JPH10238373A - 調節部材の調整又は制御を行なうための方法及び装置 - Google Patents

調節部材の調整又は制御を行なうための方法及び装置

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JPH10238373A
JPH10238373A JP10042001A JP4200198A JPH10238373A JP H10238373 A JPH10238373 A JP H10238373A JP 10042001 A JP10042001 A JP 10042001A JP 4200198 A JP4200198 A JP 4200198A JP H10238373 A JPH10238373 A JP H10238373A
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adjusting member
proportional
adjusting
phase adjuster
hydraulic
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JP10042001A
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Dirk Neubauer
ノイバウアー ディルク
Dirk Heintzen
ハインツェン ディルク
Helmut Schilly
シリー ヘルムート
Harald Schmitz
シュミッツ ハラルト
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Schaeffler Engineering GmbH
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AFT Atlas Fahrzeugtechnik GmbH
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G21/00—Mechanical apparatus for control of a series of operations, i.e. programme control, e.g. involving a set of cams
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 位相調節器を制御する装置を提供すると共
に、少なくとも当該装置の個々の部分又は当該装置全体
を簡易化して、当該装置が費用的に有利に構成できるよ
うにすること。 【解決手段】 位相調節器を無段階に位置決めするか又
は移動調節するための調節部材部分を備えた少なくとも
１つの調節部材を有する装置であって、比例的な液圧式
の調節部材部分が比例的ではないアクタと結合され、該
アクタにより作動可能であること。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は位相調節器の無段階
の位置決め又は移動調節を行なう調節部材部分を有する
少なくとも１つの調節部材を有する装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、位相
調節器を制御する装置を提供すると共に、少なくとも当
該装置の部分又は当該装置全体を、例えば当該装置が低
費用で構成され得るように簡易化することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、位相調
節器、特に燃焼機関のカム軸における位相調節器を無段
階に位置決め又は移動調節するための調節部材部分を備
えた少なくとも１つの調節部材を有する前記装置におい
て、比例的な液圧式の調節部材部分が比例的ではないア
クタと結合されかつこれによって作動可能であることに
より解決された。
【０００４】本発明の有利な構成は請求項２から８まで
に記載されている。
【０００５】さらに本発明の課題は簡易化された装置に
おいて可能な機能欠損を補償するか又は調整する制御法
又は調整法を提供することである。
【０００６】別の発明的な思想によれば、少なくとも１
つの部分課題は、位相調節器、特に燃焼機関のカム軸に
おける位相調節器を無段階に位置決めするか又は調節す
る方法において、比例的な液圧式又は電気式の調節部材
部分が電磁式の、比例的ではないアクタと結合され、こ
れにより作動可能であることによっても解決された。こ
の場合にはこの方法は、液圧式又は電気式の調節部材部
分の非比例性又は非直線性を補償する補助機能を有して
いる。
【０００７】本発明の有利な構成は従属請求項１０から
１５に記載されている。
【０００８】
【実施例】図１と図２とには例えば内燃機関１１又は燃
焼機関のカム軸１２における液圧式の位相調節器１を有
する当該装置１０が示されている。１つの実施例におい
てはこのシステム又は当該装置は連続的な運転で、液圧
式の部分４と電磁式の部分５とに分けられる比例的な液
圧式又は電気液圧式の調節部材１３、例えば弁を用い
