem die Drehphase nicht erfasst werden kann, wobei dadurch eine Vielfalt von Steuerungen für einen Motor mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden kann.
Die oben genannten Aufgaben werden durch eine Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 17 erreicht.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Verbrennungsmotors, der mit einem variablen Ventilsteuersystem versehen ist, das mit einer Steuereinheit untergebracht ist, die als eine Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung und als eine Zylindereinlass-Luftmengenberechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung fungieren;
2 ein Ablaufdiagramm zum Festlegen einer Drehphase (VTC-Phase) einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle in Verbindung mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
3A eine erläuternde, grafische Darstellung für einen erfassten Wert einer VTC-Phase im ersten Ausführungsbeispiel der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung;
3B eine erläuternde, grafische Darstellung ähnlich zu 3A, die den erfassten Wert der VTC-Phase aber in einem modifizierten Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung in einem Fall zeigt, dass eine Temperatur des Motors sehr niedrig ist;
4 ein Ablaufdiagramm zum Festlegen der VTC-Phase in Verbindung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
5A eine erläuternde, grafische Darstellung für einen erfassten Wert der VTC-Phase im zweiten Ausführungsbeispiel der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung;
5B eine erläuternde, grafische Darstellung ähnlich zu 3A, die den erfassten Wert der VTC-Phase aber in einem modifizierten Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung in einem Fall zeigt, dass die Temperatur des Motors sehr niedrig ist;
6 ein Ablaufdiagramm zum Festlegen der VTC-Phase in Verbindung mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 ein Blockschaltbild, das die Steuerung der in einen Zylinder des Motors einzusaugenden Luftmenge in der Einlass-Luftmengenberechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ein Beispiel eines Betriebs-Ablaufdiagramms, das eine Berechnungsroutine einer Einlass-Luftmenge darstellt, die in einen Einlassverteiler gemäß 1 strömt;
9 ein Beispiel eines Betriebs-Ablaufdiagramms, das die Berechnungsroutine eines Volumens eines Zylinders im Motor gemäß 1 darstellt;
10 ein Beispiel eines Betriebs-Ablaufdiagramms, das eine durchgehende Berechnungsroutine einer Eingangs- und Ausgangsberechnung des Einlassverteilers und einer Zylindereinlass-Luftmenge darstellt;
11 ein schematisches Blockschaltbild zum Erläutern der durchgehenden Berechnung gemäß 10;
12 ein Beispiel eines Betriebs-Ablaufdiagramms, das eine Nachverarbeitungsroutine darstellt; und
13 ein weiteres Beispiel eines Betriebs-Ablaufdiagramms, das eine Nachverarbeitungsroutine darstellt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Mit Bezug auf 1 der Zeichnungen ist ein Fahrzeug-Verbrennungsmotor 1 mit einem Einlass-Luftdurchlass 2 versehen. Im Einlass-Luftdurchlass 2 ist ein Luftströmungsmesser 3 angeordnet, um eine Einlass-Luftströmungsmenge Q zu erfassen, die durch ein Drosselventil 4 gesteuert wird, das im Einlass-Luftdurchlass 2 angeordnet ist. In jedem Zylinder des Motors 1 ist ein Kraftstoff-Einspritzventil 7 angeordnet, um Kraftstoff in die Verbrennungskammer 6 einzuspritzen. In jedem Zylinder ist eine Zündkerze 8 angeordnet, um einen Funken in der Verbrennungskammer 6 zu erzeugen. Die Einlassluft wird durch das Einlassventil 9 in die Verbrennungskammer angesaugt, woraufhin Kraftstoff vom Kraftstoff-Einspritzventil 7 in die angesaugte Einlassluft eingespritzt wird, wobei dadurch ein Luft-Kraftstoff-Gemisch gebildet wird. Das Luft-Kraftstoff Gemisch wird in der Verbrennungskammer 6 komprimiert und dann mit dem durch die Zündkerze 8 erzeugten Funken gezündet. Das Abgas des Motors wird aus der Verbrennungskammer 6 durch ein Ausströmventil in einen Abgas-Durchlassweg 11 abgelassen und in die atmosphärische Luft durch einen Abgas-Reinigungskatalysator (nicht dargestellt) und einen Auspufftopf (nicht dargestellt) freigegeben. Das Einlassventil 9 und das Ausströmventil 10 werden jeweils durch einen Nocken an einer Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 und einen Nocken an einer Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 angetrieben, so dass das Einlassventil 9 und das Ausströmventil 10 geöffnet und geschlossen werden.
Eine hydraulisch betriebener, variabler Ventilsteuermechanismus (nachfolgend als VTC (valve timing control)-Mechanismus bezeichnet) 14 ist jeweils an der Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 und der Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 angeordnet und eingerichtet, um die Drehphase der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle (nicht dargestellt) des Motors zu ändern, wobei dadurch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte von jedem Einlass- und Ausströmventil 9, 10 vorgeschoben und zurückgenommen werden.
