DE10128735B4

DE10128735B4 - Ventileinstellungssteuerung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10128735B4
Application number: DE10128735A
Authority: DE
Inventors: Tatsuhiko Kope Takahashi; Atsuko Hashimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-11-02
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2006-03-30
Anticipated expiration: 2021-06-14
Also published as: JP3703709B2; US20020050256A1; KR100439717B1; DE10128735A1; KR20020034848A; US6412459B1; JP2002138865A

Abstract

Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung in einer Brennkraftmaschine, die eine Kurbelwelle aufweist, umfassend:
einen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Einlassnocken, welcher Einlassventile der Brennkraftmaschine öffnet und schließt;
einen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Auslassnocken, welcher Auslassventile der Brennkraftmaschine öffnet und schließt;
eine zwischen der Kurbelwelle und zumindest einem der Einlass- und Auslassnocken angeordnete Ventileinstellung-Änderungseinrichtung zur Änderung der zeitlichen Steuerung des Einlass- und/oder Auslassventils;
eine Antriebseinrichtung (16) zum Antrieb der Ventileinstellungs-Änderungseinrichtung; und
eine Steuerungseinrichtung (17) zur Steuerung des Maßes der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16);
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinrichtung (17) einen Differenzwert (ALsa) speichert zwischen einem ersten Haltestromwert (AL1) entsprechend einem Haltestrom der Antriebseinrichtung (16) bei Übereinstimmung eines Betriebszustandswertes (Ne) mit einem ersten Wert (N1) und zwischen einem zweiten Haltestromwert (AL2) entsprechend einem Haltestrom der Antriebseinrichtung (16) bei Übereinstimmung des Betriebszustandswertes (Ne) mit einem zweiten Wert (N2); und
die Steuerungseinrichtung...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung in einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die DE 696 02 668 T2 beschreibt eine Ventilsteuervorrichtung dieser Art, bei welcher eine Steuerungseinrichtung einen spezifischen Steuerungswert auf der Grundlage einer erfassten Drehzahl der Brennkraftmaschine korrigiert, wenn der Kolben eine Extremposition einnimmt. Die Steuerungseinrichtung stellt den Öldruck entsprechend dem korrigierten spezifischen Steuerungswert derart ein, dass der Kolben in der jeweiligen Extremposition gehalten wird und die Erzeugung von Rauschen bzw. von Geräuschen unterdrückt wird bei Aufrechterhaltung eines guten Ansprechverhaltens.

Die DE 198 19 360 C2 beschreibt eine weitere Ventilsteuervorrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher eine Lerneinrichtung einen Lernwert berechnet auf der Grundlage eines Mittelwertes oder auf der Grundlage eines mittleren Wertes eines integralen Korrekturwertes (ΣKi).

Aus der GB 2 272 960 A ist eine Ventilsteuervorrichtung bekannt für eine Bestimmung einer optimalen Steuerung aus erfassten Betriebszustandsgrößen unter Erfassung einer Phasendifferenz der Nockenwelle und unter Berücksichtigung der Drehzahl der Brennkraftmaschine.

Gemäß der EP 0 643 201 B1 erfolgt eine Ventilsteuerung anhand eines oberen Grenzwertes.

Die JP 63 131 808 A offenbart eine Ventilsteuereinrichtung mit Druckkammern vor und hinter einer Getriebeinrichtung einer Ventilsteuervorrichtung.

Eine weitere Ventilsteuervorrichtung ist in der offengelegten japanischen Patent Nr. 256878/1997 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird die Phase der sich drehenden Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine verschoben, um eine Nockenwelle anzutreiben. Die Ventileinstellung zumindest entweder der Einlassventile oder der Auslassventile wird eingestellt. Die Ventileinstellung wird aus der Phasendifferenz zwischen der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine und der Nockenwelle ermittelt. Die Soll-Ventileinstellung wird auf Grundlage der Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eingestellt. Die Steuerverstärkung einer Ventileinstellungsvorrichtung ist so eingestellt, dass die ermittelte Einstellung bezüglich der Phase mit der Soll-Ventileinstellung übereinstimmt. Die Verschiebungsgeschwindigkeit der Phase der sich drehenden Nockenwelle ergibt sich aus dem Übergang der tatsächlichen Ventileinstellung. Die Verschiebungsgeschwindigkeit dieser Drehphase wird mit einem Bezugswert verglichen. Die Steuerverstärkung wird so korrigiert, dass die Differenz dieser beiden Geschwindigkeiten auf Null verringert wird. Auf diese Weise werden Verschiebungsgeschwindigkeitsänderungen abgefangen. Das Reaktionsverhalten und die Konvergenz werden verbessert.

Im einzelnen wird während der Einstellung der Ventileinstellung dann, wenn die tatsächliche Ventileinstellung von der Soll-Ventileinstellung abweicht, ein Proportionalwert aus der Abweichung erzeugt. Auf der Grundlage dieses Proportionalwertes und eines Ableitungswertes, der aus dieser Abweichung berechnet wird, wird ein Tastverhältnis zum Kompensieren der Reaktionsverzögerung an ein Öldrucksteuerventil geschickt. Danach werden ein Proportionalwert und ein Ableitungswert entsprechend aus der Abweichung zu einem gewissen Zeitpunkt ermittelt, und wird daher ein anderes Tastverhältnis festgestellt, und an das Öldrucksteuerventil geschickt. Das Tastverhältnis wird beibehalten, bis die Abweichung der tatsächlichen Ventileinstellung von der Sollventileinstellung kleiner als ein vorbestimmter Wert wird. Während dieses Tastverhältnis beibehalten wird, wird die Variation der tatsächlichen Ventileinstellung zwischen zwei Punkten ermittelt. Weiterhin wird die Zeit ermittelt, in welcher dies Variation auftritt. Die Verschiebungsgeschwindigkeit der Drehphase wird aus der Variation und der Zeit festgestellt. Diese Verschiebungsgeschwindigkeit wird mit einem Bezugsgeschwindigkeitswert verglichen. Wenn die Verschiebungsgeschwindigkeit höher ist als der Bezugswert, so wird das Tastverhältnis zur Kompensation der Reaktionsverzögerung auf einen kleineren Wert eingestellt. Ist sie niedriger, so wird das Tastverhältnis zur Kompensation der Reaktionsverzögerung auf einen größeren Wert eingestellt.

Schließlich beschreibt die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 217609/1997 eine Vorrichtung zur exakten Steuerung der Ventileinstellung unter Verwendung eines Ventileinstellsteuermechanismus, der sich in bezug auf entweder die Ausgangswelle einer Brennkraftmaschine oder eine von der Ausgangswelle angetriebene Nockenwelle innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs dreht. Der Ventileinstellungssteuermechanismus wird auf der Grundlage der Differenz zwischen dem tatsächlichen Wert der Winkelentfernung zwischen der Ausgangswelle und der Nockenwelle und einem Sollwert betrieben. Die Winkelentfernung wird so gesteuert, dass sie mit dem Sollwert übereinstimmt. Wenn die Abweichung des tatsächlich gemessenen Wertes von dem Sollwert sich nicht ändert, wird ein Korrekturwert für den Ventileinstellungssteuermechanismus so eingestellt, dass die Abweichung verringert wird. Auf diese Weise kann die Ventileinstellung exakt gesteuert werden, ohne durch Herstellungstoleranzen beeinflusst zu werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilsteuervorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass die Anpassung der Ventilsteuerung an tatsächlich bestehende Betriebsbedingungen hinsichtlich Genauigkeit weiter verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Ventilsteuerungsvorrichtung nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigten
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, wobei diese Ventileinstellungssteuerungsvorrichtung für die Steuerung der Ventileinstellung bei einer Brennkraftmaschine dient;
2 ein Charakteristikdiagramm, welches die Ventileinstellung erläutert, die bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erhalten wird;
3 eine Querschnittsansicht des Aufbaus und des Betriebsablaufs eines Öldrucksteuerventils, das in der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung vorgesehen ist;
4 ein Flussraten-Charakteristikdiagramm des Öldrucksteuerventils, das in der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung vorgesehen ist;
5 ein Charakteristikdiagramm, welches das Reaktionsvermögen eines Steuermechanismus erläutert, der in der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung enthalten ist;
6 ein Flussraten-Charakteristikdiagramm des Öldrucksteuerventils, das in der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung vorgesehen ist;
7 ein Charakteristikdiagramm, das das Reaktionsvermögen eines Steuermechanismus erläutert, der in der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung vorgesehen ist;
8 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung erläutert, mit welcher die Verarbeitung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung verglichen wird;
9 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung erläutert, mit welcher die Verarbeitung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung verglichen wird;
10 ein Flussdiagramm mit einer Erläuterung einer Verarbeitung, mit welcher die Verarbeitung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung verglichen wird;
11 ein Flussdiagramm, das eine Verarbeitung erläutert, mit welcher die Verarbeitung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung verglichen wird;
12 ein Flussdiagramm, das die Steuerung einer Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert;
13 ein Flussdiagramm, das eine Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert;
14 ein Flussdiagramm, das eine Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung erläutert;
15 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der Erfindung;
16 ein Flussdiagramm, das die Steuerung einer Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung erläutert;
17 ein Flussdiagramm, das eine Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung erläutert;
18 ein Flussdiagramm, das die Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung erläutert; und
19 ein Flussdiagramm, das eine Steuerung der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung erläutert.
