EP1797287B1

EP1797287B1 - Verfahren zum einstellen der drehwinkellage der nockenwelle einer hubkolben-verbrennungsmaschine relativ zur kurbelwelle

Info

Publication number: EP1797287B1
Application number: EP05794745A
Authority: EP
Inventors: Minh Nam Nguyen; Heiko Dell; Holger Stork
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-10-06
Filing date: 2005-09-24
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2025-09-24
Also published as: EP1797287A1; US20070261670A1; JP2008516127A; CN101035967A; KR101222343B1; US7721693B2; KR20070057920A; CN101035967B; US20090007865A1; WO2006039884A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle (3) einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle (5). Die Kurbelwelle (5) steht über ein Verstellgetriebe (1) mit der Nockenwelle (3) in Antriebsverbindung, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer mit einem Elektromotor (4) in Antriebsverbindung stehenden Verstellwelle ausgebildet ist. Mit der Antriebwelle ist ein Anschlagelement und mit der Nockenwelle (3) ein Gegenanschlagelement verbunden. Bei einem Startvorgang der Verbrennungsmaschine werden ein Kurbelwellen-Drehwinkelmesssignal und ein Lagemesssignal für den Drehwinkel der Verstellwelle erfasst. Mit Hilfe des Drehwinkelmesssignals, des Lagemesssignals und einer Getriebekenngröße des Dreiwellengetriebes wird ein Phasenwinkelsignal für die auf eine Startposition bezogene Drehwinkellage der Nockenwelle (3) relativ zur Kurbelwelle (5) ermittelt. Nachdem die Kurbelwelle (5) und die Nockenwelle (3) in einer Referenzposition relativ zueinander verspannt werden und das Erreichen der Referenzposition detektiert wurde, wird der Phasenwinkel relativ zur Referenzposition gemessen und auf ein Sollwertsignal geregelt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle, insbesondere während eines Startvorgangs der Verbrennungsmaschine, wobei die Kurbelwelle über ein Verstellgetriebe mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung steht, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer Verstellwelle ausgebildet ist, die mit einem Elektromotor in Antriebsverbindung steht.
Ein derartiges Verfahren ist aus DE 41 10 195 A1 bekannt. Dabei wird die Drehwinkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle mit Hilfe eines Elektromotors verstellt, der eine Verstellwelle eines Dreiwellengetriebes antreibt, das zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle angeordnet ist. Auf der Antriebwelle des Dreiwellengetriebes ist ein Nockenwellenzahnrad vorgesehen, das über eine Kette von einem drehfest mit der Kurbelwelle verbundenen Kurbelwellenzahnrad angetrieben wird. Die Abtriebswelle des Dreiwellengetriebes ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Um die Dreh- oder Phaselage, welche die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle aufweist, auf ein bereitgestelltes Sollwertsignal zu regeln, wird der Phasenwinkel gemessen und mit dem Sollwertsignal verglichen. Beim Auftreten einer Abweichung wird der Elektromotor derart angesteuert, dass sich die Abweichung reduziert. Damit auch im Störungsfall der Verstellvorrichtung die Motorfunktion aufrechterhalten werden kann, wird die Relativverstellung mit Hilfe eines mit der Antriebswelle verbundenen Anschlagelements, das mit einem nockenwellenfesten Gegenanschlagelement zusammenwirkt, auf einen maximalen Verstellwinkel begrenzt. Im Falle einer Störung wird das Anschlagelement gegen das Gegenanschlagelement positioniert und somit die Nockenwelle und die Kurbelwelle relativ zueinander verspannt. Im Vergleich zu einer entsprechenden Hubkolben-Verbrennungsmaschine, die mit konstanter Phasenlage betrieben wird, ergibt sich dadurch eine bessere Zylinderfüllung, wodurch Kraftstoff eingespart, der Schadstoffausstoß reduziert und/oder die Ausgangsleistung der Verbrennungsmaschine erhöht werden kann. Dies gilt jedoch für den Startvorgang der Verbrennungsmaschine nur bedingt, da während des Startvorgangs zum Teil noch keine Messwertwerte für die Phasenlage der Nockenwelle vorliegen.
Die WO 2004/038200 A offenbart ein Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle, insbesondere während eines Startvorgangs der Verbrennungsmaschine, wobei die Kurbelwelle überein Verstellgetriebe mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung steht, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebswelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer mit einem Elektromotor in Antriebsverbindung stehenden Verstellwelle ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle verdreht und ein Kurbelwellen-Sonsorsignal erfasst wird, das bei einer Drehwinkeländerung der Kurbelwelle seinen Zustand ändert und wobei die Kurbelwelle und die Nockenwelle in einer Referenzposition relativ zueinander verspannt werden und das Erreichen der Referenzposition detektiert wird.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu anzugeben, das während des Startvorgangs der Verbrennungsmaschine einen geringen Schadstoffausstoß und einen niedrigen Kraftstoffverbrauch ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

a) dass ein Drehwinkelmesssignal auf einen Drehwinkelmesssignal-Startwert gesetzt wird,
b) dass bei einem Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals das Drehwinkelmesssignal nachgeführt wird,
c) dass ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal-Startwert gesetzt wird,
d) dass die Verstellwelle verdreht und ein Verstellwellen-Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Veränderung der Drehlage der Verstellwelle seinen Zustand ändert,
e) dass bei einem Auftreten einer Zustandsänderung des Verstellwellen-Sensorsignals das Lagemesssignal nachgeführt wird,
f) dass mit Hilfe des Drehwinkelmesssignals, des Lagemesssignals und einer Getriebekenngröße des Verstellgetriebes ein Phasenwinkelsignal für die Drehwinkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle ermittelt wird,
g) dass beim Detektieren der Referenzposition das Phasenwinkelsignal auf einen der Referenzposition zugeordneten Referenzwert gesetzt wird,
h) dass danach das Phasenwinkelsignal bei einer Zustandsänderung des Drehwinkelmesssignals und/oder des Lagemesssignals nachgeführt wird,
i) und dass der Phasenwinkel geregelt wird, indem das so erhaltene referenzpositionsbezogene Phasenwinkelsignal mit einem Sollwertsignal verglichen und beim Auftreten einer Phasenwinkel-Abweichung der Elektromotor derart angesteuert wird, dass sich die Abweichung reduziert.

