DE69410369T2

DE69410369T2 - Ventilsteuerungsregelungsvorrichtung für Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69410369T2
Application number: DE69410369T
Authority: DE
Inventors: Kouji Endou; Atsushi Goto; Senji Kato; Tadahisa Naganawa; Nobuhisa Ohkawa; Shigeru Sone
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-09-09
Filing date: 1994-09-08
Publication date: 1998-10-29
Anticipated expiration: 2014-09-09
Also published as: EP0643201A1; DE69410369D1; US5494008A; EP0643201B1; JPH0777073A

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf ein Ventilsteuerzeitenregelgerät nach dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs 1.

EINSCHLÄGIGER TECHNIKHINTERGRUND

Bei der herkömmlichen Brennkraftmaschine wirken jeweils Einlaß- und Auslaßventile, um Luftansaug- und Auslaßkanäle zu öffnen und zu schließen, die mit den individuellen Brennkammern verbunden sind. Die Steuerzeiten beider Ventile werden ähnlich wie die der Kolben durch die Drehphase der Kurbelwelle gesteuert. Wie infig. 8 gezeigt ist, besteht während eines Zyklusses, wobei sich der Kurbelwinkel um 720 Grad ändert, eine kurze Zeitspanne, wobei beide Ventile eines Zylinders gleichzeitig öffnen. Diese sogenannte Ventilüberschneidung hilft beim Ausspülen verbrannter Gase aus dem Zylinder und beim Anziehen von Frischluft und Kraftstoff in den Zylinder hinein. Folglich hängt die Menge von Ansaug- oder Auspuffgas in jeder der Brennkammern von dem Winkel einer Drosselkiappe ab, die in dem Luftansaugkanal des Motors vorgesehen ist, oder genauer von der Drehzahl des Motors zu einem besonderen Zeitpunkt.
Verschiedene Geräte sind verfügbar, um veränderliche Ventilsteuerzeiten zu gewährleisten, um die Ansaugmenge und die Abgasmenge in der Brennkammer mit einem größeren Freiheitsgrad zu steuern. Die Offenlegungsschrift der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 58-25538 offenbart ein Beispiel eines derartigen Geräts. Wie in Fig. 9 dargestellt ist, spritzt eine in einem Luftansaugkanal 93 eines Motors 91 vorgesehene Einspritzeinrichtung 92 Kraftstoff in den Kanal 93 ein. Ein Einlaßventil 96 und ein Auslaßventil 97 öffnen jeweils und ermöglichen eine Verbindung zwischen einer Brennkammer 94, dem Luftansaugkanal 93 und einem Auspuffkanal 95. Stellglieder 98 und 99 treiben jeweils die Ventile 96 und 97 an. Ein Computer 100 regelt die Ansteuerung der Einspritzeinrichtung 92 auf der Grundlage verschiedener Parameter, die durch individuelle Sensoren 101, 102 und 103 erfaßt werden, und stellt auf diese Weise die Menge des in den Luftansaugkanal 93 eingespritzten Kraftstoffs ein. Auf der Grundlage von verschiedenen Motorbetriebsparametern regelt der Computer 100 auch die Ansteuerung der individuellen Stellglieder 98 und 99. Das wiederum bewirkt die Steuerzeitenregelung der Ventile 96 und 97.
Der Computer 100 regelt über die vorstehende Regelung die Einstellung des Luft-Kraftstoffgemisches, das der Brennkammer 94 zugeführt wird, und regelt damit die Leistung des Motors 91. Bei Zuständen, wobei die Motordrehzahl im wesentlichen konstant ist, regelt der Computer 100 die Überschneidung der Einlaß- und Auslaßventile 96, 97 auf eine derartige Weise, daß er ermöglicht, daß Abgas in die Brennkammer 94 zurückgeführt wird. Der Zweck einer derartigen Abgasrückführung (EGR Exhaust Gas Recirculation) besteht in der Reduzierung der Mengen an Stickoxiden, die in dem an die Atmosphäre abgegebenen Abgas enthalten sind. Bei herkömmlichen Motorsystemen könnte eine derartige Regelung auch auf der Grundlage einer Motorlast anstatt einer Motordrehzahl ausgeführt werden.
Wenn jedoch der Motor 91 eine geringe Last hat, ist gewöhnlich die in die Brennkammer 94 geförderte Luftmenge selbst relativ klein, was zu einer instabilen Verbrennung des Luft-Kraftstoffgemisches in der Brennkammer 94 führt. Deshalb verbleibt wahrscheinlich unverbranntes Gas nach der Verbrennung in der Brennkammer 94. Das bringt die Neigung mit sich, daß sich die Höhe der Motoremissionen, d.h. der Abgasemissionen erhöht. Eine einfache Erhöhung der Ventilüberschneidung, um die Wirkung des internen EGR Betriebs zu verbessern, erhöht dabei die Menge des von der Brennkammer 94 zu dem Luftansaugkanal 93 zurückgeblasenen Abgases. Wenn zuviel Abgas in den Luftansaugkanal 93 zurückgeblasen wird, tritt eine instabile Luft- Kraftstoffverbrennung auf 1 die zu Motorfehlzündungen führt und die Abgabe der Motoremissionen erhöht. Selbst bei mittleren Motorlasten verursacht das Einrichten der Ventilüberschneidung auf einen relativ großen Wert oder Betrag oft Motorfehlzündungen und erhöht damit die an die Atmosphäre abgegebenen Motoremissionen. Das geschieht unabhängig davon, ob das Luft-Kraftstoffgemisch in der Brennkammer 94 geeignet verbrannt wird.
Bei dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruchs 1 wird von einem Einlaß- und Auslaßregelgerät für Brennkraftmaschinen ausgegangen, wie es in dem Dokument US 5.133.310 dargestellt ist.
Diese Entgegenhaltung offenbart ein Ventilsteuerzeitenregelgerät für einen Motor mit einem Ventilsteuerzeitenveränderungsmechanismus für eine kontinuierliche Veränderung von Ventilsteuerzeiten eines Einlaßventils und/oder eines Auslaßventils, die beide synchron mit einer Drehung einer Kurbelwelle betätigbar sind, um einen Luftansaugkanal und/oder einen Auspuffkanal zu öffnen, die mit einer Brennkammer des Motors verbunden sind, Sensoren zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors, einem Regler zum Berechnen eines Sollwerts, der zu den zu regelnden Ventilsteuerzeiten gehört, auf der Grundlage des Betriebszustands des Motors und zum Regeln des Veränderungsmechanismusses, um eine Ventilüberschneidungszeitspanne des Einlaßventils mit dem Auslaßventil auf der Grundlage des berechneten Sollwerts kontinuierlich zu verändern, wobei der Regler den Sollwert, der durch den Regler zum Halten einer Abgasmenge zu berechnen ist, die während der Ventilüberschneidungszeitspanne in die Brennkammer zurückkehrt, auf einen geringeren Wert begrenzt als einem Wert, der in Übereinstimmung mit dem erfaßten Betriebszustand des Motors vorgegeben ist.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß besteht eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung in der Schaffung eines Ventilsteuerzeitenregelgeräts, das auf wirksame Weise das Abgas durch die motorinterne EGR gemäß Änderungen der Motorlast spült und das das Auftreten von Motorfehlzündungen aufgrund der internen EGR verhindert.
Diese Aufgabe wird durch ein Ventilsteuerzeitenregelgerät gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, von deren Neuheit ausgegangen wird, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angeführt. Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der momentan bevorzugten Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen am besten verständlich, wobei:
Fig. 1 bis 7 ein auf den Motor eines Fahrzeugs angewandtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Aufbauschaltbild, das ein Ventilsteuerzeitenregelgerät für einen Motor darstellt;
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des Aufbaus eines veränderlichen Ventilsteuerzeitenmechanismusses (VVT = Variable Valve Timing) etc.,
Fig. 3 zeigt auch eine Schnittansicht des Aufbaus des VVT etc.;
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild des Aufbaus einer elektronischen Regeleinheit (ECU = Electronic Control Unit) etc;
Fig. 5(a) zeigt ein erläuterndes Schaubild der Ventilüberschneidung zwischen einem Einlaßventil und einem Auslaßventil;
Fig. 5(b) zeigt ein erläuterndes Schaubild, das die Ventilüberschneidung weiter darstellt;
Fig. 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine durch die ECU ausgeführte "Ventilsteuerzeitenregelroutine" darstellt; und
Fig. 7 zeigt ein Kennfeld der Beziehung zwischen einem Ansaugrohrdruck und einem Grenzwert.
Fig. 8 zeigt stellt auf grafische Weise die Zeitspanne der Überschneidung zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßventil dar.
Fig. 9 zeigt ein schematisches Aufbauschaltbild eines herkömmlichen Geräts.