Ausführungsform 1
1 bis 15 erläutern eine Ventileinstellungssteuerung zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine, wobei die Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
1 zeigt den Aufbau der Ventileinstellungssteuerung, die an der Brennkraftmaschine angebracht ist. 2 ist ein Charakteristikdiagramm, welches die Ventileinstellung erläutert. 3 erläutert schematisch den Aufbau und den Betriebsablauf eines Öldrucksteuerventils. Die 4 und 6 sind Flussraten-Charakteristikdiagramme des Öldrucksteuerventils. Die 5 und 7 sind Charakteristikdiagramme, welche das Reaktionsvermögen eines Ventileinstellungssteuermechanismus erläutern. Die 8 bis 11 sind Flussdiagramme, die eine Steuerverarbeitung erläutern, mit welcher die Steuerverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung verglichen wird, wobei die erstgenannte Steuerverarbeitung nicht die vorliegende Erfindung verwendet. Die 12 bis 15 sind Flussdiagramme, welche die Steuerverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutern.
Unter Bezugnahme auf 1 wird nunmehr der Aufbau der Brennkraftmaschine erläutert, die mit der Ventileinstellungssteuerung versehen ist. Die Brennkraftmaschine ist in 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet, und weist einen Ansaugkanal 3 auf, in welchem ein Luftfilter 2 angebracht ist. Ein Luftflusssensor 4 misst die Luftmenge, die in die Brennkraftmaschine 1 angesaugt wird. Eine Drosselklappe 5 stellt die Menge der Ansaugluft ein, um die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 zu steuern. Ein Drosselklappenöffnungssensor 6 stellt die Öffnung der Drosselklappe 5 fest. Ein Injektor 7 liefert eine Kraftstoffmenge, die an die Menge an Ansaugluft angepasst ist. Eine Zündkerze 8 zündet das Luft-Kraftstoffgemisch innerhalb der Brennkammer der Brennkraftmaschine 1. Ein Sauerstoffsensor 9 ist in einem Auslasskanal 10 angebracht, der von der Brennkraftmaschine 1 ausgeht, und stellt die Menge an in dem Auspuffgas verbleibenden Sauerstoff fest. Ein Dreiwegekatalysator 11 wird zum Reinigen des Abgases verwendet.
Die Brennkraftmaschine 1 weist weiterhin eine Kurbelwelle 1a auf, an welcher eine Sensorplatte 12 angebracht ist, um die Winkelposition der Kurbelwelle festzustellen. Diese Sensorplatte 12 arbeitet mit einem Kurbelwellenwinkelsensor 13 zusammen, um die Winkelposition der Kurbelwelle 1a zu ermitteln. Die Brennkraftmaschine 1 weist weiterhin einen Nocken 1c auf, an welchem eine Sensorplatte 14 zur Feststellung der Winkelposition des Nockens angebracht ist. Die Sensorplatte 14 arbeitet mit einem Nockenwellensensor 15 zusammen, um die Winkelposition des Nockens 1c festzustellen. Ein Öldrucksteuerventil (OCV) 16 arbeitet als Antriebsvorrichtung, wie dies nachstehend genauer erläutert wird. Ein Betätigungsglied (nicht gezeigt), das als Ventileinstellungs-Änderungsvorrichtung dient, ist an einer Nockenwelle 1b des Brennkraftmaschine 1 angebracht. Das Öldrucksteuerventil 16 steuert den Öldruck und die Ölflussrate, die dem Betätigungsglied (nicht gezeigt) zugeführt werden, um hierdurch die Position des Nockens 1c auf der Nockenwelle 1b relativ zur Kurbelwelle 1a zu steuern, wobei der Nocken 1c durch die Kurbelwelle 1a angetrieben wird. Die Winkelposition (Nockenphase) des Nockens 1c in bezug auf die Kurbelwelle 1a wird innerhalb eines vorgegebenen Bereiches gesteuert. Eine Steuervorrichtung 17 steuert die Phase des Nockens entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1, und führt verschiedene Steueroperationen für die Brennkraftmaschine 1 durch. Ein Zündsystem 18 legt eine Zündspannung an die Zündkerze 8 an.
Bei der wie voranstehend geschildert aufgebauten Brennkraftmaschine 1 wird die Drehung der Kurbelwelle 1a auf die Nockenwelle 1b über einen Synchronriemen, eine Kette oder dergleichen übertragen. Die Nockenwelle 1b weist beispielsweise ein Kettenrad oder eine Riemenscheibe (nicht gezeigt) auf, auf dem bzw. der ein Betätigungsglied angebracht ist. Die Winkelpositionsbeziehung zwischen der Nockenwelle 1b und dem Nocken 1c kann innerhalb eines vorgegebenen Bereiches variiert werden. Daher kann die Winkelpositionsbeziehung zwischen der Kurbelwelle 1a und dem Nocken 1c, die sich in einem Verhältnis von 1:2 drehen, innerhalb eines vorgegebenen Bereiches variiert werden. Es kann die Ventileinstellung zumindest entweder der Einlassventile oder der Auslassventile in bezug auf den Kurbelwellenwinkel gesteuert werden. Diese Ventileinstellung wird durch den Öldruck und die Ölflussrate gesteuert, die von dem Öldrucksteuerventil (OCV) 16 geliefert werden.
In 2 ist die Größe des Hubes des Einlassventils gegen die Winkelposition der Kurbelwelle 1a aufgetragen, wobei das Auslassventil einen festen Wert aufweist, dagegen das Einlassventil einen variablen Wert. Die Kurve E zeigt das Ausmaß des Hubes des Auslassventils, und die Kurven I1, I2 zeigen das Ausmaß des Hubes des Einlassventils. Die Einstellung des Einlassventils kann von der Kurve I1, die als durchgezogene Linie dargestellt ist, auf die Kurve I2 geändert werden, die als gestrichelte Linie dargestellt ist. Die Kurve I1 gibt die am weitesten verzögerte ("Spät") Winkelposition an, bei welcher die Ventilüberschneidung in bezug auf das Auslassventil minimal ist. Die Kurve I2 gibt die am meisten vorgestellte ("Früh") Winkelposition an, bei welcher die Überschneidung am größten ist. Eine frühere Ventileinstellung erhöht daher die Ventilüberschneidung. Eine spätere Ventileinstellung verringert die Ventilüberschneidung. Die Ventileinstellung kann an jeder gewünschten Position zwischen der am weitesten verzögerten Winkelposition und der am weitesten vorgestellten Winkelposition festgehalten werden. In 2 zeigt ein Pfeil AD die Richtung zum Frühstellen der Winkelposition, und zeigt ein Pfeil RE die Richtung zum Spätstellen der Winkelposition, und gibt ein Pfeil MR den Bewegungsbereich zwischen der frühesten Position und der spätesten Position des Einlassventils an.
3 zeigt den Aufbau und den Betriebsablauf des Öldrucksteuerventils (OCV) 16, das als die Antriebsvorrichtung dient. Das Steuerventil 16 weist ein Gehäuse 19 auf, einen Elektromagneten 20, der an einem Ende des Gehäuses 19 angebracht ist, eine Spule 21, die innerhalb des Gehäuses 19 durch den Elektromagneten 20 bewegt werden kann, sowie eine Feder 22 zum Vorspannen der Spule 21 in einer Richtung. Das Gehäuse 19 ist mit mehreren Öffnungen 19a bis 19d versehen. Die Spule 21 weist Stege 21a auf. Die Spule 21 wird so bewegt, dass ihre Stege 21a die Öffnungen 19a bis 19c schließen oder öffnen, und so den auf das Betätigungsglied einwirkenden Öldruck steuern. Die Ölmenge kann entsprechend den Positionen und der Fläche der Öffnungen gesteuert werden. Die Öffnung 19a liefert Öldruck in einer Richtung, um die Ventileinstellung später zu stellen. Die Öffnung 19b liefert Öldruck in einer Richtung, um die Ventileinstellung früher zu stellen. Die Öffnung 19c lässt den Druck ab. Die Öffnung 19d liefert den Öldruck.