Die Steuereinheit (control unit – C/U) 20 ist so gestaltet, dass sie die Arbeitsweise des Drosselventils 4, des Kraftstoff-Einspritzventils 7 und der Zündkerze 8 steuert. Signale von einem Kurbelwinkelsensor 15, einem Nockenwinkelsensor 18, einem Motorkühlmitteltemperatursensor 16, dem Luftströmungsmesser 3 und dergleichen werden in die Steuereinheit 20 eingegeben. Der Kurbelwinkelsensor 15 ist so eingerichtet, dass er einen Drehwinkel der Kurbelwelle erfasst und ein Kurbelwinkelsignal ausgibt, das den Kurbelwellen-Drehwinkel darstellt. Der Nockenwinkelsensor 18 ist so eingerichtet, dass er einen Drehwinkel des Nockens jeweils von der Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 und der Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 erfasst und ein Nockenwinkelsignal ausgibt, das den Drehwinkel des Nockens darstellt.
Die Steuereinheit 20 ist des Weiteren so gestaltet, dass sie die Drehphase (nachfolgend als VTC-Phase bezeichnet) der Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 relativ zur Kurbelwelle und die Drehphase (VTC-Phase) der Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 relativ zur Kurbelwelle gemäß einem erfassten Wert des Kurbelwinkelsignals des Kurbelwinkelsensors 15 und einem erfassten Wert des Nockenwinkelsignals vom Nockenwinkelsensor 18 erfasst, wobei dadurch die Öffnungs- und Schließzeitpunkte von jedem Einlass- und Ausströmventil 9, 10 erfasst werden. Zusätzlich ist die Steuereinheit des Weiteren so gestaltet, dass sie einen Soll-Drehwinkel oder eine Soll-VTC-Phase (d. h. ein vom Ventilzeitpunkt vorgeschobener Wert oder ein vom Ventilzeitpunkt zurückgenommener Wert) von jeder Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 und Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 entsprechend den Informationen oder Signalen bestimmt, die die Motorlast, die Motordrehzahl Ne, die Motorkühlmitteltemperatur Tw und dergleichen darstellen. Gemäß dem so bestimmten Soll-Drehwinkel (vorgeschobener Wert oder zurückgenommener Wert des Kurbelwinkels) von jeder Einlassventilseiten-Nockenwelle 12 und Ausströmventilseiten-Nockenwelle 13 werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte von jedem Einlass- und Ausströmventil 9, 10 gesteuert. Damit fungiert die Steuereinheit 20 wenigstens als ein Hauptteil einer Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung und einer Zylindereinlass-Luftmengenberechnungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung ist so gestaltet, dass sie die Drehphase (VTC-Phase) der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle erfasst. Die Zylindereinlass-Luftmengenberechnungsvorrichtung ist so gestaltet, dass sie die Menge der in den Zylinder einzusaugenden Einlass-Luft mittels der Drehphase (VTC-Phase) berechnet, die durch die Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung erfasst wurde.
Einer Art der Steuerung eines ersten Ausführungsbeispiels der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung, die durch die Steuereinheit 20 ausgeführt wird, wird nachfolgend mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm in 2 erörtert.
In einem Schritt S101 wird beurteilt, ob sich ein gegenwärtiger Zeitpunkt in einem Zustand befindet, in dem die Drehphase (VTC-Phase) der Nockenwelle erfasst werden kann (d. h. in einer zwischen liegenden Zeitdauer zwischen einer früheren Erfassung der VTC-Phase der Nockenwelle und einer nächsten Erfassung der VTC-Phase der Nockenwelle) oder nicht. Spezieller bedeutet der Zustand, in dem die Drehphase der Nockenwelle nicht erfasst werden kann, die Zeitdauer zwischen einem früheren (älteren) Zeitpunkt, an dem das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal erfasst werden, und einem nächsten (späteren) Zeitpunkt, an dem das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal wieder erfasst werden. Dieser Zustand beinhaltet einen Zustand, in dem der Motor zum Beispiel bei Leerlaufunterbrechung angehalten wird.
Wenn sich der gegenwärtige Zeitpunkt nicht in der zwischen liegenden Zeitdauer befindet, werden neue (oder gegenwärtige) Kurbelwinkelsignale und neue (oder gegenwärtige) Nockenwinkelsignale ausgegeben, wobei der Ablauf daher zu einem Schritt S102 geht. Im Schritt S102 werden das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal gelesen. Dann wird im Schritt S103 die VTC-Phase von jeder Nockenwelle 12, 13 entsprechend dem Kurbelwinkelsignal und dem Nockenwinkelsignal berechnet.
Wenn sich der gegenwärtige Zeitpunkt in der zwischen liegenden Zeitdauer befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S104 über, in dem eine vorgegebene Zeit t (zum Beispiel ein Wert um 300 ms) zum Halten der VTC-Phase, die zu einem früheren Zeitpunkt erfasst wurde, gemäß der Motorkühlmitteltemperatur und/oder einer Motoröltemperatur des Motors 1 berechnet wird. Diese Zeit wird kürzer festgelegt, wenn die Motorkühlmitteltemperatur und/oder die Motoröltemperatur höher sind, und wird länger festgelegt, wenn die Motorkühlmitteltemperatur und/oder die Motoröltemperatur niedriger sind, wobei die Viskosität von einem hydraulischen (VTC-Arbeits-)Fluid oder Öl für den VTC-Betriebsmechanismus 14 berücksichtigt wird.
In einem Schritt S105 wird beurteilt, ob die im Schritt S104 berechnete Zeit t abgelaufen ist oder nicht. Wenn die Zeit t nicht abgelaufen ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S106 über, in dem die VTC-Phase (zu früherer Zeit erfasster Wert), die unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, als der erfasste Wert der VTC-Phase festgelegt wird. Wenn die Zeit t abgelaufen ist, geht der Ablauf zu einem Schritt S107 über, in dem der Sollwert der VTC-Phase als der erfasste Wert der VTC-Phase festgelegt wird.