BESCHREIBUNG EINES BESONDEREN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Es wird nun ein Ventilsteuer.zeitenregelgerät für einen Motor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für die Anwendung auf einen Ottomotor eines Fahrzeugs unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 7 detailliert beschrieben.
Fig. 1 stellt den schematischen Aufbau eines Ventilsteuerzeitenregelgeräts für einen Motor dar. Ein Motor 1 hat eine Vielzahl von Zylindern 2, in denen Kolben 3 hinund hergehen. Jeder Zylinder 2 hat eine oberhalb des Kolbens 3 befindliche Brennkammer 4. Eine Vielzahl von Zündkerzen 5 ist in Verbindung mit den individuellen Brennkammern 4 vorgesehen. Ein Luftansaugkanal 6 und ein Auslaßkanal 7 sind jeweils über einen Einlaßanschluß 6a und einen Auslaßanschluß 7a mit jeder Brennkammer 4 verbunden. Ein Einlaßventil 8 und ein Auslaßventil 9, die in Verbindung mit jeder Brennkammer 4 vorgesehen sind, öffnen jeweils die Anschlüsse 6a und 7a. Diese Ventile 8 und 9 wirken auf der Grundlage der Drehungen von unterschiedlichen Nockenwellen 10 und 11. Zahnriemenräder 12 und 13 sind jeweils an den äußeren Enden der Nockenwellen 10 und 11 vorgesehen. Diese Riemenräder 12 und 13 sind durch einen Zahnriemen 14 in antreibender Weise mit einer Kurbelwelle 1a gekoppelt.
Wenn der Motor 1 läuft, wird deshalb das Drehmoment der Kurbelwelle la über den Zahnriemen 14 sowie die Zahnriemenräder 12 und 13 auf die Nockenwellen 10 und 11 übertragen. Die Ventile 8 und 9 werden auf der Grundlage der Drehungen der Nockenwellen 10 und 11 geöffnet und geschlossen. Die Ventile 8 und 9 können mit vorgegebenen Steuerzeiten synchron mit der Drehung der Kurbelwelle la oder synchron mit den Ansaughub, dem Verdichtungshub, dem Verbrennungs- und Expansionshub und dem Ausstoßhub gemäß der Auf- und Abbewegung von jedem Kolben 3 wirken, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Eine an der Einlaßseite des Luftansaugkanals 6 vorgesehene Luftreinigungseinrichtung 15 reinigt die in dem Luftansaugkanal 6 aufgenommene Außenluft. In der Nähe der jeweiligen Einlaßanschlüsse 6a vorgesehene Einspritzeinrichtungen 16 spritzen Kraftstoff in den Luftansaugkanal 6 ein. Wenn der Motor 1 läuft, wird die Luft über die Luftreinigungseinrichtung 15 dem Luftansaugkanal 6 zugeführt. Von jeder Kraftstoffeinspritzeinrichtung 16 eingespritzter Kraftstoff wird dann mit der Luft vermischt und in die zugehörige Brennkammer 4 gefördert. Das geschieht dann, wenn der zugehörige Einlaßanschluß 6a beim Ansaughub
durch das Einlaßventil 8 geöffnet ist. Das der Brennkammer 4 zugeführte Luft-Kraftstoffgemisch wird durch die zugehörige Zündkerze 5 gezündet und verbrannt. Infolge dessen bewegt sich der Kolben 3, um die Kurbelwelle la zu drehen und die Antriebskraft in dem Motor 1 zu erzeugen. Nach dem Verbrennen des Luft-Kraftstoffgemisches wird das Abgas über den Auspuffkanal 7 aus der Brennkammer 4 abgegeben. Das geschieht dann, wenn der Auslaßanschluß 7a beim Ausstoßhub durch das Auslaßventil 9 geöffnet ist.
Eine in der Mitte des Luftansaugkanals 6 vorgesehene Drosselklappe 17 wirkt ansprechend auf die Betätigung eines (nicht gezeigten) Gaspedals. Die in dem Luftansaugkanal 6 aufgenommene Luftmenge, d.h. die Luftansaugmenge kann durch Einstellen des Winkels dieser Klappe 17 gesteuert werden. Ein stromabwärts von der Drosselklappe 17 vorgesehener Windkessel 18 glättet die Ansaugschwankung. Ein in der Umgebung der Luftreinigungseinrichtung 15 vorgesehener Lufttemperatursensor 71 erfaßt eine Ansauglufttemperatur THA.
Ein in der Umgebung der Drosselklappe 17 vorgesehener Drosselsensor 72 erfaßt den Winkel TA der Klappe 17 (Drosselwinkel) . Ein in dem Windkessel 18 vorgesehener Ansaugrohrdrucksensor 73 erfaßt einen Ansaugrohrdruck PM.
Ein in der Mitte des Auspuffkanals 7 vorgesehener katalytischer Umwandler 20 reinigt das Abgas mit einem darin befindlichen katalytischen Rhodiumumwandler 19. Eine in der Mitte des Auspuffkanals 7 vorgesehene Lambdasonde 74 erfaßt die Sauerstoffbelegung im Abgas. Ein Kühlmitteltemperatursensor 75 erfaßt die Temperatur THW des Kühlmittels im Motor 1.
Ein Verteiler 21 verteilt ein Zündsignal, um die individuellen Zündkerzen 5 zu zünden. Der Verteiler 21 verteilt eine Hochspannung, die von einer Zündeinrichtung 22 ausgeht, auf die individuellen Zündkerzen 5 synchron mit der Drehung der Kurbelwelle la oder einer Änderung des Kurbelwinkels. Deshalb wird der Zündzeitpunkt von jeder Zündkerze 5 durch die Zeitgebung ermittelt, mit der eine Hochspannung von der Zündeinrichtung 22 ausgeht. Ein (nicht gezeigter) im Verteiler 21 eingebauter Rotor dreht sich synchron mit der Drehung der Kurbelwelle 1a über die Nockenwelle 11. Ein im Verteiler 21 vorgesehener Motordrehzahlsensor 76 erfaßt die Drehzahl des Motors 1 (Motordrehzahl) NE. Ein in dem Verteiler 21 vorgesehener Zeitgebungssensor 77 erfaßt die Bezugsposition GP des Kurbelwinkels bei einer vorgegebenen Rate in Übereinstimmung mit der Drehung des Rotors. Bei diesem Ausführungsbeispiel dreht sich die Kurbelwelle la zweimal für eine Folge von Arbeitshüben des Motors 11 und der Motordrehzahlsensor 76 erfaßt den Kurbelwinkel mit einer Rate von 30 Grad pro Puls. Der Zeitgebungssensor 77 erfaßt den Kurbelwinkel mit einer Rate von 360 Grad pro Puls.