て、閉じられた調整回路で位置決めされかつ制御され
る。調節部材の液圧式の部分４と位相調節器との間の液
圧式の接続、例えば流体接続は、液体接続部２，３で実
現される。この液体接続部は液圧導管として構成されて
いることができる。電磁的な部分５は以後、アクタ又は
アクチェータとも呼ばれている。
【０００９】当該装置１０は位相調節器１、特に燃焼機
関１１のカム軸１２における位相調節器のための調節部
材部分４を有する少なくとも１つの調節部材１３を備え
ている。当該装置１０においては比例的な液圧式の調節
部材部分４は比例的ではないアクタ５と結合され、これ
によって作動可能である。この場合には比例的ではない
アクタ５は電磁式の切換え磁石として構成されているか
又はこのような切換え磁石を有している。液圧式の調節
部材部部分４は切換え特性を有し、該切換え特性は少な
くとも２つの位置の間の切換えを行なう。この場合には
中間位置は調節されない。同様に液圧式の調節部材部分
４は比例特性を有していることもできる。この場合には
個々の位置の間の中間位置が調節され得る。液圧式の調
節部材部分４は２つの終端位置の間で運動可能でありか
つ終端位置で切換え特性を有し、終端位置の間で比例特
性を有している。しかし液圧式の調節部材部分４が２つ
の終端位置の間で運動可能でありかつ終端位置の近くで
切換え特性を有しかつ終端位置の間の中間位置で比例特
性を有していても合目的的である。さらに合目的的であ
るのは、当該装置１０が位相調節器１の無段階の位置決
め移動調節のために少なくとも２つの調節部材１３を有
していることである。
【００１０】さらに本発明は、位相調節器１、特に燃焼
機関１１のカム軸１２における位相調節器１を無段階に
位置決め又は移動調節するための方法であって、比例的
な液圧式の又は電気式の調節部材部分が電磁的な、比例
的ではないアクタ５と結合され、これによって作動され
る方法に関する。この方法は液圧式又は電気式の調節部
材部分の非比例性又は非直線性を補償するための補助機
能を有している。この場合には非直線性又は非比例性を
補償するための補助機能は比例性又は直線性からの偏差
を少なくとも一時的に又は常時学習することで与えられ
ていると有利である。同様に有利であるのは、調節部材
の切換え特性を有する運転範囲の位置を検出しかつ学習
する補助機能が与えられていることである。さらに別の
実施例においては、調節部材の比例特性的な運転範囲の
位置を検出しかつ学習する補助機能が与えられているこ
とが有利である。さらに位相調節器１を一定の位置に保
つ調節部材１３の位置を検出しかつ学習する補助機能が
与えられていると有利である。さらに有利であるのは位
相調節器１を一定の位置に保持する調節部材１３の位置
を検出して学習しかつ調節部材の制御信号を小さな干渉
で調整する補助機能が与えられていることである。さら
に有利であるのは位相調節器１の学習した運動速度に関
連して調節部材を制御するデータのための所定値を送信
する補助機能が与えられていることである。
【００１１】液圧式のエネルギはポンプ６又は蓄圧器に
よって与えられる。この場合、ポンプは駆動装置により
駆動される。駆動装置は例えば電気モータ７であること
ができる。
【００１２】制御するためには調整器、例えばＰＩＤ調
整器、予測調整器又は他の調整器が用いられる。
【００１３】液圧式の調節駆動装置又は連続的な位相調
節器は、少なくとも１つの比例的ではないアクタ、例え
ば切換え磁石５によって電気的に制御される少なくとも
１つの調節部材４、例えば弁の液圧的な部分で連続的に
２つの終端位置の間のすべての中間位置にもたらされ
る。この場合、比例的でないアクタ、例えば切換え磁石
５は調整器と適応機能を有する調整方法で、閉じた調整
回路内で又は開いた制御区間内で制御される。前記調整
方法は閉じられた調整回路又は開いた制御区間のための
制御装置内で実施される。
【００１４】これによって液圧式の調節部材部分と該調
節部材部分を作動する電気的な比例しないアクチェータ
とによって、液圧式の位相調節器又は調節モータの準比
例的な位置調整又は制御と、適応性のある補助機能とが
調整電子装置の調整又は制御方法で達成される。
【００１５】この場合には機能欠損は調整方法における
補助機能により補償される。補助機能は例えば非比例性
を例えばある大きさで学習し、これをほぼ連続的に更新
する。この場合、補助機能は本来の調整方法に、値、例
えば調節値を計算するための修正値を提供する。これに
よって調節駆動装置又は位相調節器の任意の調節角度
を、制御装置において展開される調整方法で調節するこ
とが可能になる。
【００１６】位相調節器は複動式のシリンダのように働
く。図１と２とにおける図示の位置（Ｉ）では位相調節
器のピストンは右へ移動させられている。第１の調節部
材（第１の圧力室）はタンク又は液槽へ放出する。第１
の調節部材（第２の圧力室）はポンプ又は圧力媒体供給
装置からシリンダへ圧力媒体を通過させる。両方の調節
部材が中央位置（ＩＩ）にあると、両方の圧力導管は閉
鎖され、オイルはシリンダ又はタンクへ流れないか又は
圧力接続は形成されない。ピストン１は弛緩させられて