Mit der obigen Steuerung wird gemäß 3A, selbst im Fall, dass die VTC-Phase nicht erfasst werden kann, wenn zum Beispiel der Motor bei Leerlaufunterbrechung angehalten wird, der erfasste Wert der VTC-Phase (oder der zu früherer Zeit erfasste Wert), der unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, als der erfasste Wert der VTC-Phase ausgegeben. Dann wird nach Ablauf der Zeit t der Sollwert der VTC-Phase als der erfasste Wert der VTC-Phase ausgegeben. Der Sollwert entspricht vorzugsweise der am weitesten zurückgenommenen Position oder dem Zeitpunkt (im Kurbelwinkel) des Einlassventils und/oder des Ausströmventils, wenn der Motor angehalten wird.
Falls die Motorkühlmitteltemperatur und die Motoröltemperatur sehr niedrig sind, wird die Viskosität des hydraulischen VTC-Fluids hoch, so dass ein Austausch des hydraulischen Öls im VTC-Mechanismus 14 nicht wirksam durchgeführt werden kann. Dies kann es unmöglich machen, dass das Einlassventil und/oder das Ausströmventil in ihre am weitesten zurückgenommene Position zurückkehren. In einem solchen Fall ist es gemäß 3B vorzuziehen, einen Wert der VTC-Phase, der in einem bestimmten (Kurbel-) Winkel s relativ zur am weitesten zurückgenommenen Position vorgeschoben ist, als den erfassten Wert der VTC-Phase festzulegen.
Damit wird gemäß der obigen Steuerweise der erfasste Wert der VTC-Phase, die unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, oder der Sollwert der VTC-Phase (VTC-Phasen-Sollwert) als der erfasste Wert der VTC-Phase festgelegt. Mit anderen Worten, die Nockenwellendrehphase, die unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, wird als ein erfasster Wert für eine vorgegebene Zeit, die gemäß einer Temperatur des Motors festgelegt wird, in einem Zustand, in dem die Nockenwellendrehphase nicht erfasst werden kann, gehalten. Zusätzlich wird ein Sollwert der Nockenwellendrehphase als der erfasste Wert nach Ablauf der vorgegebenen Zeit in dem Zustand festgelegt, in dem die Nockenwellendrehphase nicht erfasst werden kann. Demzufolge wird eine Steuerung vorgenommen, die die Viskosität und dergleichen des hydraulischen Fluids zum Ändern der Nockenwellendrehphase berücksichtigt, wobei daher die tatsächliche Nockenwellendrehphase mit einer hohen Genauigkeit geschätzt werden kann, d. h. der erfasste Wert der Nockenwellendrehphase kann der tatsächlichen Nockenwellendrehphase angenähert werden.
Als Nächstes wird die Art der Steuerung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung, die durch die Steuereinheit 20 ausgeführt wird, nachfolgend mit Bezug auf ein Ablaufdiagramm gemäß 4 erörtert, in dem die Schritte S201 bis S203 den Schritten S101 bis S103 in 2 ähnlich sind. Wenn sich die gegenwärtige Zeit in der zwischen liegenden Zeitdauer im Schritt S201 befindet, geht der Ablauf zu einem Schritt S204 über.
Im Schritt S204 wird eine Abweichung (Größenordnung) ΔVTC der VTC-Phase pro Zeiteinheit entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur und/oder einer Motoröltemperatur des Motors 1 berechnet. Diese VTC-Abweichung ΔVTC wird größer festgelegt, wenn die Motorkühlmitteltemperatur und/oder die Motoröltemperatur höher sind, und kleiner, wenn die Motorkühlmitteltemperatur und/oder die Motoröltemperatur niedriger sind, wobei die Viskosität des hydraulischen Fluids oder Öls für den VTC-Betriebmechanismus 14 berücksichtigt wird.
In einem Schritt S205 wird eine abgelaufene Zeit T von der vorherigen Erfassung (zu einer früheren Zeit) des erfassten Wertes der VTC-Phase bis zur gegenwärtigen Zeit erfasst. Diese abgelaufene Zeit T ist eine Zeit, die vergangen ist, seit die Erfassung der VTC-Phase unmöglich geworden ist.
In einem Schritt S206 wird die VTC-Abweichung (ΔVTC × T) von dem erfassten Wert der VTC-Phase (unmittelbar vor der Zeit des erfassten VTC-Wertes) abgezogen, der unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, wobei dadurch der erfasste Wert des VTC-Wertes erzeugt wird.
Es wird verständlich, dass die Steuerungsarten von 5A und 5B dieses Ausführungsbeispiels den jeweiligen Steuerungsarten von 3A und 3B des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen.
Mit der Steuerung dieses Ausführungsbeispiels wird gemäß 5A, selbst im Fall, dass die VTC-Phase nicht erfasst werden kann, wenn zum Beispiel der Motor bei Leerlaufunterbrechung angehalten wird, der erfasste Wert der VTC-Phase (oder der zu früherer Zeit erfasste Wert), der unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur und/oder der Motoröltemperatur und der abgelaufenen Zeit T korrigiert und dann als der erfasste Wert der VTC-Phase ausgegeben. Der Sollwert entspricht vorzugsweise der am meisten zurückgenommenen Position oder dem Zeitpunkt (im Kurbelwinkel) des Einlassventils und/oder Ausströmventils, wenn der Motor angehalten wird.