3(a) zeigt den Zustand von OCV 16 entsprechend der spätesten Position, 3(c) zeigt den Zustand des OCV 16 entsprechend der frühesten Position, und 3(b) zeigt den Zustand von OVC 16 entsprechend der zentralen Position zwischen der spätesten Position und der frühesten Position.
4 zeigt die Flussratencharakteristik dieses Öldrucksteuerventils (OCV) 16. Die von den Öffnungen 19a und 19b gelieferte Flussrate ist gegen den Wert des Stroms aufgetragen, der durch den Elektromagneten 20 fließt. Befindet sich die Spule 21 in der spätesten Position, die in 3(a) gezeigt ist, befindet sich die Flussrate auf der Position (a) von 4. Befindet sich die Spule in der in 3(b) gezeigten Zentrumsposition, so befindet sich die Flussrate an der Position (b) von 4. Befindet sich die Spule in der frühesten Position, die in 3(c) gezeigt ist, so befindet sich die Flussrate an der Position (c) von 4. 3(a) zeigt den Zustand entsprechend der spätesten Position, in welchem der Strom durch den Elektromagneten 20 minimal ist. Die Spule 21 wird in Richtung auf den Elektromagneten 20 durch die Kraft der Feder 22 vorgespannt. Die Öffnungen 19a und 19d stehen in Verbindung miteinander, und liefern Öl in die Winkelspätstellkammer in die Betätigungskammer (nicht gezeigt). Die Ventileinstellung befindet sich in der spätesten Position des Einlassventils, angezeigt durch die Kurve I1 in 2.
Im Gegensatz hierzu zeigt 3(c) den Zustand entsprechend der frühesten Position, in welcher der Strom in den Elektromagneten 20 am größten ist. Die Spule 21 wurde zur Seite der Feder 22 gedrückt, durch Überwindung der Kraft der Feder 22. Die Öffnungen 19b und 19d stehen in Verbindung miteinander. Öl wird der Winkelfrühstellkammer in dem Betätigungsglied (nicht gezeigt) zugeführt. Die Ventileinstellung befindet sich in der frühesten Winkelposition des Einlassventils, angezeigt durch die Kurve I2. 3(b) zeigt den Zustand entsprechend der Zentrumsposition, in welchem der Strom durch den Elektromagneten 20 einen mittleren Wert annimmt. Die Öffnungen 19a und 19b sind beide geschlossen. Öl wird weder dem Betätigungsglied zugeführt, noch von diesem abgegeben. Die Ventileinstellung wird in der Zentrumsposition zwischen der spätesten Winkelposition und der frühesten Winkelposition gehalten.
Wenn der Wert des Stroms durch den Elektromagneten 20 auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird, kann die Position der Spule 21 so gesteuert werden, dass die Öffnung 19a oder 19b eine gewünschte Öffnungsfläche aufweist. Die Menge an in das Betätigungsglied geliefertem Öl kann gesteuert werden. Eine Änderung der Position des Betätigungsgliedes, wenn sich der Wert des Stroms durch den Elektromagneten 20 ändert, wird als Ventileinstellung von dem Nockenwinkelsensor 15 festgestellt. Die Änderung der Position zwischen zwei Punkten im Betrieb wird als eine Geschwindigkeit festgestellt. Dies wird als eine Reaktionsgeschwindigkeit auf den Wert des Stroms durch den Elektromagneten 20 ausgedrückt. Die Ergebnisse sind in 5 gezeigt. Auf diese Weise wird die Charakteristik der Reaktionsgeschwindigkeit des Ventileinstellungssystems in bezug auf den Stromwert ausgedrückt. Die Positionen (a), (b) und (c) von 5 entsprechen dem Zustand bzw. der Position (a), (b), und (c) von 3 bzw. 4.
Eine Ölpumpe (nicht gezeigt) wird von der Brennkraftmaschine 1 angetrieben, und liefert Öldruck in das (nicht gezeigte) Betätigungsglied über das Öldrucksteuerventil (OCV) 16. Wenn die Menge an von der Ölpumpe geliefertem Öl zunimmt, nimmt der Öldruck zu. Die Flussratencharakteristik des Steuerventils 16 ändert sich von der mit der durchgezogenen Linie in 4 dargestellten Charakteristik zu der durch die gestrichelte Linie dargestellten Charakteristik. Diese Erhöhung des Öldrucks ändert die Reaktionsgeschwindigkeit des Betätigungsglieds. Die Reaktionsgeschwindigkeit ändert sich von der Charakteristik, die in 5 als durchgezogene Linie dargestellt ist, zu jener Charakteristik, die als gestrichelte Linie dargestellt ist. Wenn daher die Umdrehungsgeschwindigkeit der Brennkraftmaschine 1 zunimmt, nimmt die Menge an Öl zu, die von der Ölpumpe geliefert wird, so dass sich die Reaktionsgeschwindigkeitscharakteristik des Betätigungsgliedes ändert.
Die Steuervorrichtung 17 stellt die Ventileinstellung fest, also das tatsächliche Ausmaß des Vorstellwinkels, aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 13 und dem Ausgangssignal von dem Nockenwinkelsensor 15. Die Steuervorrichtung 17 empfängt Signale, welche die Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine 1 anzeigen, beispielsweise die Drehzahl und den Verdichtungswirkungsgrad, und berechnet einen Sollwert für den Vorstellwinkel. Die Steuervorrichtung steuert den Wert des Stroms durch das Steuerventil 16 so, dass das tatsächliche Ausmaß es Vorstellwinkels mit dem Sollausmaß für den Vorstellwinkel übereinstimmt, und steuert so die Ventileinstellung. Der Stromwert, bei welchem das tatsächliche Ausmaß des Vorstellwinkels mit dem Sollausmaß für den Vorstellwinkel übereinstimmt, wird als Haltestromlernwert gelernt. Dieser Haltestromlernwert wird als Bezugswert verwendet. Die Ventileinstellung wird entsprechend der Einstellung gegenüber dem Bezugswert gesteuert.
Statisch stimmt dieser Haltestromlernwert mit dem Stromwert überein, wenn die Reaktionsgeschwindigkeit in 5 Null ist. In bezug auf die Ventileinstellung wird beispielsweise das Einlassventil gegen den Nocken durch die Ventilfeder gedrückt, so dass der Nocken zur späten Winkelseite durch die Reibungskraft gedrückt wird, die beim Ablaufen des Nockens auf dem Ventil erzeugt wird. Um daher das tatsächliche Ausmaß des verzögerten Winkels in Übereinstimmung mit dem Ausmaß des Soll-Vorstellwinkels zu bringen, muss eine geringe Menge an Öl der Seite des vorgestellten Winkels zugeführt werden, zum Ausgleich der Reibungskraft, die durch die Gleitbewegung auf dem Ventil hervorgerufen wird. Der Stromwert, den man erhält, wenn die Ölflussrate diesen Ausgleich ergibt, stellt den tatsächlichen dynamischen Haltestromlernwert dar. Daher ändert sich der Haltestromlernwert entsprechend der Änderung der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Die Differenz zwischen dem statischen Stromwert und dem dynamischen Stromwert ist mit A in den 4 und 5 bezeichnet. Der Wert dieser Differenz A ändert sich entsprechend der Drehzahl.