Das Phasenwinkelsignal wird also indirekt aus einem Drehwinkelmesssignal für die Kurbelwelle, einem Lagemesssignal für die Verstellwelle und einer Getriebekenngröße ermittelt, nämlich der Übersetzung, die das Dreiwellengetriebe bei stillstehender Antriebswelle zwischen der Verstellwelle und der Nockenwelle aufweist. Dadurch kann die in der Regel relativ hohe Auflösung eines zur Bestimmung der Lage des Verstellmotor-Rotors relativ zum Stator vorhandenen Lagesensors für die Messung des Phasenwinkelsignals genutzt werden. Da beim Starten der Verbrennungsmaschine zunächst keine Informationen über den Kurbelwellen-Drehwinkel und die Drehwinkellage der Verstellwelle vorliegen, werden das Drehwinkelmesssignal und das Lagemesssignal auf Startwerte gesetzt, die beliebig sein können. Ausgehend von dem entsprechenden Startwert wird das Drehwinkelmesssignal nachgeführt, wenn das Kurbelwellen-Sensorsignal seinen Zustand ändert. In entsprechender Weise wird das Lagemesssignal nachgeführt, wenn das Verstellwellen-Sensorsignal seinen Zustand ändert. Da für die Regelung des Phasenwinkels aber die Kenntnis der Drehwinkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle erforderlich ist, werden die Kurbelwelle und die Nockenwelle in einer Referenzposition relativ zueinander verspannt und das Erreichen der Referenzposition wird mittels einer Sensorik detektiert. Beim Erreichen der Referenzposition wird das Phasenwinkelsignal auf einen vorgegebenen Referenzwert gesetzt, der zuvor durch Messung oder auf andere Weise ermittelt und beispielsweise in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt wurde. Ausgehend von diesem Referenzwert, welcher der relativen Lage der Nockenwelle zur Kurbelwelle an der Referenzposition entspricht, wird das Phasenwinkelsignal in Abhängigkeit von den Zustandsänderungen des Drehwinkelmesssignals und des Lagemesssignals nachgeführt. Mit Hilfe des nun vorliegenden Phasenwinkelsignals wird der Phasenwinkel auf ein bereitgestelltes Sollwertsignal geregelt. Somit ist also schon relativ früh, nämlich kurz nach dem Erreichen der Referenzposition eine Phasenwinkelregelung möglich, wodurch während des Startvorgangs der Verbrennungsmaschine ein entsprechend geringer Schadstoffausstoß und einen niedriger Kraftstoffverbrauch ermöglicht wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zum Verspannen der Kurbelwelle mit der Nockenwelle ein mit der Antriebwelle verbundenes Anschlagelement gegen ein mit der Nockenwelle verbundenes Gegenanschlagelement positioniert. Das Verfahren kann dann mit Hilfe einer kostengünstig herstellbaren Nockenwellenverstellvorrichtung durchgeführt werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung werden die Kurbelwelle und die Nockenwelle mit Hilfe mindestens eines Federelements miteinander verspannt. Dabei kann das Federelement in der Referenzposition in einer Neutral- oder Mittellage angeordnet sein.
Zweckmäßigerweise wird das Erreichen der Referenzposition anhand einer Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals detektiert. Es ist aber auch denkbar, das Erreichen der Referenzposition dadurch zu erkennen, dass mit dem Elektromotor ein Drehmoment aufgebracht und geprüft wird, ob das Phasenwinkelsignal vor, während und/oder nach dem Aufbringen des Drehmoments seinen Wert beibehält.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird beim Erreichen einer vorgegebenen Referenz-Drehwinkellage der Kurbelwelle in dem Kurbelwellen-Sensorsignal eine Referenzmarke erzeugt, wobei beim Auftreten der Referenzmarke ein zweites Drehwinkelmesssignal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt wird, wobei das zweite Drehwinkelmesssignal beim Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals nachgeführt wird, wobei beim Erreichen einer vorgegebenen Drehwinkellage der Nockenwelle ein Nockenwellen-Referenzsignal erzeugt wird, wobei die beim Auftreten des Nockenwellen-Referenzsignals jeweils vorliegenden Messwerte des Drehwinkelmesssignals und des Lagemesssignals bestimmt und mit diesen Messwerten und der Getriebekenngröße ein Wert für ein absolutes Phasenwinkelsignal ermittelt wird, wobei die Drehzahl der Verbrennungsmaschine gemessen und mit einem vorgegebenen Drehzahlschwellwert verglichen und beim Überschreiten des Drehzahlschwellwerts die Regelung des Phasenwinkels mit dem absoluten Phasenwinkelsignal als Istwertsignal weitergeführt wird. Dabei wird das Kurbelwellen-Sensorsignal bevorzugt mit Hilfe eines ortsfest beispielsweise am Motorblock der Verbrennungsmaschine angeordneten Magnetdetektors ermittelt, der mit einem drehfest auf der Kurbelwelle angeordneten, magnetisch leitenden Zahnkranz zusammenwirkt. Einer der Zähne und/oder Zahnlücken des Zahnkranzes unterscheidet sich von den übrigen Zähnen bzw. Zahnlücken und dient als Referenz für die absolute Bestimmung des Kurbelwellen-Drehwinkels. Das Nockenwellen-Referenzsignal kann mit Hilfe einer Triggereinrichtung in Abhängigkeit von der absoluten Drehlage der Nockenwelle erzeugt werden. Das aus dem Nockenwellen-Referenzsignal und dem absoluten Kurbelwellen-Sensorsignals abgeleitete zweite Drehwinkelmesssignal hat gegenüber dem ersten, auf die Referenzposition bezogenen Drehwinkelmesssignal den Vorteil, dass Toleranzen und/oder Verschleiß im Nockenwellenantrieb (Kurbelwellenzahnrad, Antriebskette oder Zahnriemen, Ketten- oder Zahnriemenspanner, Nockenwellenzahnrad, Anschlag- und Gegenanschlagelement) die Genauigkeit der Drehwinkelmessung nicht beeinflussen. Somit kann durch das Umschalten der Phasenwinkel-Regelung von dem referenzpositionsbezogenen Phasenwinkelsignal auf das absolute Phasenwinkelsignal die Genauigkeit der Phasenwinkeleinstellung weiter verbessert werden.