Falls die Motorkühlmitteltemperatur und die Motoröltemperatur sehr niedrig sind, wird die Viskosität des hydraulischen VTC-Fluides hoch, so dass ein Austausch des hydraulischen Öls im VTC-Mechanismus 14 nicht wirksam durchgeführt werden kann. Dies kann es unmöglich machen, dass das Einlassventil und/oder das Ausströmventil in ihre am weitesten zurückgenommenen Positionen zurückkehren. In einem solchen Fall ist es gemäß 5B vorzuziehen, einen VTC-Phasenwert, der in einem bestimmten (Kurbel-) Winkel s relativ zur am weitesten zurückgenommenen Position vorgeschoben ist, als den erfassten Wert der VTC-Phase festzulegen.
Wie verständlich wird, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der unmittelbar vor dem VTC-Zeitpunkt erfasste Wert entsprechend der Motorkühlmitteltemperatur und/oder der Motoröltemperatur und der abgelaufenen Zeit korrigiert, wobei dadurch der erfasste Wert der VTC-Phase erzeugt wird. Mit anderen Worten, die Nockenwellendrehphase, die zu einer früheren Zeit unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, wird entsprechend der Temperatur des Motors und der Zeit, die von der früheren Zeit bis zur gegenwärtigen Zeit abgelaufen ist, in dem Zustand, in dem die Nockenwellendrehphase nicht erfasst werden kann, korrigiert. Dann wird die korrigierte Nockenwellendrehphase als ein erfasster Wert festgelegt. Infolgedessen kann die tatsächliche Nockenwellendrehphase mit einer weiteren, hohen Genauigkeit geschätzt werden, wobei die Viskosität und dergleichen des hydraulischen Fluids berücksichtigt wird.
Während die Nockenwellendrehphasen-Steuersysteme der obigen Ausführungsbeispiele so gezeigt und beschrieben wurden, dass sie auf einen Motor angewandt werden, der mit dem hydraulisch betriebenen, variablen Ventilsteuermechanismus versehen ist, wird es verständlich sein, dass die Nockenwellendrehphasen-Steuersysteme auf einen Motor angewandt werden können, der mit einem variablen Ventilsteuersystem von der Art versehen ist, in der die Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle beim Reibungsbremsen einer elektromagnetischen Bremse variiert, in der sich der innere Widerstand und die Reibung der elektromagnetischen Bremse ändern, wobei dadurch die Ansprechempfindlichkeit geändert wird.
Damit kann gemäß den obigen Steuerungen des ersten und zweiten Beispiels selbst in dem Fall, dass die VTC-Phase bei angehaltenem Motor oder dergleichen nicht erfasst werden kann, die VTC-Phase genau geschätzt werden, wobei dadurch eine Vielfalt von Motorsteuerungen ausgeführt werden kann.
Als Nächstes wird die Art einer Steuerung eines dritten Ausführungsbeispiels der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 6 zusätzlich zu 1 erörtert.
In einem Schritt S301 wird beurteilt, ob eine Motordrehzahl Ne des Motors 1 unter einen vorgegebenen Pegel (Motordrehzahl) Ns fällt oder nicht. Der vorgegebene Pegel ist zum Beispiel ein Wert um 200 bis 300 U/min. Wenn die Motordrehzahl Ne nicht niedriger ist als der vorgegebene Pegel Ns, geht der Ablauf zu einem Schritt S302 über, in dem das Kurbelwinkelsignal und das Nockenwinkelsignal gelesen werden. In einem Schritt S303 wird die VTC-Phase entsprechend den gelesenen Kurbelwinkel- und Nockenwinkelsignalen berechnet.
Wenn die Motordrehzahl Ne niedriger ist als er vorgegebene Pegel Ns, geht der Ablauf zu einem Schritt S304 über, in dem die VTC-Phase, die unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt erfasst wurde, als der erfasste Wert der VTC-Phase verwendet wird.
Das heißt, in einem so niedrigen Drehzahlbereich des Motors, dass ein hydraulischer Druck zum Betreiben des VTC-Mechanismus nicht gewährleistet werden kann, ist es üblich, das Messfehler der VTC-Phase groß werden, wobei es dadurch unmöglich wird, die VTC-Phase mit einer hohen Genauigkeit zu erfassen. Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird jedoch die VTC-Phase, die zu einem Zeitpunkt (unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt) erfasst wurde, an dem die Motordrehzahl nicht unter dem vorgegebenen Pegel Ns lag, als der erfasste Wert der VTC-Phase verwendet, wobei es dadurch möglich wird, eine Vielfalt von Motorsteuerungen mit einer hohen Genauigkeit auszuführen. Demzufolge können stabile und fehlerfreie Steuerungen für den Motor erreicht werden.
Damit wird gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wenn die Motordrehzahl Ne unter den vorgegebenen Pegel Ns fällt, die VTC-Phase, die unmittelbar vor dem gegenwärtigen Zeitpunkt und bei einer Motordrehzahl erfasst wurde, die nicht niedriger ist als der vorgegebene Pegel Ns, als der erfasste Wert verwendet.