Die Charakteristik (Eigenschaften) des Steuerventils 16 ändert sich infolge von Herstellungstoleranzen und aus anderen Gründen. Beispielsweise ändert sich in bezug auf die Flussratencharakteristik, die in 4 gezeigte Charakteristik zu der in 6 gezeigten Charakteristik. Es ändert sich der Gradient der Flussratenänderung in bezug auf die Stromänderung. Variiert die Flussratencharakteristik, so ändert sich die Charakteristik der in 5 gezeigten Reaktion auf die in 7 gezeigte Form. Wenn der Gradient der Flussratencharakteristikkurve und der Gradient der Reaktionscharakteristikkurve auf diese Art und Weise variieren, ändert sich der Haltestromlernwert mit der Drehzahl. Der Wert von A, der in den 4 und 5 gezeigt ist, ändert sich auf B in den 6 und 7, und es gilt die Beziehung A < B. Wenn sich die Drehzahl ändert, ändert sich der Wert für B daher mit stärkerer Rate als beim Wert A. Bei der vorliegenden Erfindung wird der Wert des Stroms durch dem Elektromagneten 20 entsprechend der Variation des Haltestromlernwertes infolge der Änderungen der Charakteristik zwischen einzelnen Erzeugnissen auf diese Weise bestimmt. Variationen, die Variationen der Charakteristik bei einzelnen Erzeugnissen darstellen, werden abgefangen. Dies gestattet eine stabile Steuerung. Bei den nachstehenden Erläuterungen werden eine Steuerung, die nicht die vorliegende Erfindung verwendet, und eine die vorliegende Erfindung verwendende Steuerung verglichen, und werden die Merkmale der Erfindung erläutert.
Die 8, 9, 10 und 11 sind Flussdiagramme, welche die Steuerverarbeitung erläutern, die ohne Verwendung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Jeder Prozessschritt wird zu einem bestimmten Zeitpunkt durchgeführt, gesteuert durch die Steuervorrichtung 17. 8 erläutert die Verarbeitung zur Beurteilung der Betriebsart. Im Schritt 801 berechnet die Steuervorrichtung 17 ein Sollausmaß für den vorgestellten Winkel Pt entsprechend dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1, wie bereits voranstehend erwähnt. Die Steuervorrichtung berechnet auch das tatsächliche Ausmaß des Vorstellwinkels Pd aus den Werten, die von dem Kurbelwinkelsensor 13 und dem Nockenwinkelsensor 15 festgestellt werden, und berechnet die Differenz ΔP zwischen diesen. Im Schritt 802 wird eine Entscheidung getroffen, ob diese Differenz ΔP größer als ein vorgegebener Wert PK ist. Ist die Differenz ΔP größer als der vorgegebene Wert PK, geht die Steuerung zum Schritt 803 über, in welchem festgestellt wird, dass die Betriebsart die Proportional/Ableitungs-(PD)-Steuerbetriebsart ist. Ist die Differenz ΔP kleiner als der vorgegebene Wert PK, geht die Steuerung zum Schritt 804 über, und wird die Betriebsart als Haltebetriebsart beurteilt. Der vorgegebene Wert PK ist so eingestellt, dass weder das Fahrverhalten noch die Emissionen beeinflusst werden, wenn sich die Ventileinstellung ändert. Der vorgegebene Wert beträgt etwa 1° als Winkelposition der Kurbelwelle 1a.
9 erläutert die Verarbeitung zum Lernen des Haltestroms. Im Schritt 901 wird eine Entscheidung getroffen, ob Bedingungen für das Lernen des Haltestroms erfüllt sind. Diese Entscheidung erfolgt abhängig davon, ob die Betriebsart die Haltebetriebsart ist, in welcher das tatsächliche Ausmaß des vorgestellten Winkels mit dem Sollausmaß für den vorgestellten Winkel übereinstimmt, und ob der Integralwert der Steuerung (der nachstehend genauer erläutert wird) sich in einem stabilen Zustand befindet. Falls beurteilt wird, dass die Lernbedingungen erfüllt sind, wird der Stromwert Ad zu diesem Zeitpunkt im Speicher als Haltestromlernwert AL gespeichert (Schritt 902). Ergibt das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 901, dass die Lernbedingungen nicht erfüllt sind, so endet die Routine, und kehrt die Steuerung zum ersten Schritt zurück. Der Haltestromlernwert AL wird in einem Puffer-RAM gespeichert, der in der Steuervorrichtung 17 vorhanden ist. Wird die Verbindung zur Batterie unterbrochen, bleibt der Wert gespeichert, es sei denn, die Puffer-Stromversorgung würde unterbrochen.
10 erläutert die Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn im Flussdiagramm von 8 festgestellt wird, dass es sich bei der Betriebsart um die Proportional/Ableitungs-(PD)-Betriebsart handelt. Im Schritt 1001 wird die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels mit einer Proportionalverstärkung Pgain multipliziert, um einen Proportionalwert von Vp zu ermitteln. Voreingestellte Werte für die Proportionalverstärkung Pgain werden in dem ROM der Steuervorrichtung 17 gespeichert. Im Schritt 1002 wird die Differenz zwischen der Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels und dem vorherigen Wert der Differenz (ΔP_i-1) berechnet, und wird die sich ergebende Differenz mit einer Ableitungsverstärkung Dgain multipliziert, wodurch ein Ableitungswert VD ermittelt wird (VD = (ΔP – ΔP_i-1) × Dgain). Der vorherige Wert der Differenz (ΔP_i-1) ist ein Wert der Differenz ΔP, der das vorherige Mal berechnet wurde, wobei die Differenz ΔP zu jedem vorgegebenen Zeitpunkt berechnet wird. Voreingestellte Werte für die Ableitungsverstärkung Dgain werden in dem ROM der Steuervorrichtung 17 auf dieselbe Weise wie die Proportionalverstärkung gespeichert.
Im Schritt 1003 werden der Proportionalwert Vp und der Ableitungswert Vd summiert (Vp+Vd). Die Steuervorrichtung interpoliert, oder bezieht sich auf, ein Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes, auf der Grundlage des Summenwertes (Vp+Vd) des Bezugswertes Vp und des Ableitungswertes Vd. Hierdurch wird eine Sollstromdifferenz Apd ermittelt. In bezug auf das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes wird die Reaktionsgeschwindigkeit, die gegen den Stromwert aufgetragen ist, wie dies in den 5 und 7 gezeigt ist, als Abweichungswert gegenüber dem Haltestromlernwert eingestellt. Es wird ein Wert entsprechend dem Öldrucksteuerventil 16 mit einer mittleren Charakteristik eingestellt, oder ein Wert, der das Reaktionsvermögen der Ventileinstellungssteuerung erfüllt, unter Verwendung mittlerer Werte für die Charakteristik, und im Speicher gespeichert. Im Schritt 1004 wird der Haltestromlernwert AL im Schritt 902 zur Sollstromdifferenz Apd addiert, so dass ein Stromwert dem Öldrucksteuerventil 16 zugeführt wird. Im Schritt 1005 wird dieser Sollstromwert als Sollstromwert OApd geliefert.
11 erläutert die Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn die Steuervorrichtung feststellt, dass es sich bei der Betriebsart um die Haltebetriebsart handelt, in dem Flussdiagramm von 8. Im Schritt 1101 erfolgt eine Entscheidung, ob die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels Null ist oder nicht. Ist sie Null, so bedeutet dies, dass das tatsächliche Ausmaß des Vorstellwinkels mit dem Sollausmaß des Vorstellwinkels bei diesem Stromwert übereinstimmt. Daher ist es nicht erforderlich, den Stromwert zu ändern. Daher muss der Integralwert AI nicht aktualisiert werden. Ist keine Übereinstimmung vorhanden, so wird eine Entscheidung getroffen, ob die Differenz ΔP größer als Null ist (Schritt 1102). Ist sie größer als Null, dann wird ein Integralwert I von dem Integralwert AI subtrahiert (Schritt 1103). Ergibt das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1102, dass die Differenz ΔP kleiner als Null ist, geht die Steuerung zum Schritt 1104 über, in welchem der Integralwert I zum Integralwert AI addiert wird. Im Schritt 1105 wird der Haltestromlernwert AL zum Integralwert AI addiert, um einen Sollstromwert OAI zu ermitteln. Im Schritt 1106 wird dieser Wert dem Öldrucksteuerventil 16 zugeführt.
In bezug auf das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes, das bei der Steuerverarbeitung von 10 verwendet wird, wird ein Wert eingestellt, welcher dem Öldrucksteuerventil 16 entspricht, das eine mittlere Charakteristik aufweist (also der Wert in der Mitte zwischen den Charakteristiken, die in den 5 und 7 als durchgezogene Linien dargestellt sind), oder es wird ein Wert eingestellt, der das Reaktionsvermögen der Ventileinstellungssteuerung erfüllt, unter Verwendung eines Erzeugnisses, welches eine mittlere Charakteristik aufweist. Falls daher das tatsächlich angebrachte Öldrucksteuerventil 16 einen stärkeren Gradienten der Charakteristikkurve aufweist, wie in 5 gezeigt (also wenn es sich um ein Erzeugnis handelt, das eine Charakteristikkurve nahe an der Obergrenze aufweist), und wenn der berechnete Sollstromwert als Ausgangssignal erzeugt wird, wird das Überschwingen oder Unterschwingen erhöht, da die tatsächliche Reaktionsgeschwindigkeit höher ist als jene Reaktionsgeschwindigkeit, die von der Steuervorrichtung 17 berechnet wird. Wenn das tatsächlich angebrachte Steuerventil einen sanfteren Gradienten der Charakteristikkurve aufweist, wie in 7 gezeigt (also wenn es sich um ein Erzeugnis handelt, das eine Charakteristikkurve näher an der Untergrenze aufweist), und wenn der berechnete Sollstromwert geliefert wird, dann ist die tatsächliche Reaktionsgeschwindigkeit niedriger als jene Reaktionsgeschwindigkeit, die von der Steuervorrichtung 17 berechnet wird, so dass die Reaktionsgeschwindigkeit absinkt.