Bei diesem Ausführungsbeispiel umgeht ein in dem Luftansaugkanal 6 vorgesehener Umgehungskanal 23 die Drosselklappe 17 und verbindet die stromaufwärtige Seite der Klappe 17 mit der stromabwärtigen Seite. Ein in der Umgehungsleitung 23 vorgesehenes Leerlaufdrehzahlregelventil (ISCV) 24 der linearen elektromagnetischen Art dient der Stabilisierung des Leerlaufs, wenn die Drosselklappe 17 vollständig geschlossen ist. Der Öffnungsgrad des Umgehungskanals 23 wird auf der Grundlage der Betätigung des ISCV 24 eingestellt, um die in die Brennkammer 4 geführte Luftmenge zu regeln.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein veränderlicher Ventilsteuerzeitenmechanismus (der nachfolgend als "VVT" bezeichnet wird) 25 in dem Zahnriemenrad 12 vorgesehen, der durch den hydraulischen Druck angetrieben wird, um die Betätigungszeitgebung des Einlaßventils 8 veränderlich zu machen.
Der Aufbau des VVT 25 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 2, 3, 5A und 5B detailliert beschrieben. Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des VVT 25. Ein Lagerzapfen 10a der Nockenwelle 10 ist zwischen einem Zylinderkopf 26 und einem Lagerdeckel 27 des Motors 1 drehbar gestützt. Der VVT 25 ist einstückig mit dem Zahnriemenrad 12 an dem äußeren Ende der Nockenwelle 10 vorgesehen. Zwei in dem Lagerzapfen 10a vorgesehene Lagerzapfenrillen 31 und 32 erstrecken sich entlang der äußeren Fläche des Lagerzapfens 10a. In dem Zylinderkopf 26 vorgesehene erste und zweite Kopfölkanäle 33 und 34 dienen der Zufuhr von Schmieröl zu dem Lagerzapfen 10a und den Rillen 31 und 32. Bei diesem Ausführungsbeispiel bilden eine Ölwanne 28, eine Ölpumpe 29 und ein Ölfilter 30, die im Motor 1 vorgesehen sind, eine Schmiervorrichtung für den Motor 1, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Während dem Betrieb der Ölpumpe 29 des Motors wird Schmieröl von der Ölwanne 28 hochgepumpt und von der Pumpe 29 abgegeben. Nach dem Durchtritt durch den Ölfilter 30 fließt das Öl bei einem vorgegebenen Druck durch die Ölkanäle 33 und 34 und wird dann dem Lagerzapfen 10a und den Rillen 31 und 32 zugeführt.
Ein an dem äußeren Ende der Nockenwelle 10 vorgesehenes Riemenradgehäuse 35 hat das Zahnriemenrad 12 und einen Deckel 37. Der an dem Riemenrad 12 angebrachte Deckel 37 bedeckt eine Seite des Riemenrads 12 und das äußere Ende der Nockenwelle 10. Das im wesentlichen scheibenförmige Riemenrad hat eine Vielzahl von Außenzähnen 38 an seiner äußeren Fläche und eine Nabe 39 in seiner Mitte. Das durch die Nabe 39 an der Nockenwelle 10 angebrachte Riemenrad 12 ist gegenüber der Welle 10 beweglich. Der vorstehend erwähnte Zahnriemen 14 ist an den Außenzähnen 38 angebracht.
Der zylinderförmige Deckel 37, der an einem Ende offen und an seinem Bodenabschnitt im wesentlichen geschlossen ist, hat einen Flansch 40 an seiner äußeren Fläche und eine in der Mitte seines Bodenabschnitts ausgebildete Verbindungsöffnung 41. Der Deckel 37 hat des weiteren eine Vielzahl von Innenzähnen 37a an der inneren Fläche. Der Flansch 40 ist durch eine Vielzahl von Bolzen 42 und Stiften 43 an einer Seite des Riemenrads 12 befestigt. Ein abnehmbarer Verschlußdeckel 44 ist an der Verbindungsöffnung 41 befestigt.
In einem durch das Riemenrad 12 und den Deckel 37 definierten Raum 45 ist eine zylindrische innere Kappe 46 an dem äußeren Ende der Nockenwelle 10 durch einen hohlen Bolzen 47 auf eine derartige Weise angebracht, daß ein Stift 48 das Drehen der Kappe 46 verhindert. Die Kappe 46 hat eine die Nabe 39 umgebende Wand 46a und ist gegenüber der Nabe 39 drehbar. Die Wand 46a hat an ihrer äußeren Fläche eine Vielzahl von Außenzähnen 46b.
Ein Zahnkranz 49 ist zwischen dem Riemenradgehäuse 35 und der Nockenwelle 10 angeordnet, um das Gehäuse 35 mit der Nockenwelle 10 zu koppeln. Insbesondere hat der in dem Raum 45 angeordnete Zahnkranz 49 eine Kreisform und kann sich entlang der axialen Richtung der Nockenwelle 10 hin- und herbewegen. Dieses Zahnrad 49 hat eine Vielzahl von Zähnen 49a und 49b, die in einer spiraligen Gestalt an den inneren und äußeren Flächen angeordnet sind. Da sich dieses Zahnrad 49 in der axialen Richtung entlang der Nockenwelle 10 bewegt, dreht es sich gegenüber der Welle 10. Die inneren Zähne 49a des Zahnrads 49 kämmen mit den äußeren Zähnen 46b der inneren Kappe 46, und die äußeren Zähne 49b kämmen mit den inneren Zähnen 37a des Deckels 37.
Da das Riemenradgehäuse 35 durch den Zahnriemen 14 gedreht wird, drehen sich deshalb das Riemenradgehäuse 35 und die innere Kappe 46 zusammen, die durch den Zahnkranz 49 gekoppelt sind, und die Nockenwelle 10 und das Riemenradgehäuse 35 drehen sich auch zusammen.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind eine erste und eine zweite Druckkammer 50 und 51 in dem Raum 45 vorgesehen, wobei der Zahnkranz 49 in einer Zwischenlage angeordnet ist. Die erste hydraulische Druckkammer 50 befindet sich zwischen dem linken Ende des Zahnkranzes 49 und dem Boden des Deckels 37, während sich die zweite hydraulische Druckkammer 51 zwischen dem rechten Ende des Zahnkranzes 49 und dem Riemenrad 12 befindet.