Als Nächstes wird die Berechnung einer Zylindereinlass-Luftmenge entsprechend der oben erfassten VTC-Phase mit Bezug auf 1 erörtert. Die Menge (eine Kraftstoff-Einspritzmenge) von aus dem Kraftstoffeinspritzer 11 einzuspritzendem Kraftstoff wird grundsätzlich relativ zur Zylindereinlass-Luftmenge (Luftmasse) Cc gesteuert, wobei dadurch ein Luft-Kraftstoff Gemisch mit einem gewünschten Luft-Kraftstoff-Verhältnis gebildet wird. Die Zylindereinlass-Luftmenge Cc wird entsprechend der durch Luftströmungsmesser 3 gemessenen Einlass-Luftmenge (Masse-Strömungsrate) berechnet.
Nachfolgend wird die Berechnung der Zylindereinlass-Luftmenge Cc zur Steuerung der Kraftstoff-Einspritzmenge mit Bezug auf das Blockschaltbild von 7 und auf die Ablaufdiagramme von 8 bis 13 erörtert, die jeweils die Routinen der Steuerungen zeigen.
Gemäß 1 ist eine Einheit der Einlass-Luftmenge (Masse-Strömungsrate), die durch den Luftströmungsmesser 3 gemessen wurde, Qa (Kg/h). Die Einlass-Luftmenge Qa wird jedoch mit 1/3600 multipliziert, um sie als g/msec zu behandeln.
Dann wird angenommen, dass ein Druck am Einlassverteiler Pm (Pa), ein Volumen Vm (m³; konstant), eine Luftmasse Cm (g) und eine Temperatur Tm (K) ist.
Zusätzlich wird angenommen, dass der Druck in jedem Zylinder Pc (Pa), das Volumen Vc (m³), die Luftmasse Cc (g) und die Temperatur Tc (K) ist, wobei eine Rate von Frischluft im Zylinder η (%) ist.
Darüber hinaus wird angenommen, dass Pm = Pc und Tm = Tc (sowohl Druck als auch Temperatur sind nicht verändert) zwischen dem Einlassverteiler und dem Zylinder ist.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die Berechnungsroutine für eine Luftmenge Ca darstellt, die in den Einlassverteiler strömt. Die Routine gemäß 8 wird für jede vorgegebene Zeit Δt (zum Beispiel 1 Millisekunde) ausgeführt.
In einem Schritt S1 gemäß 8 misst die Steuereinheit 20 die Einlass-Luftmenge Qa (Masse-Strömungsrate; g/msec) anhand der Ausgabe des Luftströmungsmessers 14.
In einem Schritt S2 integriert die Steuereinheit 20 die Einlass-Luftmenge Qa, um die Luftmenge Ca (Luftmasse; g) zu berechnen, die in den Verteilerteil für jeden berechneten Zeitraum Δt (Ca = Qa·Δt) strömt.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Berechnungsroutine des Zylindervolumens darstellt.
Die Berechnungsroutine gemäß 9 wird für jede vorgegebene Zeit Δt ausgeführt.
In einem Schritt S11 erfasst die Steuereinheit 20 den Schließzeitpunkt IVC des Einlassventils 9, den Öffnungszeitpunkt IVO des Einlassventils 9 und den Schließzeitpunkt EVC des Ausströmventils 10. Diese Zeitpunkte werden entsprechend den erfassten Werten der VTC-Phase erfasst, die in jeder der Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtungen des ersten, zweiten und dritten Ausführungsbeispiels erfasst werden, die jeweils in 2, 4 und 6 gezeigt werden.
Im nächsten Schritt S12 berechnet die Steuereinheit 20 ein augenblickliches Zylinder-Luftvolumen anhand des Zeitpunktes IVC, an dem das Einlassventil 9 geschlossen ist, und legt das berechnete Zylindervolumen als Soll-Volumen Vc (m³) fest.
Im nächsten Schritt S13 berechnet die Steuereinheit 20 eine (im Zylinder) Frischluftrate η (%) im Zylinder entsprechend dem Ventil-Öffnungszeitpunkt IVO des Einlassventils 9 und dem Schließzeitpunkt EVC des Ausströmventils 10, sowie, wenn notwendig, eine EGR-Rate (EGR – Exhaust Gas Recirculation – Abgasrückführung).
Das heißt, eine Verschiebung der Ventilüberlappung zwischen Einlassventil 9 und Ausströmventil 10 wird entsprechend dem Öffnungszeitpunkt IVO des Einlassventils 9 und dem Schließzeitpunkt EVC des Ausströmventils 10 definiert. Wenn die Überlappungsphase größer wird, wird eine verbleibende Gasmenge (eine interne EGR-Rate) größer. Daher wird die Rate η der Frischluft im Zylinder auf der Basis der Verschiebung der Ventilüberlappung abgeleitet.
In dem Motor, der mit dem variablen Ventilsteuermechanismus versehen ist, ermöglicht eine Steuerung über die Verschiebung der Ventilüberlappung zusätzlich eine flexible Steuerung über die interne EGR-Rate. Obwohl im Allgemeinen eine EGR-Vorrichtung (externe EGR) nicht eingebaut ist, kann die EGR-Vorrichtung eingebaut sein. In diesem letzteren Fall wird eine endgültige Frischluftrate η im Zylinder durch Berücksichtigung der EGR-Rate der EGR-Vorrichtung bestimmt.