Daher treten bei einer Steuerung, die nicht die vorliegende Erfindung verwendet, die voranstehend geschilderten Probleme auf. Aus diesem Grund wird bei der vorliegenden Erfindung die folgende Steuerverarbeitung durchgeführt. Die 12–15 sind Flussdiagramme, welche die Steuerverarbeitung erläutern, die unter Verwendung der Erfindung durchgeführt wird. Entsprechende Prozessschritte sind durch gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Figuren bezeichnet, einschließlich der bereits erläuterten 8–11, so dass jene Bestandteile, die bereits geschildert wurden, nicht erneut beschrieben werden.
12 erläutert die Haltestromlernverarbeitung. Das Konzept der vorliegenden Erfindung wird aus der Verarbeitung gemäß 9 deutlich. In 12 erfolgt eine Entscheidung, ob Haltestromlernbedingungen erfüllt sind (Schritt 901). Sind die Bedingungen erfüllt, geht die Steuerung zum Schritt 902 über, in welchem der Haltestrom gelernt wird, und dann eine Entscheidung durchgeführt wird, ob die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 1 mit einer ersten vorgegebenen Drehzahl N1 übereinstimmt (Schritt 1201). Die erste vorgegebene Drehzahl wird beispielsweise auf eine Drehzahl von etwa 1500 U/min eingestellt, bei welcher der Öldruck niedrig ist, und eine Ventileinstellungssteueroperation begonnen wird. Falls die Drehzahl mit der ersten vorgegebenen Drehzahl N1 übereinstimmt, wird dieser Haltestromlernwert als Haltestromlernwert AL1 bei der ersten vorgegebenen Drehzahl gelernt (Schritt 1202). Gleichzeitig wird eine Flag F1, die angibt, dass ein Lernvorgang erfolgt, auf 1 eingestellt.
Im Schritt 1203 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine 1 mit einer zweiten vorgegebenen Drehzahl N2 übereinstimmt. Die zweite vorgegebene Drehzahl N2 wird beispielsweise auf etwa 3000 U/min eingestellt, was im normalerweise verwendeten Bereich liegt, wobei der Öldruck praktisch den Endwert erreicht hat. Wenn die Drehzahl mit der zweiten vorgegebenen Drehzahl N2 übereinstimmt, wird dieser Haltestromlernwert als Haltestromlernwert AL2 bei der zweiten vorgegebenen Drehzahl gelernt (Schritt 1204). Gleichzeitig wird eine Flag F2, die anzeigt, dass ein Lernvorgang erfolgt, auf 1 eingestellt. Im Schritt 1205 wird die Differenz zwischen dem Haltestromlernwert AL1 bei der ersten vorgegebenen Drehzahl und dem Haltestromlernwert AL2 bei der zweiten vorgegebenen Drehzahl als Haltestromlernwertdifferenz ALsa ermittelt.
Der Haltestromlernwert AL1 bei der ersten vorgegebenen Drehzahl, die Identifizierungs-Flag F1, der Haltestromlernwert AL2 bei der zweiten vorgegebenen Drehzahl, die Identifizierungs-Flag F2, und die Haltestromlernwertdifferenz ALsa werden in dem Puffer-RAM der Steuervorrichtung 17 gespeichert. Sie bleiben gespeichert, bis die Batterie abgetrennt wird. Die Identifizierungs-Flags F1 und F2 werden nur unmittelbar nach Abtrennen der Batterie auf Null eingestellt.
13 erläutert die Verarbeitung, die durchgeführt wird, wenn das Ergebnis der Entscheidung, die bei der Verarbeitung von 8 durchgeführt wird, darin besteht, dass es sich bei der Betriebsart um die Proportional/Ableitungs-(PD)-Betriebsart handelt. Die vorliegende Erfindung wird bei der Verarbeitung von 10 eingesetzt. In den Schritten 1001 und 1002 werden der Proportionalwert und der Ableitungswert wie voranstehend geschildert berechnet, und dann wird eine Entscheidung getroffen, ob das Lernen der Haltestromlernwerte bei der ersten und der zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet ist (also ob F1=1 und F2=1 sind) (Schritt 1301). Ist das Lernen beendet, erfolgt eine Entscheidung, ob die Haltestromlernwertdifferenz ALsa größer als ein vorgegebener Stromwert SK ist (Schritt 1302). Der vorgegebene Stromwert SK wird beispielsweise auf einen Stromdifferenzwert gesetzt, bei welchem ein Öldrucksteuerventil (OCV), das eine Charakteristikkurve an der oberen Grenze aufweist, und ein Öldrucksteuerventil (OCV), das eine Charakteristikkurve an der unteren Grenze aufweist, unterschieden werden können. Der gewöhnliche Wert beträgt etwa 20 mA.
Wenn die Haltestromlernwertdifferenz ALsa größer als der vorgegebene Stromwert SK ist, wird eine Sollstromdifferenz Apd aus der Summe der Proportionalwerts Vp und des Ableitungswertes Vd (Vp+Vd) berechnet, und zwar dadurch, dass das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes für das Öldrucksteuerventil (OCV) interpoliert wird, das die Charakteristikkurve an der Untergrenze aufweist (Schritt 1303), oder durch Bezugnahme auf dieses Kennfeld. Wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1302 ergibt, dass die Haltestromlernwertdifferenz ALsa kleiner als der vorgegebene Stromwert SK ist, geht die Steuerung zum Schritt 1304 über, in welchem die Sollstromdifferenz Apd aus der Summe des Proportionalwertes Vp und des Ableitungswertes Vd durch Interpolation berechnet wird, und zwar des Kennfelds für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes für das Öldrucksteuerventil (OCV), welches die Charakteristikkurve an der Obergrenze aufweist, oder durch Rückgriff auf dieses Kennfeld. Im Schritt 1004 wird der Haltestromlernwert AL zur Sollstromdifferenz Apd addiert, um einen Sollstromwert Oapd zu ermitteln. Im Schritt 1005 wird dieser Wert an das Öldrucksteuerventil (OCV) geschickt.
Das Kennfeld in bezug auf das Öldrucksteuerventil (OCV), das eine Charakteristikkurve an der Untergrenze aufweist, wird im Schritt 1303 interpoliert, oder es wird in diesem Schritt auf dieses Kennfeld zurückgegriffen. Diese Charakteristik ist in 7 als durchgezogene Linie dargestellt. Das Kennfeld in bezug auf das Öldrucksteuerventil (OCV), das eine Charakteristikkurve an der Obergrenze aufweist, wird im Schritt 1304 interpoliert, oder es wird in diesem Schritt auf dieses Kennfeld zurückgegriffen. Diese Charakteristik ist in 5 durch die durchgezogene Linie dargestellt. Man sieht, dass die Charakteristikkurve des Kennfeldes eines Erzeugnisses mit einer Charakteristikkurve an der Untergrenze mit einer niedrigeren Rate auf eine Änderung des elektrischen Stroms reagiert als die Charakteristikkurve des Kennfeldes eines Erzeugnisses, das eine Charakteristikkurve an der Obergrenze aufweist, so dass der Gradient der erstgenannten Kurve sanfter ist als der Gradient der letztgenannten Kurve. Im Schritt 1301 wird, wenn die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl nicht beendet sind, auf ein Kennfeld entsprechend der oberen Grenze im Schritt 1304 zurückgegriffen, da der Ausgangsstrom begrenzt ist, wenn die Charakteristik des Öldrucksteuerventils (OCV) noch nicht bekannt ist, und daher der Sicherheit der Vorzug gegeben wird. Auf diese Weise wird für eine gewisse Zeit die Reaktion auf eine niedrige Rate gesteuert.