Um den hydraulischen Druck des Schmieröls auf die erste hydraulische Druckkammer 50 zu übertragen, erstreckt sich ein erster Wellenölkanal 52 in der axialen Richtung entlang der Nockenwelle 10. Die äußere Endseite dieses Ölkanals 52 ist über eine Mittelbohrung 47a des hohlen Bolzens 47 mit der ersten hydraulischen Druckkammer 50 verbunden. Das nahe Ende dieses Ölkanals 52 erstreckt sich in der radialen Richtung der Nockenwelle 10 und ist über eine Ölbohrung 53 mit der Lagerzapfenrille 31 verbunden.
Um den hydraulischen Druck des Schmieröls auf die zweite hydraulische Druckkammer 51 zu übertragen, erstreckt sich ein zweiter Wellenölkanal 54 parallel zu dem ersten Wellenölkanal 52 in der Nockenwelle 10. Eine an der äußeren Endseite der Nockenwelle 10 ausgebildete runde Rille 55 erstreckt sich entlang der äußeren Fläche der Welle 10. Ein Teil dieser runden Rille 55 ist mit dem zweiten Wellenölkanal 54 verbunden. Eine in einem Teil der Nabe 39 ausgebildete Ölbohrung 56 verbindet die runde Rille 55 mit der zweiten hydraulischen Druckkammer 51. Das nahe Ende des zweiten Ölkanals 54 ist mit der anderen Lagerzapfenrille 32 verbunden. In der zweiten hydraulischen Druckkammer 51 drückt eine zwischen dem Zahnkranz 49 und dem Riemenrad 12 liegende Feder 57 das Zahnrad 49 zu der in Fig. 2 gezeigten Anfangsposition.
Bei dem vorstehenden Aufbau bilden der erste Kopfölkanal 33, die Ölbohrung 53, der erste Wellenölkanal 52 und die Mittelbohrung 47a einen hydraulischen Druckzufuhrkanal für die Zufuhr des hydraulischen Drucks zu der ersten hydraulischen Druckkammer 50. Des weiteren bilden der zweite Kopfölkanal 34, der zweite Wellenölkanal 54 und die Ölbohrung 56 einen hydraulischen Druckzufuhrkanal für die Zufuhr des hydraulischen Drucks zu der zweiten hydraulischen Druckkammer 51. Lineare Magnetventile (LSVVS) 58, die in den individuellen hydraulischen Druckzufuhrkanälen vorgesehen sind und mit den individuellen Kopfölkanälen 33 und 34 verbunden sind, regeln die Zufuhr des hydraulischen Drucks zu den hydraulischen Druckkammern 50 und 51. Das LSV 58 ist ein elektromagnetisches Vier-Wege-Ventil, das mit der Ölwanne 28, der Ölpumpe 29 und dem Ölfilter 30 verbunden ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist.
Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, bildet eine Ummantelung 59 das LSV 58 und hat einen ersten bis vierten Anschluß 60, 61, 62 und 63. Der erste Anschluß 60 ist mit dem ersten Kopfölkanal 33 verbunden, und der zweite Anschluß 61 ist mit dem zweiten Kopfölkanal 34 verbunden. Der dritte Anschluß 62 ist mit der Ölwanne 28 verbunden, und der vierte Anschluß 62 ist über den Ölfilter 30 mit der Abgabeseite der Ölpumpe 29 verbunden. Ein innerhalb der Ummantelung 59 vorgesehener Tandemkolben 64 hat drei zylindrische Ventile 64a und kann sich in der axialen Richtung hin- und herbewegen. Dieser Kolben 64 ist auch zwischen einer in Fig. 2 gezeigten ersten Betätigungsposition und einer in Fig. 3 gezeigten zweiten Betätigungsposition auf der Grundlage der Wirkung eines Elektromagneten 65 beweglich, der auch in der Ummantelung 59 vorgesehen ist.
Wenn sich der Kolben 64 des LSV 58 zu der zweiten Betätigungsposition bewegt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Abgabeseite der Ölpumpe 29 mit dem ersten Kopfölkanal 33 verbunden, während der zweite Kopfölkanal 34 mit der Ölwanne 28 verbunden ist. Wenn sich der Kolben 64 in dieser Position befindet, wird der hydraulische Druck der ersten hydraulischen Druckkammer 50 zugeführt. Dieser hydraulische Druck veranlaßt zusammen mit dem Druck des in der zweiten hydraulischen Druckkammer 51 verbleibenden Schmieröls eine Drehung des Zahnkranzes 49, während er sich gegen die Druckkraft der Feder 57 in der axialen Richtung bewegt. Der Öldruck schafft den Drehphasenunterschied zwischen der Nockenwelle 10 und dem Riemenradgehäuse 35. Hier führt die Drehphase der Nockenwelle 10 gegenüber der des Gehäuses 35. Infolge dessen führen die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 gegenüber der Drehphase der Kurbelwelle 1a.
Dabei führt ein Vorstellen der Steuerzeiten des Einlaßventils 8 zu einem Anstieg der Ventilüberschneidung zwischen dem Einlaßventil 8 und dem Auslaßventil 9 während dem Ansaughub, wie in Fig. 5(b) gezeigt ist. Folglich bewegt sich der Zahnkranz 49 in die Endposition in der Nähe zu dem Zahnriemenrad 12, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wenn der hydraulische Druck der ersten hydraulischen Druckkammer 50 zugeführt wird. Wenn das Zahnrad 49 in diese Position bewegt wird, werden die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 auf ein Maximum vorgestellt. Die Ventilvorstellung ist in Fig. 5(a) und 5(b) grafisch dargestellt. Fig. 5(a) stellt einen Zustand dar, wobei das Ventil 8 relativ zurückgestellt ist, während Fig. 5(b) einen Zustand darstellt, wobei das Ventil 8 relativ vorgestellt ist, d.h., wenn sich das Zahnrad 49 an seiner Endposition befindet.