Im nächsten Schritt S14 berechnet die Steuereinheit 20 ein tatsächliches Vc (m³) entsprechend der Soll-Luftmenge (= Soll-Vc·η) durch Multiplizieren der Frischluftrate η im Zylinder mit dem Soll-Vc. In einem Schritt S15 multipliziert die Steuereinheit 20 das tatsächliche Vc (m³) entsprechend der Soll-Luftmenge mit der Motordrehzahl Ne (U/min), um eine Änderungsgeschwindigkeit von Vc (Volumen-Strömungsrate; m³/msec) abzuleiten, wie sie durch folgende Gleichung gegeben ist: Vc Änderungsgeschwindigkeit = tatsächliches Vc·Ne·K,wobei K eine Konstante kennzeichnet, die die jeweiligen Einheiten in eine Einheit ausrichtet und 1/30·1/1000 entspricht. Es wird angemerkt, dass 1/30 eine Umwandlung von Ne (U/min) auf Ne (180 Grad/sec) und 1/1000 die Umwandlung von Vc (m³/msec) in m³/msec bedeutet.
Es wird außerdem angemerkt, dass in einem Fall, in dem eine solche Steuerung zum Anhalten des Betriebs von Teilen des ganzen Zylinders durchgeführt wird, die folgende Gleichung an Stelle der obigen Gleichung der Vc Änderungsgeschwindigkeit verwendet wird: Vc Änderungsgeschwindigkeit = tatsächliche Vc·Ne·K·n/N.
In dieser Gleichung kennzeichnet n/N ein Betriebsverhältnis des ganzen Zylinders, wenn Teile des ganzen Zylinders angehalten werden, wobei N die Anzahl der ganzen Zylinder und n die Anzahl der Teile des ganzen Zylinders bezeichnet, die betätigt werden. Wenn daher zum Beispiel in einem Vierzylinder-Motor ein Zylinder angehalten wird, entspricht n/N 3/4.
Es wird angemerkt, dass in einem Fall, in dem der Betrieb eines speziellen Zylinders angehalten wird, die Kraftstoffzuführung zu dem speziellen Zylinder unterbrochen ist, wobei das Einlassventil 9 und das Ausströmventil 10 des speziellen Zylinders in jeweils vollständig geschlossenen Zuständen gehalten werden.
Im nächsten Schritt S16 integriert die Steuereinheit 20 die Vc Änderungsgeschwindigkeit (Volumen-Strömungsrate; m³/msec), um das Zylinder-Luftvolumen Vc(m³) = Vc Änderungsgeschwindigkeit·Δt zu berechnen.
10 zeigt das Ablaufdiagramm, das eine durchgehende Berechnungsroutine darstellt.
Die Berechnungsroutinen eines Einlassluft-Eingangs und -Ausgangs am Einlassverteiler und der Zylindereinlass-Luftmasse werden gemäß 10 für jeden vorgegebenen Zeitraum Δt ausgeführt.
11 zeigt ein Blockschaltbild eines durchgehenden Berechnungsblocks.
Um in einem Schritt S21 in 10 die Einlass-Eingangs- und Ausgangsmenge im Einlassverteiler zu berechnen, wird die Eingangs- und Ausgangs-Berechnung der Luftmasse Ca (= Qa·Δt), die in den Verteilerteil, der in einer Routine gemäß 8 abgeleitet ist, strömt, zu einem früheren Wert Cm(n–1) der Luftmasse am Einlassverteiler hinzugefügt. Dann wird die Zylinder-Luftmasse Cc(n), die die Einlass-Luftmenge in den entsprechenden Zylinder ist, von dem oben beschriebenen, hinzugefügten Ergebnis abgezogen, um die Luftmasse Cm(n)(g) im Einlassverteiler zu berechnen. Das heißt gemäß 10, Cm(n) = Cm(n–1) + Ca – Cc(n)... (1').
Es wird angemerkt, dass in dieser Gleichung Cc(n) Cc der Luftmasse am Zylinder kennzeichnet, die im Schritt S32 in der früheren Routine berechnet wurde.
Um im Schritt S22 die Zylindereinlass-Luftmenge (Luftmasse Cc am Zylinder) zu berechnen, multipliziert die Steuereinheit 20 das Zylinder-Luftvolumen Vc, das in der Routine gemäß 9 abgeleitet wurde, mit der Luftmasse Cm am Einlassverteiler und teilt das oben beschriebene, multiplizierte Ergebnis durch das Verteilervolumen Vm (konstant), um eine Zylinder-Luftmasse Cc(g) zu berechnen, wie sie durch die folgende Gleichung gegeben wird: Cc = Vc·Cm/Vm... (1)
Die Gleichung (1) kann wie folgt angegeben werden: gemäß einer Gleichung des Gaszustands ist P·V = C·R·T, wobei daher C = P·V/(R·T) ist.
Demzufolge ist den Zylinder betreffend Cc = Pc·Vc/(R·Tc)... (2).
Es wird angenommen, dass Pc = Pm und Tc = Tm ist. Cc = Pm·Vc/(R·Tm)... (3).
Da andererseits gemäß der Gaszustands-Gleichung P·V = C·R·T ist, ist daher P/(R·T) = C/V.
Demzufolge ist den Einlassverteiler betreffend m/(R·Tm) = Cm/Vm... (4)
Wenn die Gleichung (4) in die Gleichung (3) ausgetauscht wird, ist Cc = Vc·[Pm/(R ·Tm)] = Vc·[Cm/Vm], wobei man die Gleichung (1) erhalten kann.