Bei der Berechnung des Sollstromwertes von 13 wird das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes entsprechend der Haltestromlernwertdifferenz ALsa umgeschaltet. Alternativ kann, wie in 14 gezeigt, die Proportionalverstärkung oder die Ableitungsverstärkung entsprechend der Haltestromlernwertdifferenz ALsa umgeschaltet und eingestellt werden. Daher wird, wie in 14 gezeigt, eine Entscheidung getroffen, ob die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind (Schritt 1301). Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1302 so, dass die Haltestromlernwertdifferenz ALsa größer als der vorgegebene Wert SK ist, werden der Proportionalwert Vp und der Ableitungswert Vd aus der Proportionalverstärkung PLgain bzw. der Ableitungsverstärkung DLgain berechnet, die für das Öldrucksteuerventil (OCV) eingestellt wurden, das eine Charakteristikkurve an der Untergrenze aufweist, und in den Schritten 1401 und 1402 gespeichert wurden.
Ist das Ergebnis der im Schritt 1302 durchgeführten Entscheidung so, dass die Haltestromlernwertdifferenz ALsa kleiner als der vorgegebene Wert SK ist, oder ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 so, dass die Haltestromlernoperation noch nicht beendet ist, dann geht die Steuerung zum Schritt 1403 bzw. 1404 über, in welchem der Proportionalwert Vp und der Ableitungswert Vd aus der Proportionalverstärkung PUgain bzw. der Ableitungsverstärkung DUgain berechnet werden, die für ein Öldrucksteuerventil (OCV) eingestellt sind, das eine Charakteristikkurve an der Untergrenze aufweist. Daraufhin wird das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes interpoliert, oder es wird auf dieses Kennfeld zurückgegriffen, auf der Grundlage des Proportionalwertes Vp und des Ableitungswertes Vd, um die Sollstromdifferenz Apd zu berechnen (Schritt 1003). In bezug auf das Kennfeld für die Charakteristik des Vorstellwinkelstromwertes, das zu diesem Zeitpunkt verwendet wird, wird ein Wert entsprechend einem Öldrucksteuerventil (OCV) eingestellt, das eine mittlere Charakteristikkurve aufweist, oder es wird ein Wert, der die Reaktion der Ventileinstellungssteuerung erfüllt, unter Verwendung des mittleren Wertes der Charakteristiken eingestellt, ebenso wie im Schritt 1003 von 10.
Im Schritt 1004 wird der Sollstromwert OApd berechnet. Dieser Wert wird im Schritt 1005 geliefert. In bezug auf die Proportionalverstärkung und die Ableitungsverstärkung werden Verstärkungen PLgain und DLgain für das Öldrucksteuerventil (OCV), das eine Charakteristikkurve an der Untergrenze aufweist, höher eingestellt als Verstärkungen PUgain und DUgain für das OCV, das eine Charakteristikkurve an der Obergrenze aufweist. Die ausgewählte Verstärkung kann nur auf die Proportionalverstärkung beschränkt werden, infolge der Beziehung zwischen der Haltestromlernwertdifferenz ALsa und dem vorgegebenen Wert SK; die Ableitungsverstärkung wird konstant gehalten. Weiterhin kann die ausgewählte Verstärkung nur auf die Ableitungsverstärkung beschränkt werden; die Proportionalverstärkung wird konstant gehalten. Wenn die Haltestromlernoperationen bei der ersten und der zweiten vorgegebenen Drehzahl im Schritt 1301 nicht beendet sind, werden Berechnungen unter Verwendung der Proportionalverstärkung und der Ableitungsverstärkung durchgeführt, die für das Öldrucksteuerventil (OCV) eingestellt wurden, das eine Charakteristikkurve an der Obergrenze aufweist, da der Ausgangsstrom begrenzt wird, wenn die Charakteristik des OCV noch nicht bekannt ist, und der Sicherheit der Vorzug gegeben wird. Auf diese Weise wird für einige Zeit die Reaktion auf eine niedrige Rate gesteuert.
15 erläutert die Verarbeitung, die durch Einsatz der vorliegenden Erfindung bei der in 11 gezeigten Verarbeitung durchgeführt wird. Bei dieser Verarbeitung in 15 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels gleich Null ist (Schritt 1101). Ist das Ergebnis der Entscheidung gleich NEIN (also ist die Differenz nicht gleich Null), geht die Steuerung zum Schritt 1102 über, in welchem eine Entscheidung getroffen wird, ob diese Differenz ΔP größer als Null ist. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1301a über, in welchem eine Entscheidung getroffen wird, ob die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1302a über, in welchem eine Entscheidung getroffen wird, ob die Haltestromlernwertdifferenz ALsa größer oder gleich dem vorgegebenen Wert SK ist. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1501 über, in welchem ein Integralwert IL entsprechend einem Öldrucksteuerventil (OCV), das einen Charakteristikwert an der unteren Grenze aufweist, von dem Integralwert AI subtrahiert wird (AI = AI – IL). Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1302a NEIN (also ist die Haltestromlernwertdifferenz ALsa kleiner als der vorgegebene Wert SK), oder ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301a NEIN (also ist die Haltestromlernoperation nicht beendet), so geht die Steuerung zum Schritt 1502 über, in welchem ein Integralwert IU entsprechend einem OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze von dem Integralwert AI subtrahiert wird.
Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1102 NEIN (also ist die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels kleiner als Null), geht die Steuerung zum Schritt 1301b über. Wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301b JA ist (also die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind), geht die Steuerung zum Schritt 1302b über. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1302b JA (also ist die Haltestromlernwertdifferenz ALsa größer als der vorgegebene Wert SK), geht die Steuerung zum Schritt 1503 über, in welchem der Integralwert IL entsprechend einem OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze zum Integralwert AI addiert wird (AI = AI + IL). ist das Ergebnis der Entscheidung 1302b NEIN (also ist die Haltestromlernwertdifferenz ALsa kleiner als der vorgegebene Wert SK), oder ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301b NEIN (sind also die Haltestromlernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1504 über, in welchem ein Integralwert IU entsprechend einem Öldrucksteuerventil (OCV) mit einem Charakteristikwert an der unteren Grenze zum Integralwert AI addiert wird (AI = AI + IL). Bei diesem Beispiel wird der Integralwert IL entsprechend einem OCV mit einem Charakteristikwert an der unteren Grenze höher eingestellt als der Integralwert IU entsprechend einem OCV mit einem Charakteristikwert an der oberen Grenze. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301a oder 1301b NEIN (also sind die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl nicht beendet), so wird ein Integralwert entsprechend der oberen Grenze addiert oder subtrahiert, da der Ausgangsstrom begrenzt wird, wenn die Charakteristik des OCV noch nicht bekannt ist, und da der Sicherheit der Vorzug gegeben wird. auf diese Weise wird die Reaktion für eine gewisse Zeit auf eine niedriger Rate gesteuert.
Wie voranstehend geschildert, wird bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zur Verwendung mit einer Brennkraftmaschine eine Haltestromlernwertdifferenz in einem unterschiedlichen Betriebszustand der Brennkraftmaschine ermittelt. Das Kennfeld für die Charakteristik für den Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwert für die PD-Steuerung oder PD-Regelung (also die Ausführung von Berechnungen in de PD-Betriebsart) wird entsprechend dieser Differenz ausgewählt. Die Werte für die Proportionalverstärkung und für die Ableitungsverstärkung werden entsprechend der Differenz des Haltestromlernwerts umgeschaltet, und das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes wird interpoliert, oder es wird hierauf zurückgegriffen. Auf diese Weise wird die Sollstromdifferenz ermittelt. Daher wird die Steuerverarbeitung entsprechend der Charakteristik des eingesetzten Öldrucksteuerventils (OCV) durchgeführt. Selbst wenn die Reaktion eine Änderung zeigt, kann diese verringert werden. Daher lässt sich eine stabile Reaktion erzielen. Weiterhin wird der Integralwert, der für die Integralsteueroperation verwendet wird (bei welcher Berechnungen in der Haltebetriebsart ausgeführt werden) entsprechend der Differenz des Haltestromlernwertes umgeschaltet. Daher können Variationen der Ventileinstellungssteuerung infolge von Variationen der Charakteristik des OCV verringert werden. Dies stellt eine stabile Steuerung oder Regelung sicher.