Wenn sich das Zahnrad 49 von dem Zahnriemenrad 12 wegbewegt, bewegt sich der Kolben 64 des LSV 58 zu der ersten Betätigungsposition, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Die Abgabeseite der Ölpumpe 29 wird dann mit dem zweiten Kopfölkanal 34 verbunden, und der erste Kopfölkanal 33 wird mit der Ölwanne 28 verbunden. Wenn sich der Kolben 64 an dieser Position befindet, wird der hydraulische Druck der zweiten hydraulischen Druckkammer 51 zugeführt. Dieser hydraulische Druck veranlaßt eine Drehung des Zahnkranzes 49, während er sich gegen den Druck des in der ersten hydraulischen Druckkammer 50 verbleibenden Schmieröls in der axialen Richtung bewegt. Das schafft den Drehphasenunterschied zwischen der Nockenwelle 10 und dem Riemenradgehäuse 35 in der entgegengesetzten Richtung zu der bei dem vorhergehenden Mal. Hier ist die Drehphase der Nockenwelle 10 gegenüber der des Gehäuses 35 verzögert. Infolge dessen sind die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 gegenüber der Drehphase der Kurbelwelle 1a verzögert, wie in Fig. 5(a) gezeigt ist.
Während die Steuerzeiten des Ventils 8 zurückgestellt sind, geschieht eine Abnahme der Ventilüberschneidung des Einlaßventils 8 mit dem Auslaßventil 9 während dem Ansaughub, wie in Fig. 5(a) auch gezeigt ist. Folglich wird der hydraulische Druck der zweiten hydraulischen Druckkammer 51 zugeführt, und der Zahnkranz 49 bewegt sich in die Endposition in der Nähe des Deckels 37, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn das Zahnrad 49 in diese Position bewegt wird, werden die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 auf ein maximales Maß zurückgestellt, wie in Fig. 5(a) gezeigt ist.
Durch Einrichten des VVT 25, wie vorstehend beschrieben ist, ändern sich die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 und somit die Ventilüberschneidung des Einlaßventils 8 mit dem Auslaßventil 9 kontinuierlich und in dem Bereich veränderlich, wie in Fig. 5(a) und Fig. 5(b) gezeigt ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, empfängt eine elektronische Steuereinheit 80(die nachfolgend einfach als "ECU" bezeichnet wird) Signale, die durch den Lufttemperatursensor 71, den Drosselsensor 72, den Ansaugrohrdrucksensor 73, die Lambdasonde 74, den Kühlmitteltemperatursensor 75, den Motordrehzahlsensor 76 und den Zeitgebungssensor 77 erfaßt werden. Die ECU 80 regelt auf der Grundlage der Erfassungssignale auf geeignete Weise die Ansteuerung der individuellen Einspritzeinrichtungen 16, der Zündeinrichtung 22, des ISCV 24 und des LSV 58.
Die ECU 80 weist eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU = Central Processing Unit) 81, einen Nur-Lese-Speicher (ROM Read Only Memory) 82, einen flüchtigen Zugriffsspeicher (RAM = Random Access Memory) 83 und einen Sicherungs-RAM 84 auf, wie in einem Blockschaltbild in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Komponenten 81 bis 84 der ECU 80 sind durch einen Bus 87 mit einem Eingangsschnittstellenschaltkreis 85, der einen Analog/Digital-Umwandler umfaßt, und einem Ausgangsschnittstellenschaltkreis 86 verbunden, die alle zusammen eine arithmetische Logikeinheit bilden. Vorgegebene Steuerprogramme etc. sind vorher in dem RAM 82 gespeichert.
Der RAM 83 speichert zeitweilig die Ergebnisse der durch die CPU 81 ausgeführten Vorgänge. Der Sicherungs-RAM 84 hält vorher gespeicherte Daten. Die vorstehend erwähnten individuellen Sensoren 71 bis 77 sind mit dem Eingangsschnittstellenschaltkreis 85 verbunden und die vorstehend erwähnten Komponenten 16, 22, 24 und 58 mit dem Ausgangsschnittstellenschaltkreis 86.
Die CPU 81 liest die Signale von den Sensoren 71 bis 77 als Eingangswerte, die über den Eingangsschnittstellenschaltkreis 85 eingehen. Die CPU 81 regelt die Ansteuerung der individuellen Komponenten 16, 22, 24, 58 etc. auf der Grundlage der Eingangswerte auf geeignete Weise, um verschiedene Regelungen auszuführen, wie beispielsweise die Kraftstoffeinspritzregelung, die Zündzeitpunktsregelung, die Leerlaufdrehzahlregelung und die Ventilsteuerzeitenregelung.
Die Kraftstoffeinspritzregelung reguliert die Ansteuerung der Einspritzeinrichtungen 16 auf der Grundlage eines Sollwerts, der in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 1 berechnet wird. Auf diese Weise wird die zu jeder Brennkammer 4 zugeführte Kraftstoffmenge genau geregelt. Die Zündzeitpunktsregelung reguliert die Ansteuerung der Zündeinrichtung 22 auf der Grundlage eines Sollwerts, der in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 1 berechnet wird, und regelt dadurch die Zeitgebung von jeder Zündkerze 5. Die Leerlaufdrehzahlregelung führt die Rückführregelung des Winkels des ISCV 24 so aus, daß der Wert der tatsächlichen Motordrehzahl NE mit dem Sollwert übereinstimmt. Die Ventilsteuerzeitenregelung reguliert die Ansteuerung des LSV 58, um den VVT 25 auf der Grundlage eines Sollwerts zu betätigen, der in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 1 berechnet wird. Das ermöglicht die Regelung der Betätigungszeitgebung des Einlaßventils 8 und schließlich der Ventilüberschneidung.
Von diesen verschiedenen durch die ECU 80 ausgeführten Regelungen wird der Umfang der Ventilsteuerzeitenregelung unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 beschrieben. Fig. 6 stellt eine Ablaufdiagramm einer Yventilsteuerzeitenregelroutineyl dar, die bei laufendem Motor 1 ausgeführt wird. Die ECU 80 führt diese Routine durch eine während jedem vorgegebenen Betriebszyklus durchgeführte Unterbrechung aus.