Wie oben beschrieben wurde, werden die Ausführungen der Schritte S21 und S22 wiederholt, wobei man nämlich die durchgehende Berechnung gemäß 7, die die Zylindereinlass-Luftmenge darstellt, erhalten und ausgeben kann. Es wird angemerkt, dass die Bearbeitungsfolge der Schritte S21 und S22 umgekehrt sein kann.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Nachbearbeitungsroutine darstellt.
Das heißt, in einem Schritt S31 führt die Steuereinheit 20 die Berechnung eines Gewichtsmittels der Zylinder-Luftmasse Cc (g) aus, um gemäß der folgenden Gleichung Cck(g) zu berechnen: Cck = Cck × (1 – M) + CcxM... (4')
In der Gleichung (4') bezeichnet M eine Gewichtsmittelkonstante, wobei 0 < M < 1 ist.
Um in einem Schritt S32 die Luftmasse Cck(g) am Zylinder nach der Gewichtsmittel-Bearbeitung in die von einem Zyklus eines Viertaktmotors umzuwandeln, wandelt die Steuereinheit 20 die Luftmasse Cck(g) in die Luftmasse (g/Zyklus) am Zylinder für jeden Zyklus (zwei Nockenwellen-Umdrehungen = 720 Grad) entsprechend der folgenden Gleichung und unter Verwendung der Motordrehzahl Ne (U/min) um: Cck(g/Zyklus) = Cck/(120/Ne)
Es wird angemerkt, dass, wenn die Gewichtsmittel-Bearbeitung nur ausgeführt wird, wenn eine große Einlass-Pulsation in z. B. einem weit geöffneten Drosselventil (vollständig offen) auftritt, Steuergenauigkeit und Steueransprechbarkeit unvereinbar sein können.
13 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Berechnungsverfahren der Nachbearbeitungsroutine im oben beschriebenen Fall darstellt.
Das heißt, in einem Schritt S35 berechnet die Steuereinheit 20 eine Änderungsrate ΔCc der Luftmasse Cc(g) am Zylinder.
Im nächsten Schritt S36 vergleicht die Steuereinheit 20 die Änderung ΔCc mit beiden gesicherten Werten A und B (A < B), um zu bestimmen, ob die Änderungsrate ΔCc in einen bestimmten Bereich fällt. Wenn im Schritt S36 A < ΔCc < B ist (ja), bestimmt die Steuereinheit 20, dass es nicht notwendig ist, die Gewichtsmittel-Bearbeitung durchzuführen, wobei die Routine zu einem Schritt S37 übergeht.
In einem Schritt S37 wird Cck(g) = Cc(g) hergestellt. Danach geht die Routine zu einem Schritt S32 über. Im Schritt S32 wandelt die Steuereinheit 20 die Zylinder-Luftmasse Cck (g/Zyklus) für jeden Zyklus (zwei Nockenwellen-Umdrehungen = 720 Grad) in der gleichen Weise wie im Schritt S32 gemäß 12 um.
Gemäß der obigen Steuerung wird das Zylindervolumen (oder das Volumen des ganzen, in den Zylinder einzusaugenden Gases) entsprechend dem Schließzeitpunkt des Einlassventils berechnet. Dann wird das Volumen der in den Zylinder einzusau genden Luft entsprechend dem ganzen Gasvolumen und der Frischluftrate in Zylinder berechnet. Demzufolge entspricht bei der Annahme, dass Druck und Temperatur im Einlassverteiler und jene im Zylinder zum Zeitpunkt der Beendigung des Einlasstaktes jeweils zueinander gleich sind, die Dichte der Luft im Einlassverteiler (erhält man durch Dividieren der Luftmasse im Einlassverteiler durch das Volumen des Einlassverteilers) der Dichte der Luft in Zylinder. Dieses Verhältnis wird verwendet, um die in den Zylinder einzusaugende Luftmasse zu berechnen.
Wie anhand des obigen erkannt wird, kann durch Berechnung der Zylindereinlass-Luftmenge (Zylinder-Luftmasse Cc, Cck) die Zylindereinlass-Luftmenge mit einer hohen Genauigkeit selbst in dem Fall berechnet werden, dass die VTC-Phase nicht erfasst werden kann. Dadurch können eine Kraftstoffeinspritz-Mengensteuerung und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnissteuerung für den Motor mit hoher Genauigkeit ausgeführt werden.
Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung P2001-028 824 (eingereicht am 5. Februar 2001) ist hier mit Bezug enthalten.
Obwohl die Erfindung oben mit Bezug auf bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Angesichts des oben gezeigten werden dem Fachmann Modifikationen und Variationen der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele begegnen. Der Umfang der Erfindung ist mit Bezug auf die folgenden Ansprüche definiert.