Vorteilhaft ist, wenn zunächst für die Drehzahl der Kurbelwelle mindestens ein Drehzahlmesswert detektiert wird, und wenn erst danach die Regelung des Phasenwinkels mit dem absoluten Phasenwinkelsignal weitergeführt wird. Dadurch wird vermieden, dass bei niedrigen Drehzahlen, bei denen mit Hilfe eines mit dem Kurbelwellenzahnrad zusammenwirkenden Magnetdetektors noch kein Drehzahlmesswert gemessen werden kann, nicht plausible Werte des absoluten Phasenwinkelsignals Positionierfehler der Nockenwelle verursachen.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird der Elektromotor - bevor die Referenzposition erreicht wird - durch Pulsweitenmodulation mit einem vorgegeben Puls-Pausenverhältnis in Richtung der Referenzposition vorgesteuert. Solange noch keine brauchbaren Messwerte für die Phasenlage vorliegen, wird der Elektromotor zunächst "blind" angesteuert. Dabei wird das Puls-Pausenverhältnis so gewählt, dass eine Beschädigung des Anschlagelements und des Gegenanschlagelements, unabhängig von der Position in der sich diese beim Start der Verbrennungsmaschine gerade befinden, sicher vermieden werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Puls-Pausenverhältnis in Abhängigkeit von der Detektion des Drehzahlmesswert verändert, wobei das Puls-Pausenverhältnis vorzugsweise vergrößert wird, sobald der Drehzahlmesswert detektiert wird. Der Wert, auf den das Puls-Pausenverhältnis vergrößert wird, kann in Abhängigkeit von mindestens einem Parameter, wie z.B. der Motortemperatur der Verbrennungsmaschine und damit den Schleppverlusten im Ventiltrieb gewählt werden. Die Detektion des Drehzahlmesswerts erfolgt vorzugsweise ab einer Kurbelwellendrehzahl von etwa 50 U/Min.
Vorteilhaft ist, wenn vor dem Positionieren des Anschlagelements gegen das Gegenanschlagelement das Phasenwinkelsignal zur Bildung eines Phasengeschwindigkeitssignals differenziert wird, wenn das Phasengeschwindigkeitssignal mit einem Phasengeschwindigkeits-Schwellwert verglichen wird, und wenn für den Fall, dass das Phasengeschwindigkeitssignals größer ist als der Schwellwert, das Phasengeschwindigkeitssignal mit einem Sollwertsignal verglichen und beim Auftreten einer Abweichung der Elektromotor derart angesteuert wird, dass sich die Abweichung reduziert. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Messwerte für die Phasengeschwindigkeit mit einer für eine Phasengeschwindigkeitsregelung ausreichenden Genauigkeit vorliegen, wenn das Phasengeschwindigkeitssignal den Schwellwert überschreitet. Durch die Phasengeschwindigkeitsregelung kann der Verschleiß an dem Anschlagelement und dem Gegenanschlagelement reduziert und/oder eine Zerstörung dieser Teile verhindert werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird (werden) der Betriebsstrom und/oder die Betriebsspannung und/oder die Drehzahl des Elektromotors begrenzt und/oder geregelt, bevor das Erreichen der Referenzposition detektiert wird. Dadurch wird die Kraft, mit welcher das Anschlagelement während des Startvorgangs der Verbrennungsmaschine gegen das Gegenanschlagelement positioniert wird, und somit der Verschleiß an dem Anschlag- bzw. Gegenanschlagelement begrenzt. Ferner wird eine Zerstörung dieser Teile verhindert.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine, die eine Einrichtung zum Einstellen der Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle aufweist,
Fig. 2 eine Nockenwellen-Verstellvorrichtung,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Zustandssignals für die Regelung der Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Zustand aufgetragen sind,
Fig. 4 eine graphische Darstellung eines idealisierten Drehzahlverlaufs einer Verbrennungsmaschine, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate die Drehzahl in U/min aufgetragen sind,
Fig. 5 eine graphische Darstellung des tatsächlichen Phasenwinkels (durch Pluszeichen markierte Linie) und eines Sollwertsignals (unmarkierte Linie) für den Phasenwinkel, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Phasenwinkel in Grad aufgetragen sind,
Fig. 6 eine graphische Darstellung eines auf eine Referenzposition bezogenen Phasenwinkelsignals, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Phasenwinkel in Grad aufgetragen sind,
Fig. 7 eine graphische Darstellung des tatsächlichen Kurbelwellen-Drehwinkels (unschraffierte Linie) und eines Messsignals (schraffierte Linie) für den Kurbelwellen-Drehwinkel, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Drehwinkel in Grad aufgetragen sind, und
Fig. 8 eine graphische Darstellung des tatsächlichen Drehwinkels (schraffierte Linie) eines Elektromotors, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Drehwinkel in Grad aufgetragen sind.