Wenn das Verfahren in diese Regelroutine eintritt, empfängt die ECU 80 beim Schritt 110 zunächst Eingangswerte, die zu dem Drosselwinkel TA, dem Ansaugrohrdruck PM, der Motordrehzahl NE etc. gehören, die die Erfassungswerte von den individuellen Sensoren 72, 73, 76 etc. widerspiegeln.
Als Nächstes ermittelt die ECU 80 beim Schritt 120, ob der Eingangswert des momentanen Ansaugrohrdrucks PM gleich oder größer als ein vorgegebener Bezugswert a ist. Dieser Bezugswert α entspricht einem Grenzwert, der durch die ECU 80 für die Definition einer kleinen Motorlast während Leerlaufbedingungen verwendet wird. Der Bezugswert a kann beispielsweise auf "150 mm Hgbs" eingerichtet sein. Wenn der Eingangswert des Ansaugrohrdrucks PM nicht gleich oder größer als der Bezugswert α ist, zeigt das an, daß die Betriebslast des Motors 1 sehr klein ist. Unter diesen Bedingungen bewegt sich die ECU 80 zum Schritt 130.
Bei diesem Schritt 130 setzt die ECU 80 den Sollwert θVTA für die Ventilsteuerzeitenregelung auf "0 Grad", so daß die Ventilsteuerzeiten gegenüber der Drehphase der Kurbelwelle la nicht führen, und schreitet dann zum Schritt 180 fort. Der auf diese Weise eingerichtete Sollwert θVTA entspricht einem Wert, bei dem die Ventilsteuerzeiten gegenüber der Drehphase der Kurbelwelle la am meisten verzögert sind.
Wenn der Eingangswert des Ansaugrohrdrucks PN beim Schritt 120 gleich oder größer als der Bezugswert α ist, was anzeigt, daß die Betriebslast des Motors 1 nicht klein ist, geht die ECU 80 zum Schritt 140.
Bei diesem Schritt 140 berechnet die ECU 80 den Sollwert θVTA in Übereinstimmung mit den momentanen Motorbetriebszuständen auf der Grundlage der momentan abgelesenen Eingangswerte des Drosselwinkels TA, der Motordrehzahl NE usw. Die ECU 80 berechnet den Sollwert θVTA auf der Grundlage des vorher in Übereinstimmung mit der Höhe des Drosselwinkels TA, der Motordrehzahl NE usw. eingerichteten Sollwerts θVTA. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Eigenschaft des ersten Kennfelds auf eine derartige Weise eingerichtet, daß die der Brennkammer 4 zuzuführende Luftmenge auf der Grundlage der Trägheitswirkung der Luftansaugung erhöht wird, wenn der Motor 1 bei hoher Last und bei hoher Drehzahl läuft. In anderen Worten wird die Eigenschaft des ersten Kennfelds auf eine derartige Weise eingerichtet, daß der Sollwert θVTA groß wird und die Ventilüberschneidung erhöht wird, wenn der Motor 1 bei hoher Last und bei hoher Drehzahl läuft. Es ist bekannt, daß die Ventilüberschneidung veranlaßt, daß das Abgas wieder in die Brennkammer 4 geführt wird (interne EGR) und somit die Stickoxide im Abgas reduziert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird deshalb die Eigenschaft des ersten Kennfelds auf eine derartige Weise eingerichtet, daß die geeignete Menge der internen EGR in Übereinstimmung mit der Betriebslast des Motors 1 gewährleistet wird.
Beim nächsten Schritt 150 berechnet die ECU 80 einen Grenzwert θLIM als einen Ansprechwert in Übereinstimmung mit dem momentan abgelesenen Eingangswert des Ansaugrohrdrucks PM. Dieser Grenzwert θLIM wurde vorher durch Versuche als ein Wert erhalten, der einen vorgegebenen Wert in Übereinstimmung mit der Betriebslast des Motors 1 nicht überschreitet. Der vorgegebene Wert entspricht der Menge der internen EGR, wenn Motorfehlzündungen aufgrund der internen EGR in der Brennkammer 4 auftreten. Die ECU 80 berechnet diesen Grenzwert θLIM unter Bezugnahme auf ein vorher in Übereinstimmung mit dem Ansaugrohrdruck PM ermitteltes Kennfeld, wie in Fig. 7 gezeigt ist.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat das Kennfeld eine derartige Eigenschaft, daß der Sollwert θVTA "0" wird, wenn der Wert des Ansaugrohrdrucks PM kleiner als der Bezugswert α wird, d.h., wenn die Betriebslast des Motors 1 sehr klein ist. Wenn die Betriebslast des Motors 1 klein oder ungefähr auf Zwischenhöhe ist (der Ansaugrohrdruck PM ist kleiner als ein vorgegebener Wert β), steigt der Grenzwert θLIM, wenn der Wert des Ansaugrohrdrucks PM steigt. Wenn die Betriebslast des Motors 1 bei der Zwischenhöhe oder hoch ist, wird der Grenzwert θLIM ungeachtet des Werts des Ansaugrohrdrucks PM konstant.
Beim nachfolgenden Schritt 160 ermittelt die ECU 80, ob der momentan erhaltene Sollwert θVTA gleich oder größer als der momentan erhaltene Grenzwert θLIM ist. Wenn der Sollwert θVTA geringer als der Grenzwert θLIM ist, ermittelt die ECU 80, daß der Sollwert θVTA nicht größer als nötig ist und daß Motorfehlzündungen in der Brennkammer 4 durch die. auf eine Ventilüberschneidung gerichtete interne EGR nicht auftreten werden. Daraufhin schreitet die ECU 80 fort, um die beim Schritt 180 eingerichteten Anweisungen auszuführen.
Wenn der Sollwert θVTA beim Schritt 160 gleich oder größer als der Grenzwert θLIM ist, ermittelt die ECU 80, daß der Sollwert θVTA größer als notwendig ist und daß Motorfehlzündungen in der Brennkammer 4 durch die auf eine Ventilüberschneidung gerichtete interne EGR auftreten können. Als Nächstes richtet die ECU 80 beim Schritt 170 den momentan erhaltenen Grenzwert θLIM als den Sollwert θVTA ein. Mit anderen Worten basiert der momentan erhaltene Sollwert θVTA auf dem Grenzwert θLIM.