瞬間位置に位置している。調節部材の他の終端位置（Ｉ
ＩＩ）においてピストン１は左へ移動する。
【００１７】図３に示されたブロック回路図１００にお
いては、ブロック１０１において方法がスタートさせら
れる。自動車の燃焼機関の始動時及び該機関の運転の
間、マイクロプロセッサ及び記憶器を有する機関制御装
置は、機関回転数ｎ、負荷Ｍｄ及び場合によっては他の
パラメータに関連してクランク軸角のための目標値ａｌ
ｐｈａ−ｓｏｌｌを形成する（ブロック１０２を参照ａ
ｌｐｈａ−ｓｏｌｌ＝ｆ（ｎ，Ｍｄ…））。目標値ａｌ
ｐｈａ−ｓｏｌｌのこの値は位相調節器−位置調整器の
調整アルゴリズムに送り込まれる。クランク軸１０３と
カム軸１０４との角度の測定信号からは実際値ａｌｐｈ
ａ−ｉｓｔが決定される。この実際値ａｌｐｈａ−ｉｓ
ｔは位相調節器を用いたカム軸の瞬間のクランク角度位
置を表わす。ａｌｐｈａ−ｉｓｔはブロック１０５にお
いて、クランク軸とカム軸との間の時間差ｄｅｌｔａ
ｔから形成され、ａｌｐｈａ−ｉｓｔ＝ｎ／５＊ｄｅｌ
ｔａｔ．である。
【００１８】ａｌｐｈａ−ｉｓｔとａｌｐｈａ−ｓｏｌ
ｌとの間の差から調整器は位相調節器における干渉の大
きさと長さ（時間的な長さ）を求める。ａｌｐｈａ−ｉ
ｓｔとａｌｐｈａ−ｓｏｌｌとの間の差はＰＷＭ制御信
号としてブロック１０６において形成される。
【００１９】ｄｅｌｔａ ａｌｐｈａとＰＷＭとを有す
る表又は特性域においてｄｅｌｔａａｌｐｈａ＝ｆ（継
続時間ＰＷＭ）で干渉の時間的な長さとこれにより達成
できる位相調節との関係が表わされている。このデータ
は適当に表又は特性域から読取り可能である（ブロック
１０８を参照）。逆測定と比較とによってこれらのデー
タはほぼ連続的に又は時間的なインターバルで実現化さ
れ、制御ユニットの記憶器１０７に記憶される。この記
憶器１０７においてはスタート値又は基値も記憶されて
いる。求められた値で干渉の時間的な長さが適正化させ
られる。
【００２０】調節部材の非直線性の修正は記憶基に記憶
された理想化した特性線で実施される。この場合には位
相の移動調節が理想線又は理想値からずれているか否か
が調節された干渉値で求められる（ブロック１０９を参
照）。ずれの大きさは記憶器に記憶され、次の移動調節
又はセッティングに際して考慮される。
【００２１】さらに修正機能は例えば特性線の種々の傾
斜によって惹起させられて解像の高い範囲と低い範囲を
も記憶する。これによって求められた値では干渉の大き
さが適性化されるか又は修正される。
【００２２】調整器がもはや解像力を有していないこと
を調整器が確認すると、つまり調整器が例えばはっきり
と異なる調節速度を有する２つの点の間でしか区別する
ことができないと、調整器は比例範囲と切換え範囲との
境界を見つけたことになる。この値又はこれらの値は記
憶される。何故ならば、切換え範囲では非直線性の修正
はからなずしも必要ないからである（ブロック１１１を
参照）。
【００２３】位相調節器がある位置にある、変化が望ま
れないときには安定した位置の調整が行なわれる（ブロ
ック１１０を参照）。位相調節器がさらにいくらか動く
と、アクチェータ１１２、例えば調節部材の保持位置は
小さなステップで調整させられる。前述のすべての方法
と修正は調整器の出力信号に影響を及ぼし、位相調節器
１１３の運動をコントロールするアクチェータ１１２に
適合させられた制御信号として送り込まれる。
【００２４】本願の発明は特許請求の範囲の記載に限定
されるものではない。出願人は明細書及び又は図面に開
示されているに過ぎない別の特徴についての特許の請求
の権利を留保しておく。
【００２５】従属請求項の引用関係は各従属請求項の特
徴による主請求項の実施態様を表現したものであり、引
用した従属請求項の特徴の独立した特許の保護を放棄す
るものではない。
【００２６】これらの従属請求項の対象は先行する従属
請求項の対象とは無関係な構成を有する独立した発明を
なすこともできる。
【００２７】さらに本発明は明細書の実施例に限定され
るものではない。むしろ本発明の枠内では、数多くの変
化実施例、特に明細書全般の記載、実施例並びに請求の
範囲に記載されかつ図示された特徴もしくは部材又は方
法段階と関連して発明的でありかつ組合わすことのでき
る特徴によって、新しい対象又は製造、検査及び作業方
法に関しても新しい方法段階もしくは方法段階継列を成
すヴァリエーション、部材及び組合わせ又は変更が可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の概略図。
【図２】本発明の装置の概略図。
【図３】ブロック回路図。
【符号の説明】
１ 位相調節器、 ２，３ 液体接続部、 ４ 調節部
材部分、 ５ アクタ（アクチェータ）、 ６ ポン
プ、 ７ モータ、 １０ 当該装置、 １１内燃機
関、 １２ カム軸、 １３ 調節部材
フロントページの続き (72)発明者 ディルク ハインツェン ドイツ連邦共和国 ハーゲン ミューレン ブリンクシュトラーセ 50 (72)発明者 ヘルムート シリー ドイツ連邦共和国 ベルクノイシュタット ツム ホルンブルーフ 12 (72)発明者 ハラルト シュミッツ ドイツ連邦共和国 ドルトムント ポール ベルクヴェーク 68