Eine Verstellvorrichtung für die Drehwinkellage der Nockenwelle 3 relativ zur Kurbelwelle 5 einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine weist gemäß Fig. 1 ein Verstellgetriebe 1 auf, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer Verstellwelle ausgebildet ist. Das Verstellgetriebe kann ein Umlaufgetriebe sein, beispielsweise ein Planeten- und/oder Taumelscheibengetriebe.
Die Antriebwelle ist drehfest mit einem Nockenwellenzahnrad 2 verbunden, das in an sich bekannter Weise über eine Kette oder einen Zahnriemen mit einem auf der Kurbelwelle 5 des Verbrennungsmotors drehfest angeordneten Kurbelwellenzahnrad in Antriebsverbindung steht. Die Abtriebwelle ist drehfest mit der Nockenwelle 3 verbunden. Die Verstellwelle ist drehest mit dem Rotor eines Elektromotors 4 verbunden. Das Verstellgetriebe 1 ist in der Nabe des Nockenwellenzahnrads 2 integriert.
Zum Begrenzen des Verdrehwinkels zwischen der Nockenwelle 3 und der Kurbelwelle 5 der Verbrennungsmaschine weist die Verstellvorrichtung ein fest mit der Antriebwelle des Verstellgetriebes 1 verbundenes Anschlagelement 6 und ein Gegenanschlagelement 7 auf, das drehfest mit der Nockenwelle 3 verbundenen ist und in Gebrauchsstellung in einer Referenzposition an dem Anschlagelement 6 zur Anlage kommt.
In Fig. 1 ist erkennbar, dass zur Messung des Kurbelwellendrehwinkels ein Magnetdetektor 8 vorgesehen ist, der die Zahnflanken eines aus einem magnetisch leitenden Werkstoff bestehenden, auf der Kurbelwelle 5 angeordneten Zahnkranzes 9 detektiert. Eine der Zahnlücken oder Zähne des Zahnkranzes 9 weist eine größere Breite auf als die anderen Zahnlücken bzw. Zähne und markiert eine Referenz-Drehwinkellage der Kurbelwelle 5.
Beim Starten des Verbrennungsmotors wird - unabhängig von der Position, in der sich die Kurbelwelle 5 gerade befindet - ein erstes Drehwinkelmesssignal auf einen Drehwinkelmesssignal-Startwert gesetzt, der beispielsweise den Wert null haben kann. Dann wird die Kurbelwelle z.B. mittels eines elektrischen Anlassers in Drehung versetzt und mit Hilfe des Magnetdetektors 8 wird ein Kurbelwellen-Sensorsignal erfasst, das bei einem Vorbeilaufen einer Zahnflanken des Zahnkranzes 9 jeweils seinen Zustand ändert. Bei Auftreten einer ansteigenden und/oder abfallenden Flanke (Zustandsänderung) des Kurbelwellen-Sensorsignals wird in einem Betriebsprogramm eines Steuergeräts ein Interrupt ausgelöst, bei dem das Drehwinkelmesssignal jeweils nachgeführt, beispielsweise durch Inkrementieren.
Beim Erreichen der Referenz-Drehwinkellage wird in dem Sensorsignal des Magnetdetektors 8, das nachstehend auch als Kurbelwellen-Sensorsignal bezeichnet wird, eine Referenzmarke erzeugt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kurbelwellen-Zahnkranz 9 an der Referenz-Drehwinkellage eine größere Lücke aufweist als zwischen seinen übrigen Zähnen. Sobald die Referenzmarke in dem Kurbelwellen-Sensorsignal detektiert wird, wird ein zweites Drehwinkelmesssignal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt. Danach wird das zweite Drehwinkelmesssignal bei jeder ansteigenden und/oder abfallenden Flanke (Zustandsänderung) des Kurbelwellen-Sensorsignals nachgeführt.
Als Elektromotor 4 ist vorzugsweise ein EC-Motor vorgesehen, der einen Läufer aufweist, an dessen Umfang eine Reihe von abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magnetisierten Magnetsegmenten angeordnet ist, die über einen Luftspalt mit Zähnen eines Stators magnetisch zusammenwirken. Die Zähne sind mit einer Wicklung bewickelt, die über eine Ansteuereinrichtung bestromt wird.
Die Lage der Magnetsegmente relativ zum Stator und damit der Verstellwellendrehwinkel wird mit Hilfe einer Messeinrichtung detektiert, die an dem Stator mehrere Magnetfeldsensoren 10 aufweist, die derart in Umfangsrichtung des Stators zueinander versetzt angeordnet sind, dass pro Umdrehung des Rotors eine Anzahl von Magnetsegment-Sensor-Kombinationen durchlaufen wird. Die Magnetfeldsensoren 10 erzeugen ein digitales Sensorsignal, das eine Reihenfolge von Sensorsignal-Zuständen durchläuft, die sich bei einer mechanischen Volldrehung des Rotors so oft wiederholt, wie die Messeinrichtung Magnetfeldsensoren 10 aufweist. Dieses Sensorsignal wird nachfolgend auch als Verstellwellen-Sensorsignal bezeichnet.
Beim Starten des Verbrennungsmotors wird - unabhängig von der Position, in der sich der Rotor bzw. die Verstellwelle gerade befindet - ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal-Startwert gesetzt. Dann wird die Verstellwelle verdreht, wobei bei einem Zustandswechsel des Verstellwellen-Sensorsignals in dem Betriebsprogramm des Steuergeräts ein Interrupt ausgelöst wird, bei dem das Lagemesssignal nachgeführt wird.
Als Referenzsignalgeber für den Nockenwellendrehwinkel ist ein induktiver Sensor 11 vorgesehen, der mit einem auf der Nockenwelle 3 angeordneten Triggerrad 12 zusammenwirkt. Wenn der induktive Sensor 11 eine Flanke des Triggerrads 12 detektiert, wird in einem Betriebsprogramm eines Steuergeräts ein Interrupt ausgelöst, bei dem der Kurbelwellendrehwinkel und der Verstellwellendrehwinkel für die Regelung des Phasenwinkels zur weiteren Verarbeitung zwischengespeichert werden.
Die Drehwinkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle wird nachfolgend auch als Phasenlage bezeichnet. Diese beschreibt den Zeitpunkt der Ventilöffnung relativ zur Kolbenbewegung der Verbrennungsmaschine. Sie ist wie folgt definiert: $ε (t) = ϕ_{Cnk} (t) - 2 \cdot ϕ_{Cam} (t),$
wobei ϕ_Cnk(t) der Kurbelwellendrehwinkel zum Zeitpunkt t, und ϕ_Cnk(t) den Nockenwellendrehwinkel zum Zeitpunkt t bedeuten.
Beim Start der Verbrennungsmaschine ist es notwendig, so schnell wie möglich eine Sollposition des Phasenwinkels einzuregeln. Dies kann nur anhand eines Bezugswinkels erfolgen, da der Phasenwinkel erst ermittelt werden kann, wenn die die Referenz-Drehwinkellage markierende Zahnlücken bzw. der Zahn gefunden und eine Flanke der Nockenwelle erkannt ist.
Nach dem Starten der Verbrennungsmaschine wird zunächst eine Anschlagfahrt durchgeführt, bei zwei Strategien denkbar sind:

a) Das Anschlagelement wird mit Hilfe des Elektromotors 4 mit einer vorgegeben Kraft in Richtung des Gegenanschlagelements gesteuert, bis die Referenzposition erreicht ist.
b) Es wird die Phasengeschwindigkeit auf eine vorgegebene Sollphasengeschwindigkeit geregelt, bis die Referenzposition erreicht ist.

Der Phasenwinkel kann während der Anschlagfahrt in zwei Teile zerlegt werden: $ε (t) = [ϕ_{Cnk}^{(0)} - 2 \cdot ϕ_{Cam}^{(0)}] + ([ϕ_{Cnk} (t) - ϕ_{Cnk}^{(0)}] + 2 \cdot [ϕ_{Cam} (t) - ϕ_{Cam}^{(0)}]) = ε^{(0)} + ε_{Re l} (t) .$
Dabei sind

ϕ⁽⁰⁾ _Cnk(t) = ϕ_Cnk(t₀) der Kurbelwellendrehwinkel am Anfang der Anschlagsfahrtphase,
ϕ⁽⁰⁾ _Cam(t) = ϕ_Cam(t₀) = der Nockenwellendrehwinkel am Anfang der Anschlagsfahrtphase,
ε⁽⁰⁾ = ε _Cnk(t₀) der Phasenwinkel am Anfang der Anschlagsfahrtphase und
ε _Rel(t) der Phasenwinkel, der vom Beginn der Anschlagsfahrtphase bis zum aktuellen Zeitpunkt t verstellt wurde. Er kann auch als relativer Anteil des Phasenwinkels bezüglich des Anfangsphasenwinkels bezeichnet werden.

Da die Messeinrichtung für den Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 4 eine höhere Auflösung hat als der induktive Sensor 11 der Nockenwelle 3, wird der Drehwinkel der Nockenwelle 3 nicht direkt, sondern mit Hilfe der Getriebegleichung des Verstellgetriebes 1 aus dem Lagemesssignal berechnet. Damit und aus Gleichung (1) ergibt sich die folgende Formel zur Bestimmung des relativen Anteils des Phasenwinkels: $ε_{Re l} (t) = \frac{1}{- i_{g}} \cdot (2 \cdot [ϕ_{Em} (t) - ϕ_{Em}^{(0)}] - [ϕ_{Cnk} (t) - ϕ_{Cnk}^{(0)}])$
Dabei sind

ϕ⁽⁰⁾ _Em(t) = ϕ_Em(t₀) der Drehwinkel des Rotors des Elektromotors am Anfang der Anschlagsfahrtphase,
ϕ_Em(t) der Drehwinkel des Rotors vom Anfang der Anschlagsfahrtphase bis zu dem aktuellen Zeitpunkt t.