Bei der Bewegung von jedem Schritt 130, 160 oder 170 zum Schritt 180 regelt die ECU 80 die Ansteuerung des LSV 58 auf der Grundlage des Sollwerts θVTA, um die Ventilüberschneidung geeignet einzustellen. Die ECU 80 führt die Ventilsteuerzeitenregelung auf die vorstehend beschriebene Weise aus.
Es werden nun der Betrieb und die Vorteile des Ventilsteuerzeitenregelgeräts mit dem vorstehenden Aufbau beschrieben. Wenn der Motor 1 läuft, wirken die individuellen Ventile 8 und 9, um die individuellen Teile 6a und 7a synchron mit der Drehphase der Kurbelwelle la zu öffnen und zu schließen. Diese Öffnungs- und Schließaktion ermöglicht, daß das Luft-Kraftstoffgemisch des Motors in die individuellen Brennkammern 4 gesaugt und nach der Verbrennung abgegeben wird.
Die Ventilsteuerzeiten des Einlaßventils 8 werden in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 1 geregelt. D.h., daß der Sollwert θVTA für die Ventilsteuerzeitenregelung durch die ECU 80 auf der Grundlage der Eingangswerte wie beispielsweise dem Drosselwinkel TA und der Motordrehzahl NE berechnet wird. Die ECU 80 regelt den VVT 25 auf der Grundlage dieses berechneten Werts. Bei dieser Regelung wird die Betätigungszeitgebung des Einlaßventils 8 in einem vorgegebenen Bereich in Übereinstimmung mit den Betriebszuständen des Motors kontinuierlich und veränderlich geändert. Folglich ändert sich die Ventilüberschneidung innerhalb eines vorgegebenen Bereichs während dem Motorbetrieb veränderlich und kontinuierlich.
Mit dieser Ventilüberschneidungsregelung kann die Zufuhr von Luft und Kraftstoff zum Motor mit größerer Effizienz ausgeführt werden. Folglich kann die Leistung des Motors 1 wirksam erhöht werden, wenn der Motor 1 mit hoher Last und hoher Drehzahl läuft. Diese Ventilüberschneidungsregelung verbessert des weiteren den Betrieb der internen EGR, der es ermöglicht, daß die geeignete Menge des von der Brennkammer 4 abgegebenen Abgases in die Brennkammer 4 zurückgeführt wird. Folglich kann die Höhe der Stickoxide auf eine Höhe reduziert werden, die bei herkömmlichen EGR-Systemen noch nicht erreicht wurde.
Wenn außerdem die ECU 80 den abschließenden Sollwert θVTA für die Verwendung bei der Regelung des VVT 25 ermittelt, tut sie das auf der Grundlage der Betriebslast des Motors 1. Die Betriebslast des Motors 1 ist insbesondere dann sehr klein, wenn der Motor 1 sich in einem Leerlaufzustand befindet. Der Sollwert θVTA wird auf "0" gesetzt. Das wiederum setzt die Ventilüberschneidung auf ein Minimum. Infolge dessen wird die Menge der internen EGR auf der Grundlage der Ventilüberschneidung so viel wie möglich unterdrückt, um Motorfehlzündungen und daraus folgende große Höhen von Abgasemissionen zu verhindern.
Wenn die Betriebslast des Motors 1 klein oder mittel ist, wird die Ventilüberschneidung durch Berechnen des Sollwerts θVTA unter Verwendung des Grenzwerts θLIM eingerichtet, der in Übereinstimmung mit der Betriebslast zum Zeitpunkt der Berechnung als ein oberer Grenzwert erhalten wird. Die Menge der durch die Ventilüberschneidung geregelten internen EGR in dem Motor 1 wird so geregelt, daß sie einen vorgegebenen Wert nicht überschreitet, über dem eine Neigung zu Fehlzündungen auftritt. Das verhindert, daß die Menge der internen EGR übermäßig groß wird. Deshalb ist es möglich, Stickoxide im Abgas auf der Grundlage der Menge der internen EGK zu reduzieren, die in Übereinstimmung mit der Betriebslast des Motors 1 eingerichtet ist, und somit wird die wirksame Abgasspülung gewährleistet. Außerdem ist es möglich, das Auftreten von Fehlzündungen in der Brennkammer 4 zu verhindern und dadurch die Höhe der Abgasemissionen zu reduzieren, wenn die Betriebslast des Motors 1 sehr klein ist.
Der VVT 25, der mit dem hydraulischen Druck als die Antriebsguelle angetrieben wird, ist vorgesehen, um die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 innerhalb eines vorgegebenen Bereichs in Übereinstimmung mit dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel kontinuierlich und veränderlich zu ändern. Alternativ kann ein VVT vorgesehen sein, der durch ein Stellglied wie beispielsweise einen Schrittmotor als die Antriebsquelle angetrieben wird.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel wird der Ansaugrohrdruck PM erfaßt und als ein Parameter für die Berechnung des Sollwerts θLIM in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des Motors 1 verwendet. An Stelle des erfaßten Ansaugrohrdrucks PM kann eine erfaßte Ansaugluftmenge als ein Parameter für die Berechnung des Sollwerts θLIM verwendet werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Ventilüberschneidung nur durch die Steuerzeiten des Einlaßventils 8 mittels des VVT 25 gesteuert, der an der Nockenwelle 10 des Nockenwellenpaars 10 und 11 vorgesehen ist. Die Ventilüberschneidung kann auch durch Vorsehen eines VVT an der Nockenwelle 11 des Nockenwellenpaars für den Antrieb und die Steuerung der Steuerzeiten des Auslaßventils 9 gesteuert werden. Alternativ kann ein VVT an jeder der Nockenwellen 10 und 11 vorgesehen sein., um die Steuerzeiten beider Ventile 8 und 9 zu steuern und zu regeln. Die Ventilüberschneidung kann somit geeignet gehalten werden, indem die Steuerzeiten beider VVT-gesteuerten Ventile 8 und 9 geändert werden.