Claims

Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) für einen Motor (1), der mit einem variablen Ventilsteuermechanismus (14) versehen ist, der eine Nockenwellen-Drehphase des Motors (1) auf eine Soll-Nockenwellendrehphase steuert, indem er eine Drehphase einer Nockenwelle (13) relativ zu einer Kurbelwelle ändert, wobei die Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) so gestaltet ist, dass sie: eine Nockenwellendrehphase auf Basis eines Signals von einem Sensor erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: wenn die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird, die erfasste Nockenwellendrehphase ersetzt wird durch: eine Ersatz-Drehphase, die von einer Motortemperatur und einer seit der vorhergehenden Erfassung der Nockenwellendrehphase vergangenen Zeit abhängt.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei die Ersatz-Drehphase eine gehaltene Drehphase ist, die die erfasste Drehphase über eine vorgegebene Zeitdauer ersetzt, und die erfasste Nockenwellendrehphase nach Ablauf einer vorgegebenen Dauer durch eine Soll-Nockenwellendrehphase ersetzt wird, wobei die gehaltene Drehphase entsprechend der erfassten Drehphase festgelegt wird, die vor einem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird, und wobei die vorgegebene Dauer entsprechend einer Motortemperatur festgelegt wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei die Nockenwellendrehphase auf Basis von Ausgängen eines Kurbelwinkelsensors und eines Nockenwinkelsensors erfasst wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei die erfasste Nockenwellendrehphase nach Ablauf der vorgegebenen Dauer, wenn die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird, durch eine am stärksten zurückgenommene Nockenwellendrehphase des variablen Ventilsteuermechanismus als die Soll-Nockenwellendrehphase ersetzt wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei die Motortemperatur mit wenigstens einer Motorkühlmitteltemperatur oder einer Motoröltemperatur dargestellt wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei die vorgegebene Dauer kürzer festgelegt wird, wenn die Motortemperatur hoch wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, wobei der Zustand, dass die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird, hergestellt wird, wenn der Motor angehalten wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei die Ersatz-Drehphase eine korrigierte Drehphase ist, die erzeugt wird, indem die erfasste Nockenwellendrehphase, die vor einem Zeitpunkt erfasst wird, zu dem die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird, mit einer Motortemperatur und einer verstrichenen Zeit von dem Zeitpunkt an korrigiert wird, zu dem die Bedingung eintritt, dass die Nockenwellendrehphase nicht erfasst wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 8, wobei die korrigierte Drehphase zu einer zurückgenommenen Seite des variablen Ventilsteuermechanismus hin korrigiert wird, wenn die verstrichene Zeit lang wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 9, wobei die korrigierte Drehphase in einem stärkeren Maß zur zurückgenommenen Seite des variablen Ventilsteuermechanismus hin korrigiert wird, wenn die Motortemperatur hoch wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 8, wobei die Nockenwellendrehphase auf Basis von Ausgängen eines Kurbelwinkelsensors und eines Nockenwinkelsensors erfasst wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 8, wobei die Motortemperatur mit wenigstens einer Motorkühlmitteltemperatur oder einer Motoröltemperatur dargestellt wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 2, die einen Berechnungsabschnitt umfasst, der eine in einen Zylinder eingesaugte Luftmassenmenge entsprechend der erfassten Nockenwellendrehphase berechnet.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 13, wobei der Berechnungsabschnitt eine Schließzeit eines Einlassventils entsprechend der Nockenwellendrehphase berechnet, ein Volumen des Zylinders aus der Schließzeit des Einlassventils berechnet, eine Luftvolumenmenge in dem Zylinder auf Basis des berechneten Volumens des Zylinders und einer Frischluftrate in dem Zylinder berechnet, eine in den Zylinder eingesaugte Luftmassenmenge auf Basis einer Luftmassenmenge in einen Einlassverteiler des Motors berechnet, die durch Eingangs- und Ausgangsberechnungen einströmender und ausströmender Luftmassenmengen in dem Einlassverteiler und ein Volumen des Einlassverteilers berechnet wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 8, die einen Berechnungsabschnitt umfasst, der eine in einen Zylinder eingesaugte Luftmassenmenge entsprechend der erfassten Nockenwellendrehphase berechnet, die von dem Erfassungsabschnitt hergeleitet wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) nach Anspruch 15, wobei der Berechnungsabschnitt eine Schließzeit eines Einlassventils entsprechend der Nockenwellendrehphase berechnet, ein Volumen des Zylinders aus der Schließ zeit des Einlassventils berechnet, eine Luftvolumenmenge in dem Zylinder auf Basis des berechneten Volumens des Zylinders und einer Frischluftrate in dem Zylinder berechnet, eine in den Zylinder eingesaugte Luftmassenmenge auf Basis einer Luftmassenmenge in einem Einlassverteiler des Motors berechnet, die durch Eingangs- und Ausgangsberechnungen einströmender und ausströmender Luftmassenmengen in dem Einlassverteiler und ein Volumen des Einlassverteilers berechnet wird.
Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (29) für einen Motor (1), der mit einem variablen Ventilsteuermechanismus (14) versehen ist, der eine Nockenwellen-Drehphase des Motors (1) steuert, indem er eine Drehphase einer Nockenwelle relativ zu einer Kurbelwelle ändert, wobei die Nockenwellendrehphasen-Erfassungsvorrichtung (20) so gestaltet ist, dass sie durchführt: Erfassen einer Nockenwellendrehphase auf Basis des Ausgangs eines Sensors, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn die Nockenwellendrehphase nicht mit einer hohen Genauigkeit erfasst wird, wenn die Motordrehzahl unter einem vorgegebenen Wert liegt, die erfasste Nockenwellendrehphase durch eine Ersatz-Drehphase ersetzt wird, die zu einer Zeit erfasst wird, zu der die Motordrehzahl nicht unter dem vorgegebenen Wert liegt.