Beim Start der Verbrennungsmaschine ist ε ⁽⁰⁾ unbekannt. Deswegen ist der aktuelle Phasenwinkel ε(t) während dieser Phase auch unbekannt. Für diese Phase wird nur der relative Anteil des Phasenwinkels benötigt. Dieser wird dazu verwendet, die Phasengeschwindigkeit zu berechnen, die für Phasengeschwindigkeitsregelung bei der Anschlagsfahrt benötigt wird, falls Strategie b) zur Anwendung kommt (siehe oben). Außerdem wird der relative Anteil des Phasenwinkels zum Auffinden der Referenzposition verwendet. Wenn die Referenzposition erreicht wird, bleibt der Phasenwinkel und somit auch dessen relativer Anteil nahezu konstant, obwohl der Elektromotor noch weiter in dieselbe Richtung bestromt wird.
Nachdem die beim Erreichen der Referenzposition auftretende Abnahme der Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals detektiert und die Referenzposition somit erkannt wurde, wird der Phasenwinkel mit der Referenzposition als Sollwert und dem ersten Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal solange geregelt, bis nachstehend noch näher erläuterten Bedingungen für die Regelung des Phasenwinkels mit dem zweiten Drehwinkelmesssignal als Sollwertsignal erfüllt sind. Der Phasenwinkel kann auch hier wieder in zwei Teile zerlegt werden: $ε (t) = ε_{HStop} + ε_{Rel} (t),$
wobei ε _HStop der Phasenwinkel am Bezugsanschlag und ε _Rel(t) der Phasenwinkel ist, der vom Beginn der Regelungsphase, bei der das erste Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal verwendet wird, bis zum aktuellen Zeitpunkt t verstellt wurde. Er ist der relative Anteil des Phasenwinkels bezüglich der Referenzposition. Dieser relative Anteil des Phasenwinkels kann wiederum mit Hilfe der Getriebegleichung des Verstellgetriebes berechnet werden: $ε_{Re l} (t) = \frac{1}{- i_{g}} \cdot (2 \cdot [ϕ_{Em} (t) - ϕ_{Em, HStop}] - [ϕ_{Cnk} (t) - ϕ_{Cnk, HStop}]),$
wobei

ϕ_Em,HStop = ϕ_Em(t) der Drehwinkel des Elektromotor-Rotors am Anfang der Regelungsphase ist, bei der das erste Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal verwendet wird,
ϕ_Cnk,HStop(t) = ϕ_Cnk(t_HStop) der Drehwinkel des Elektromotor-Rotors am Anfang der Regelungsphase ist, bei der das erste Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal verwendet wird,
ϕ_Em(t) der Drehwinkel des Elektromotor-Rotors vom Beginn der Regelungsphase ist, bei der das erste Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal verwendet wird, bis zum aktuellen Zeitpunkt t ist und
ϕ_Cnk(t) der Kurbelwellen-Drehwinkel vom Beginn der Regelungsphase ist, bei der das erste Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal verwendet wird, bis zum aktuellen Zeitpunkt t bezeichnet.

Nachdem die Referenzmarke in dem Kurbelwellen-Sensorsignal und das Nockenwellen-Referenzsignal detektiert wurden, die Drehzahl des Verbrennungsmotors 500 U/Min überschreitet und der Phasenwinkel in einem plausiblen Bereich liegt, wird der Phasenwinkel mit dem zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelmesssignal als Istwertsignal geregelt. Während dieser Phase der Regelung wird der Phasenwinkel durch $ε_{Re l} (t) = ε_{Abs} + \frac{1}{- i_{g}} \cdot (2 \cdot [ϕ_{Em, ICyc} - ϕ_{Em, ICam}] - [ϕ_{Cnk, ICyc} - ϕ_{Cnk, ICam}]),$

bestimmt. Dabei sind

ϕ_Em,ICyc = ϕ_Em(t_ICyc) der Drehwinkel des Elektromotor-Rotors von der letzten Erkennung der Referenzmarke bis zu dem aktuellen zyklischen Interrupt,
ϕ_Cnk,ICyc = ϕ_Cnk(t_ICyc) der Kurbelwellen-Drehwinkel von der letzten Erkennung der Referenzmarke bis zu dem aktuellen zyklischen Interrupt,
ϕ_Em,ICam der Drehwinkel des Elektromotor-Rotors von der letzten Erkennung der Referenzmarke bis zu dem letzten zyklischen Interrupt,
ϕ_Cnk,ICam der Kurbelwellen-Drehwinkel von der letzten Erkennung der Referenzmarke bis zu dem letzten zyklischen Interrupt,
ε_Abs der Phasenwinkel, der bei jedem zyklischen Interrupt ermittelt wird und gleich dem Kurbelwellen-Drehwinkel zum Zeitpunkt des Auftreten des Nockenwellen-Referenzsignals ist.

Die Drehzahl-Schwellwert von 500 U/Min. sorgt dafür, dass die Phasenwinkel-Regelung mit dem zweiten Drehwinkelmesssignal als Sollwertsignal nur in einem Motordrehzahlbereich durchgeführt wird, in dem die Flanken der Zähne des Kurbelwellen-Zahnkranzes 9, die Referenzmarke und das Nockenwellen-Referenzsignal sicher entdeckt werden können. Außerdem wird die Phasenwinkel-Regelung mit dem zweiten Drehwinkelmesssignal als Sollwertsignal nur durchgeführt, wenn der Phasenwinkel, der mit Hilfe des zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignals ermittelt wurde, in dem Verstellbereich der Verstellvorrichtung liegt. Ein unplausibler Phasenwinkel kann durch einen Hardwaredefekt (z.B. Anschlagausfall), Messsignalerfassungsfehler (z.B. falsche Flankenerfassung am Kurbelwellen-Zahnkranz 9) oder die Signalverarbeitung (falsche Erkennung der Referenzmarke, falsche Nachführung des Drehwinkelmesssignals usw.) verursacht werden. Solche Fehlerfälle werden durch geeignete Notmaßnahmen behandelt.
Die oben dargestellte Startstrategie kann wie folgt zusammengefasst werden:

a) Nach dem Motorstart (d.h. nachdem das Anlasser-Signal von Null auf eins springt) bis ein Kurbelwellen-Drehzahlmesswert detektiert wird: Vorsteuerung des Elektromotors 4 in Richtung der Referenzposition mit einem Pulsweiten-Modulationsverhältnis von 20%.
b) Nachdem ein Kurbelwellen-Drehzahlmesswert detektiert wurde, wird der Elektromotor 4 mit einem von mindestens einem Betriebsparameter abhängigen Pulsweiten-Modulationsverhältnis von z.B. 30% in Richtung der Referenzposition mit einer vorgegeben Geschwindigkeit und einer Begrenzung seines Betriebsstroms und seiner Betriebsspannung positioniert. Dafür und auch für die Anschlagserkennung wird der Phasenwinkel gemäß Gleichung (3) berechnet. Diese Phase der Regelung wird beendet, wenn der Anschlag erreicht und erkannt wird, oder wird abgebrochen, wenn die Bedingungen für eine Phasenlage-Regelung mit dem zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignal als Sollwertsignal erfüllt sind.
c) Nachdem die Referenzposition erkannt wurde, wird der Phasenwinkel bezüglich der Referenzposition geregelt. Dafür muss der Phasenwinkel am Anschlag bekannt sein. Der aktuelle Phasewinkel wird mittels GI. (4) und (5) berechnet. Diese Phase der Regelung wird abgebrochen, wenn der Anschlag erreicht und erkannt wird, oder wird abgebrochen, wenn die Bedingungen für eine Phasenlage-Regelung mit dem zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignal als Sollwertsignal erfüllt sind und der Anschlag noch nicht erreicht wurde.
d) Die Phasenlage-Regelung mit dem zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignal als Sollwertsignal wird durchgeführt, sobald die folgenden Bedingungen erfüllt werden: die

Motordrehzahl der Verbrennungsmaschine ist größer oder gleich 500 U/Min, die Referenzmarke wurde erkannt und der mit Hilfe des zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignal ermittelte Phasenwinkel liegt in einem plausiblen Bereich. Für diese Regelung wird der Phasenwinkel mittels Gleichung (6) berechnet.
Nachstehend wird das Verfahren anhand der in Fig. 4 bis 8 gezeigten Simulationsergebnisse erläutert. Dabei wurde für die Anschlagsfahrt die Strategie Phasengeschwindigkeitsregelung verwendet.
Bei der Zeit t = 0.02 s wird die Verbrennungsmaschine gestartet. Die Motordrehzahl erreicht bei t = 0.2 s den Wert von 800 U/Min und bleibt von da ab bis zum Ende der Simulation konstant. Bei t = 0.0375 s wird die Anschlagsfahrt begonnen (SCam = 4), da die Motordrehzahl von 50 U/Min zu diesem Zeitpunkt erreicht wird. An dieser Stelle hat der Kurbelwellen-Drehwinkel bezüglich der Motorstartposition einen Wert von 7° und der Drehwinkel des Elektromotors einen Wert von 0°. Diese Werte werden als Referenzwinkel $ϕ_{Em}^{(0)}$
und $ϕ_{Cnk}^{(0)}$
für die Berechnung des Phasenwinkels gemäß Gleichung (3) verwendet. Nachdem der Anschlag zum Zeitpunkt t = 0.08 s, erreicht wurde, dauert es 25 ms, bis er erkannt wird (t = 0.105 s). Für die Anschlagsfahrt wird ein Anfangsphasenwinkel von 148° Kurbelwelle angenommen.
Ab t = 0.105 s wird der Phasenwinkel bezüglich der Referenzposition geregelt (SCam =5). Die Werte, die der Kurbelwellen-Drehwinkel (ϕ_Cnk = 106°) und der Rotor-Drehwinkel (ϕ_Em = 213.5°) zu dem Zeitpunkt haben, dienen während dieser Phase als Referenzwinkel ϕ_Cnk,HStop und ϕ_Cnk,HStop für die Berechung des Phasenwinkels nach Gleichung (5). Dabei beträgt der Phasenwinkel an der Referenzposition 154°, siehe Gleichung (4).
Die Regelung mit dem zweiten Kurbelwellen-Drehwinkelsignal als Sollwertsignal wird erst bei t.= 0.2375 s begonnen (SCam = 6), nachdem die Drehzahlschwelle von 500 U/Min bei t = 0.135 s erreicht und die erste Referenzmarke bei t = 0.125 s sowie eine Flanke des Nockenwellen-Referenzsignals entdeckt wurden. Am Anfang der Phase hat der mit Hilfe des zweiten Drehwinkelmesssignals ermittelte Phasenwinkel ε _Abs den Wert 107.5° und beim nächsten Auftreten der Flanke des Nockenwellen-Referenzsignals (t= 0.39 s) den Wert 119.5°.
Die Erfindung betrifft also ein Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle 3 einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle 5. Die Kurbelwelle 5 steht über ein Verstellgetriebe 1 mit der Nockenwelle 3 in Antriebsverbindung, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer mit einem Elektromotor 4 in Antriebsverbindung stehenden Verstellwelle ausgebildet ist. Mit der Antriebwelle ist ein Anschlagelement 6 und mit der Nockenwelle 3 ein Gegenanschlagelement 7 verbunden, das in mindestens einer Referenzposition mit dem Anschlagelement 6 zusammenwirkt. Bei einem Startvorgang der Verbrennungsmaschine werden ein Kurbelwellen-Drehwinkelmesssignal und ein Lagemesssignal für den Drehwinkel der Verstellwelle erfasst. Mit Hilfe des Drehwinkelmesssignals, des Lagemesssignals und einer Getriebekenngröße des Dreiwellengetriebes wird ein Phasenwinkelsignal für die auf eine Startposition bezogene Drehwinkellage der Nockenwelle 3 relativ zur Kurbelwelle 5 ermittelt. Nachdem das Anschlagelement 6 gegen das Gegenanschlagelement 7 positioniert und das Erreichen der Referenzposition detektiert wurde, wird der Phasenwinkel relativ zur Referenzposition gemessen und auf ein Sollwertsignal geregelt.