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 位相調節器、特に燃焼機関のカム軸にお
    ける位相調節器を無段階に位置決めするか又は移動調節
    するための調節部材部分を備えた少なくとも１つの調節
    部材を有する装置であって、比例的な液圧式の調節部材
    部分が比例的ではないアクタと結合され、該アクタによ
    り作動可能であることを特徴とする、調節部材の調整又
    は制御を行なうための装置。
  2. 【請求項２】 比例的ではないアクタが電磁式の切換え
    磁石として構成されているか又はこのような切換え磁石
    を有している、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】 電磁式の、比例的ではないアクタが電磁
    式の行程磁石として構成されているか又はこのような行
    程磁石を有している、請求項１記載の装置。
  4. 【請求項４】 請求項１から３までのいずれか１項記載
    の調節部材を有する装置であって、液圧式の調節部材部
    分が切換え特性を有していることを特徴とする装置。
  5. 【請求項５】 請求項１から３までのいずれか１項記載
    の調節部材を有する装置であって、液圧式の調節部材部
    分が比例特性を有していることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】 請求項１から３までのいずれか１項記載
    の調節部材を有する装置であって、液圧式の調節部材部
    分が２つの終端位置の間で運動可能であって、該終端位
    置において切換え特性を有しかつ該終端位置の間の中間
    位置で比例特性を有している、ことを特徴とする装置。
  7. 【請求項７】 請求項１から３までのいずれか１項記載
    の調節部材を有し、液圧式の調節部材部分が２つの終端
    位置の間で移動可能であって、該終端位置の近くで切換
    え特性を有し、該終端位置の間の中間位置で比例特性を
    有していることを特徴とする装置。
  8. 【請求項８】 位相調節器の無段階の位置決め又は移動
    調節のために少なくとも２つの調節部材が使用されてい
    る、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
  9. 【請求項９】 位相調節器、特に燃焼機関のカム軸にお
    ける位相調節器を無段階に位置決めするか又は移動調節
    する方法であって、比例的な液圧式又は電気的な調節部
    材部分が電磁式の、比例的でないアクタと接続されてお
    りかつ該アクタにより作動される方式のものにおいて、
    前記方法が液圧式又は電気式の調節部材部分の非比例性
    又は非直線性を補償するための補助機能を有しているこ
    とを特徴とする、調節部材の調整又は制御を行なうため
    の方法。
  10. 【請求項１０】 非直線性又は非比例性を補償するため
    の補助機能が比例性又は直線性からの偏差を少なくとも
    一時的に又は常時学習することで与えられる、請求項９
    記載の方法。
  11. 【請求項１１】 調節部材の切換え特性的な運転範囲の
    位置を検出しかつ学習する補助機能を有している、請求
    項９又は１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 調節部材の比例特性的な運転範囲の位
    置を検出しかつ学習する補助機能を有している、請求項
    ９から１１までのいずれか１項記載の方法。
  13. 【請求項１３】 位相調節器を定位置に保つ調節部材の
    位置を検出しかつ学習する補助機能を有している、請求
    項９から１２までのいずれか１項記載の方法。
  14. 【請求項１４】 位相調節器を定位置に保つ調節部材の
    位置を検出しかつ学習しかつ調節部材の制御信号を小さ
    な干渉で常時調整する補助機能を有している、請求項１
    ３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 位相調節器の学習した運動速度に関連
    して調節部材を制御するデータのための所定値を送信す
    る補助機能を有している、請求項１から１３までのいず
    れか１項記載の方法。
JP10042001A 1997-02-26 1998-02-24 調節部材の調整又は制御を行なうための方法及び装置 Pending JPH10238373A (ja)

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DE (1) DE19807763A1 (ja)
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