Claims

1. Ventilsteuerzeitenregelgerät für einen Motor mit einem Ventilsteuerzeitenveränderungsmechanismus (25) für eine kontinuierliche Veränderung von Ventilsteuerzeiten eines Einlaßventils (8) und/oder eines Auslaßventils (9), die beide synchron mit einer Drehung einer Kurbelwelle (la) betätigbar sind, um einen Luftansaugkanal (6) und/oder einen Auspuffkanal (7) zu öffnen, die mit einer Brennkammer (4) des Motors (1) verbunden sind, Sensoren (72, 73, 76) zum Erfassen eines Betriebszustands des Motors (1), einem Regler (80) zum Berechnen eines Sollwerts, der zu den zu regelnden Ventilsteuerzeiten gehört, auf der Grundlage des Betriebszustands des Motors (1) ünd zum Regeln des Veränderungsmechanismusses (25), um eine Ventilüberschneidungszeitspanne des Einlaßventils (8) mit dem Auslaßventil (9) auf der Grundlage des berechneten Sollwerts kontinuierlich zu verändern, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (80) einen Grenzwert als einen obersten Wert der Ventilüberschneidung auf der Grundlage des erfaßten Betriebszustands berechnet, wobei der Wert der tatsächlich auf den Ventilsteuerzeitenveränderungsmechanismus angewandten Ventilüberschneidung der kleinste sowohl des Sollwerts als auch des Grenzwerts ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Veränderungsmechanismus (25) folgendes umfaßt:

eine Nockenwelle (10), die im Zusammenhang mit der Kurbelwelle (1a) drehbar ist, um das Einlaßventil (8) und/oder das Auslaßventil (9) zu betätigen;

ein Zahnriemenrad (12), das an der Nockenwelle (10) vorgesehen ist, um ein Drehmoment der Kurbelwelle (la) auf die Nockenwelle (10) zu übertragen;

einen Zahnkranz (49) zum Koppeln der Nockenwelle (10) mit dem Zahnriemenrad (12), um einen Drehphasenunterschied zwischen der Nockenwelle (10) und dem Zahnriemenrad (12) auf der Grundlage einer Bewegung des Zahnkranzes (49) in seiner axialen Richtung zu veranlassen;

ein hydraulisches Druckregelventil (58) zum Aufbringen eines hydraulischen Drucks auf den Zahnkranz (49), um den Zahnkranz (49) anzutreiben.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Sensoren enthalten sind:

ein erster Sensor (72) zum Erfassen eines Öffnungsgrads einer Drosselklappe (17), die in dem Luftansaugkanal (6) vorgesehen ist; ein zweiter Sensor (76) zum Erfassen einer Drehzahl des Motors (1); und

ein dritter Sensor (73) zum Erfassen eines Ansaugrohrdrucks in dem Luftansaugkanal (6).

4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (80) den Sollwert auf der Grundlage des Öffnungsgrads der Drosseiklappe (17) und/oder einer Drehzahl des Motors (1) berechnet, um die Ventilüberschneidungszeitspanne länger zu halten, wenn der Motor (1) mit hoher Last und bei hoher Drehzahl läuft.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert auf der Grundlage des Ansaugrohrdrucks in dem Luftansaugkanal (6) berechnet wird, um die während der Ventilüberschneidungszeitspanne in die Brennkammer (4) zurückkehrende Abgasmenge auf eine oberste Menge zu begrenzen, um das Auftreten von Fehlzündungen in der Brennkammer (4) aufgrund einer niedrigen Betriebslast des Motors (1) zu verhindern.

6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (80) den Sollwert auf der Grundlage des Werts des Ansaugrohrdrucks beschränkt, üm die Ventilsteuerzeiten zurückzustellen, wenn der Motor (1) sich in einem Leerlaufzustand befindet, um die Ventilsteuerzeiten in Übereinstimmung mit dem Anstieg der Last vorzustellen, wenn die Last des Motors (1) kleiner als ein vorgegebener Wert ist, und um die Ventilsteuerzeiten konstant zu halten, wenn die Last einen vorgegebenen Wert überschreitet.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (80) eine Eingangssignalverarbeitungseinrichtung (85), einen Speicher (82, 83, 84), einen Betriebsschaltkreis (81) und eine Ausgangssignalverarbeitungseinrichtung (86) hat.