Bezuaszeichenliste

1: Verstellgetriebe
2: Nockenwellenzahnrad
3: Nockenwelle
4: Elektromotor
5: Kurbelwelle
6: Anschlagelement
7: Gegenanschlagelement
8: Magnetdetektor
9: Zahnkranz
10: Magnetfeldsensor
11: induktiver Sensor
12: Triggerrad

Claims

Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle (3) einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle (5), insbesondere während eines Startvorgangs der Verbrennungsmaschine, wobei die Kurbelwelle (5) über ein Verstellgetriebe (1) mit der Nockenwelle (3) in Antriebsverbindung steht, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer mit einem Elektromotor (4) in Antriebsverbindung stehenden Verstellwelle ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle (5) verdreht und ein Kurbelwellen-Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Drehwinkeländerung der Kurbelwelle (5) seinen Zustand ändert und wobei die Kurbelwelle (5) und die Nockenwelle (3) in einer Referenzposition relativ zueinander verspannt werden und das Erreichen der Referenzposition detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass
a) ein Drehwinkelmesssignal auf einen Drehwinkelmesssignal-Startwert gesetzt wird,

b) wobei bei einem Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals das Drehwinkelmesssignal nachgeführt wird,

c) wobei ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal-Startwert gesetzt wird,

d) wobei die Verstellwelle verdreht und ein Verstellwellen-Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Veränderung der Drehlage der Verstellwelle seinen Zustand ändert,

e) wobei bei einem Auftreten einer Zustandsänderung des Verstellwellen-Sensorsignals das Lagemesssignal nachgeführt wird,

f) wobei mit Hilfe des Drehwinkelmesssignals, des Lagemesssignals und einer Getriebekenngröße des Verstellgetriebes (1) ein Phasenwinkelsignal für die Drehwinkellage der Nockenwelle (3) relativ zur Kurbelwelle (5) ermittelt wird,

g) wobei beim Detektieren der Referenzposition das Phasenwinkelsignal auf einen der Referenzposition zugeordneten Referenzwert gesetzt wird,

h) wobei danach das Phasenwinkelsignal bei einer Zustandsänderung des Drehwinkelmesssignals und/oder des Lagemesssignals nachgeführt wird,

i) und wobei der Phasenwinkel geregelt wird, indem das so erhaltene referenzpositionsbezogene Phasenwinkelsignal mit einem Sollwertsignal verglichen und beim Auftreten einer Phasenwinkel-Abweichung der Elektromotor (4) derart angesteuert wird, dass sich die Abweichung reduziert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Verspannen der Kurbelwelle (5) mit der Nockenwelle (3) ein mit der Antriebwelle verbundenes Anschlagelement (6) gegen ein mit der Nockenwelle (3) verbundenes Gegenanschlagelement (7) positioniert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurbelwelle (5) und die Nockenwelle (3) mit Hilfe eines Federelements miteinander verspannt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erreichen der Referenzposition anhand einer Veränderung der Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erreichen einer vorgegebenen Referenz-Drehwinkellage der Kurbelwelle (5) in dem Kurbelwellen-Sensorsignal eine Referenzmarke erzeugt wird, dass beim Auftreten der Referenzmarke ein zweites Drehwinkelmesssignal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt wird, dass das zweite Drehwinkelmesssignal beim Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals nachgeführt wird, dass beim Erreichen einer vorgegebenen Drehwinkellage der Nockenwelle (3) ein Nockenwellen-Referenzsignal erzeugt wird, dass die beim Auftreten des Nockenwellen-Referenzsignals jeweils vorliegenden Messwerte des Drehwinkelmesssignals und des Lagemesssignals bestimmt und mit diesen Messwerten und der Getriebekenngröße ein Wert für ein absolutes Phasenwinkelsignal ermittelt wird, dass die Drehzahl der Verbrennungsmaschine gemessen und mit einem vorgegebenen Drehzahlschwellwert verglichen und beim Überschreiten des Drehzahlschwellwerts die Regelung des Phasenwinkels mit dem absoluten Phasenwinkelsignal als Istwertsignal weitergeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das absolute Phasenwinkelsignal mit einem vorgegebenen Wertebereich verglichen wird, und dass die Regelung des Phasenwinkels nur dann mit dem absoluten Phasenwinkelsignal weitergeführt wird, wenn das Phasenwinkelsignal in dem vorgegebenen Wertebereich liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst für die Drehzahl der Kurbelwelle (5) mindestens ein Drehzahlmesswert detektiert wird, und dass erst danach die Regelung des Phasenwinkels mit dem absoluten Phasenwinkelsignal weitergeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bevor das Anschlagelement (6) gegen das Gegenanschlagelement (7) positioniert wird, der Elektromotor (4) durch Pulsweitenmodulation mit einem vorgegeben Puls-Pausenverhältnis in Richtung auf die Referenzposition vorgesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Puls-Pausenverhältnis in Abhängigkeit von der Detektion des Drehzahlmesswerts verändert wird, wobei das Puls-Pausenverhältnis vorzugsweise vergrößert wird, sobald der Drehzahlmesswert detektiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bevor das Anschlagelement (6) gegen das Gegenanschlagelement (7) positioniert wird, das Phasenwinkelsignal zur Bildung eines Phasengeschwindigkeitssignals differenziert wird, dass das Phasengeschwindigkeitssignal mit einem Phasengeschwindigkeits-Schwellwert verglichen wird, und dass für den Fall, dass das Phasengeschwindigkeitssignals größer ist als der Schwellwert, das Phasengeschwindigkeitssignal mit einem Sollwertsignal verglichen und beim Auftreten einer Abweichung der Elektromotor (4) derart angesteuert wird, dass sich die Abweichung reduziert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bevor das Erreichen der Referenzposition detektiert wird, der Betriebsstrom und/oder die Betriebsspannung und/oder die Drehzahl des Elektromotors (4) begrenzt und/oder geregelt wird (werden).