Ausführungsform 2
Die 16–19 sind Flussdiagramme, welche den Inhalt von Steueroperationen erläutern, die von einer Ventileinstellungssteuerung durchgeführt werden, die gemäß Ausführungsform 2 der Erfindung ausgebildet ist, und zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine dient. Die Ausführungsform 2 ist ähnlich Ausführungsform 1, mit Ausnahm der Tatsache, dass die Inhalte der Steueroperationen abgeändert werden, um den Stromwert zu bestimmen, der für die Ventileinstellungssteuerung verwendet werden soll, unter Verwendung eines Haltestromlernwertverhältnisses. Es wird darauf hingewiesen, dass jene Prozessschritte, die bereits in bezug auf die Ausführungsform 1 beschrieben wurden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden wie bei der Beschreibung der Ausführungsform 1, und nachstehend nicht unbedingt erneut erläutert werden.
16 erläutert eine Haltestromlernverarbeitung, die jener Verarbeitung ähnelt, die bereits im Zusammenhang mit 12 bei der Beschreibung der Ausführungsform 1 erläutert wurde, mit Ausnahme der Tatsache, dass Schritt 1601 zusätzlich vorgesehen ist. In 16 sind die Schritte 901 bis 1205 ebenso wie bei der Verarbeitung von 12 bei der Ausführungsform 1. In den Schritten 1201 bis 1204 werden ein Haltestromlernwert AL1 bei der ersten vorgegebenen Drehzahl und ein Haltestromlernwert AL2 bei der zweiten vorgegebenen Drehzahl gelernt. Im Schritt 1205 wird die Differenz dieser Werte als die Haltestromlernwertdifferenz ALsa gelernt. Dann wird ein Haltestromlernwertverhältnis KAL aus der Haltestromlernwertdifferenz ALsa, einer Haltestromdifferenz AL1, und einer Haltestromdifferenz Alu entsprechend einem OCV berechnet, das eine Charakteristikkurve an der unteren Grenze aufweist (Schritt 1601). Die Haltestromdifferenz AL1 entspricht einem OCV, das eine Charakteristikkurve an der unteren Grenze aufweist, und wird vorher in dem ROM gespeichert.
17 erläutert eine Proportional/Ableitungs-Steueroperation, die in der PD-Betriebsart durchgeführt wird, und den Inhalt der Steuerverarbeitung von 13 bei Ausführungsform 1 abändert. Im Schritt 1001 wird der Proportionalwert Vp berechnet. Im Schritt 1002 wird der Ableitungswert Vd berechnet. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1701 über, in welchem eine Sollstromdifferenz Aupd unter Verwendung der Summe von Vp und Vd ermittelt wird, aus dem Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes entsprechend der oberen Grenze. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1702 über, in welchem eine Sollstromdifferenz Alpd unter Verwendung der Summe von Vp und Vd ermittelt wird, aus dem Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes entsprechend der unteren Grenze. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1301 über, in welchem eine Entscheidung erfolgt, ob die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet ist. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA (also sind die Steueroperationen beendet), so geht die Steuerung zum Schritt 1703 über, in welchem die Sollstromdifferenz Apd aus dem im Schritt 1601 erhaltenen Haltestromlernwertverhältnis KAL, der im Schritt 1701 erhaltenen Obergrenzen-Sollstromdifferenz Aupd, und der im Schritt 1702 erhaltenen Untergrenzen-Sollstromdifferenz Alpd berechnet wird.
Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 NEIN (also sind die Haltestromlernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1704 über, in welchem der Wert in der Mitte zwischen der Obergrenzenstromdifferenz Aupd und der Untergrenzen-Sollstromdifferenz Alpd als die Sollstromdifferenz Apd genommen wird. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1004 über, in welchem der Sollstromwert OApd berechnet wird. Dieser wird im Schritt 1005 an das Öldrucksteuerventil (OCV) geschickt. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 NEIN (also sind die Haltestromlernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1704 über, in welchem der Wert in der Mitte als die Sollstromdifferenz Apd genommen wird, da die Charakteristik des Öldrucksteuerventils (OCV) noch nicht bekannt ist. Ein Reaktionsvermögen, das mit dem Reaktionsvermögen vergleichbar ist, das man erhält, wenn diese Steuerung nicht verwendet wird, wird unter Verwendung eines Wertes entsprechend dem Wert in der Mitte gesichert, selbst wenn die Charakteristik unbekannt ist.
Statt der Verarbeitung in 17 kann die in 18 dargestellte Verarbeitung eingesetzt werden. In 18 geht, wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 JA ist (also die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind), die Steuerung zum Schritt 1801 über, in welchem der Proportionalwert Vp aus dem Haltestromlernwertverhältnis KAL, der Proportionalverstärkung PUgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der oberen Grenze, und der Proportionalverstärkung PLgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze erhalten wird. Dann wird im Schritt 1802 der Ableitungswert Vd ermittelt aus dem Haltestromlernwertverhältnis KAL, der Ableitungsverstärkung DUgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der oberen Grenze, und der Ableitungsverstärkung DLgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze. Wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 NEIN ist (also die Lernoperationen nicht beendet sind), geht die Steuerung zum Schritt 1803 über, in welchem der Proportionalwert Vp auf einen Wert in der Mitte zwischen der Proportionalverstärkung PUgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der oberen Grenze und der Proportionalverstärkung PLgain für ein Öldrucksteuerventil (OCV) mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze eingestellt wird. Entsprechend wird im Schritt 1804 der Ableitungswert Vd auf einen Wert in der Mitte zwischen der Ableitungsverstärkung DUgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der oberen Grenze und der Ableitungsverstärkung DLgain für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze eingestellt.
Daraufhin wird im Schritt 1003 die Sollstromdifferenz Apd ermittelt, auf der Grundlage der Summe des Proportionalwertes Vp und des Ableitungswertes Vd, durch Interpolation des Kennfelds für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes, oder durch Rückgriff auf dieses Kennfeld. Bei diesem Beispiel wird das Kennfeld für die Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes auf einen Charakteristikwert eingestellt, welcher einem OCV mit einer mittleren Charakteristikkurve entspricht, auf dieselbe Art und Weise wie im Schritt 1003 von 10. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1004 über, in welchem der Haltestromlernwert AL zur Sollstromdifferenz Apd addiert wird, um den Sollstromwert OApd zu berechnen. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1005 über, an welchem der Wert an das Öldrucksteuerventil (OCV) geschickt wird. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301 NEIN (also sind die Haltestromlernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1803 über, in welchem der Proportionalwert Vp auf einen Wert in der Mitte zwischen der Proportionalverstärkung für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze und der Proportionalverstärkung für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze eingestellt wird. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1804 über, in welchem der Ableitungswert auf einen Wert in der Mitte zwischen der Ableitungsverstärkung für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der oberen Grenze und der Ableitungsverstärkung für ein OCV mit einer Charakteristikkurve an der unteren Grenze eingestellt wird, da die Charakteristik des OCV noch nicht bekannt ist. Ein Reaktionsvermögen, das mit dem Reaktionsvermögen vergleichbar ist, das man erhält, wenn diese Steuerung nicht verwendet wird, wird unter Verwendung eines Wertes sichergestellt, der dem Wert in der Mitte entspricht, selbst wenn die Charakteristik unbekannt ist.
Die in 19 dargestellte Verarbeitung stellt eine Abänderung der Verarbeitung von 15 dar, die bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsform 1 beschrieben wurde. In 19 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels gleich Null ist (Schritt 1101). Ist das Ergebnis der Entscheidung NEIN (also ist die Differenz nicht gleich Null), geht die Steuerung zum Schritt 1102 über, in welchem eine Entscheidung erfolgt, ob die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels größer als Null ist. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1301a über, in welchem eine Entscheidung erfolgt, ob die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1901 über, in welchem ein Integralbetrag, der aus dem Haltestromlernwertverhältnis KAL, dem Obergrenzenintegralbetrag IU, und dem Untergrenzenintegralbetrag IL erhalten wird, von dem Integralwert AI subtrahiert wird. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301a NEIN (also sind die Lernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1902 über, in welchem ein Wert in der Mitte zwischen dem Obergrenzenintegralwert IU und dem Untergrenzenintegralwert IL als Integralwert genommen wird, und von dem Integralwert AI subtrahiert wird.
Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1102 NEIN (ist also die Differenz ΔP zwischen dem tatsächlichen Ausmaß des Vorstellwinkels und dem Sollausmaß des Vorstellwinkels kleiner als Null), geht die Steuerung zum Schritt 1301b über, in welchem eine Entscheidung getroffen wird, ob die Haltestromlernoperationen bei der ersten und zweiten vorgegebenen Drehzahl beendet sind. Ist das Ergebnis der Entscheidung JA, geht die Steuerung zum Schritt 1903 über, in welchem der Integralwert, der aus dem Haltestromlernwertverhältnis KAL, dem Obergrenzenintegralwert IU, und dem Untergrenzenintegralwert IL ermittelt wird, zum Integralwert AI addiert wird. Ist das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301b NEIN (also sind die Lernoperationen nicht beendet), geht die Steuerung zum Schritt 1904 über, in welchem ein Wert in der Mitte zwischen dem oberen Integralwert IU und dem unteren Integralwert IL als Integralwert genommen wird, und zum Integralwert AI addiert wird. Nachdem durch diese Schritte der Integralwert AI erhalten wurde, geht die Steuerung zum Schritt 1105 über, in welchem der Haltestromlernwert AL zum Integralwert AI addiert wird, um den Sollstromwert OAI zu ermitteln. Dann geht die Steuerung zum Schritt 1106 über, in welchem dieser Sollstromwert geliefert wird.
Während dieser Verarbeitung, wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301a NEIN ist (also die Haltestromlernoperationen nicht beendet sind), geht die Steuerung zum Schritt 1902 über, in welchem ein Wert in der Mitte zwischen den Integralwerten für OCVs mit einer Charakteristikkurve an der oberen bzw. unteren Grenze zur Berechnung des Integralwertes verwendet wird. Entsprechend geht, wenn das Ergebnis der Entscheidung im Schritt 1301b NEIN ist (also die Haltestromlernoperationen nicht beendet sind), die Steuerung zum Schritt 1904 über, in welchem ein Wert in der Mitte zwischen den Integralwerten für OCVs, die eine Charakteristikkurve an der oberen bzw. unteren Grenze aufweisen, zur Berechnung des Integralwertes verwendet wird, und zwar aus folgendem Grund. Die Charakteristik des verwendeten OCV wurde noch nicht ermittelt. Ein Reaktionsvermögen vergleichbar jenem Reaktionsvermögen, das man erhält, wenn diese Steuerung nicht verwendet wird, wird unter Verwendung eines Wertes sichergestellt, welcher dem Wert in der Mitte entspricht, selbst wenn die Charakteristik unbekannt ist.
Wie voranstehend beschrieben, wird bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung, die zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine gedacht ist, das Kennfeld der Charakteristik des Winkelvorstellgeschwindigkeitsstromwertes oder die Steuerverstärkung für die PD-Steuerung oder PD-Regelung unter Verwendung des Haltestromlernverhältnisses ermittelt. Bei der PD-Steuerung oder PD-Regelung werden Berechnungen unter Verwendung der Differenz der Haltestromlernwerte in der Proportional/Ableitungs-(PD)-Betriebsart verwendet. Weiterhin wird der Integralwert in der Haltebetriebsart aus der Differenz der Haltestromlernwerte berechnet. Daher kann der Steuerstromwert an die Charakteristik des tatsächlich verwendeten Öldrucksteuerventils (OCV) 16 angepasst werden, so dass der Einfluss des Öldrucksteuerventils (OCV) 16 ausgeschaltet wird. Daher können ein stabileres Reaktionsvermögen und eine stabilere Steuer- oder Regelbarkeit als bei der Ausführungsform 1 erzielt werden.
Bei den beiden Ausführungsformen 1 und 2 wurde die Einstellsteuerung des Einlassventils als Beispiel verwendet. Die vorliegende Erfindung kann mit gleichem Nutzen bei der Einstellsteuerung des Auslassventils eingesetzt werden.
Wie voranstehend geschildert, wird gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Anmeldung eine Ventileinstellungssteuerung zum Einsatz bei einer Brennkraftmaschine zur Verfügung gestellt, die eine Kurbelwelle aufweist, wobei die Ventileinstellungssteuerung aufweist: einen Einlassnocken, der von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird, und so arbeitet, dass er Einlassventile öffnet und schließt; einen Auslassnocken, der von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird, und so arbeitet, dass er Auslassventile öffnet und schließt; eine Ventileinstellungs-Änderungsvorrichtung, die in einem Drehübertragungsweg zwischen der Kurbelwelle und zumindest einem Nocken angebracht ist, der unter dem Einlassventil und dem Auslassventil der Nocken ausgewählt ist, um die Drehphase des Nockens in bezug auf die Kurbelwelle zu ändern; eine Antriebsvorrichtung zum Antriebs der Ventileinstellungs-Änderungsvorrichtung; und eine Steuervorrichtung zum Steuern des Ausmaßes der Steuerung der Antriebsvorrichtung. Diese Steuervorrichtung stellt eine Differenz des Ausmaßes der Steuerung der Antriebsvorrichtung fest, um die Ventileinstellungs-Änderungsvorrichtung dazu zu veranlassen, auf gewünschte Weise unter verschiedenen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine zu arbeiten. Das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung wird entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung bestimmt. Die Reaktionscharakteristik des Öldrucksteuerventils (OCV), das eine angebrachte Antriebsvorrichtung darstellt, wird festgestellt. Die Ventileinstellung kann entsprechende der Reaktionscharakteristik gesteuert bzw. geregelt werden. Es lässt sich ein stabiles Reaktionsverhalten erzielen.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine festgestellt, wenn die Differenz zwischen einem tatsächlichen Betätigungsausmaß der Bewegung zur Änderung der Ventileinstellung und einem Sollausmaß der Bewegung zur Änderung der Ventileinstellung eine vorbestimmte Bedingung erfüllt. Das Ausmaß der Steuerung kann exakt entsprechend der Reaktionscharakteristik der angebrachten Antriebsvorrichtung festgestellt werden.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung lernt die Steuervorrichtung Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung wird aus einer Differenz dieser gelernten Werte bestimmt. Wenn daher Proportional- und Ableitungs-Steueroperationen oder eine Integralsteueroperation durchgeführt werden, kann das Ausmaß der Steuerung entsprechend der Reaktionscharakteristik der angebrachten Antriebsvorrichtung exakt festgestellt werden.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung speichert die Steuervorrichtung mehrere Charakteristiken der Antriebsvorrichtung. Eine der mehreren Charakteristiken wird entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ausgewählt. Auf diese Weise wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung bestimmt. Daher kann die Ventileinstellung unter Verwendung des Ausmaßes der Steuerung kontrolliert werden, das an die Reaktionscharakteristik der verwendeten Antriebsvorrichtung angepasst ist. Das System kann unter Bedingungen mit hoher Reaktionsfähigkeit verwendet werden.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wählt die Steuervorrichtung eine schlechte Reaktionscharakteristik oder einen schlechten Steuerwert unter mehreren Charakteristiken bzw. Steuerwerten aus, bis das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung aus einer Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine bestimmt wird. Die ausgewählte Charakteristik oder der ausgewählte Steuerwert wird als Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung verwendet. Daher kann die Ventileinstellung stabil gesteuert werden, bis die Steuervorrichtung die Charakteristik der Antriebsvorrichtung ermittelt.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung werden Proportional- und Ableitungs-Steueroperationen entsprechend der Differenz zwischen der festgestellten Relativposition und der Sollposition durchgeführt. Es werden mehrere Proportional- und Ableitungssteuerwerte eingestellt. Einer der Proportional- und Ableitungswerte wird entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ausgewählt. Auf diese Weise wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung bestimmt. Variationen des Reaktionsvermögens infolge von Variationen der Charakteristik der Antriebsvorrichtung können verringert werden. Die Variationen der Charakteristik können durch eine Steueroperation korrigiert werden.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Integraloperation entsprechend der Differenz zwischen der festgestellten Relativposition und der Sollposition durchgeführt. Es werden mehrere Integral-Steuerwerte eingestellt. Einer der unterschiedlichen Integral-Steuerwerte wird entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine ausgewählt. Auf diese Weise wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung bestimmt. Variationen der Ventileinstellungssteuerung infolge der Variationen von OCV-Charakteristiken können verringert werden. Es wird eine stabile Steuerung bzw. Regelung erreicht.
Bei der Ventileinstellsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung speichert die Steuervorrichtung mehrere unterschiedliche Charakteristiken der Antriebsvorrichtung. Die Steuervorrichtung interpoliert eine der mehreren unterschiedlichen Charakteristiken, oder greift auf diese zu, entsprechend einer Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Auf diese Weise wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung bestimmt. Daher kann das Ausmaß der Steuerung, das an die Reaktionscharakteristik der verwendeten Antriebsvorrichtung angepasst ist, berechnet werden.
Bei der Ventileinstellsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung aus jedem Wert in der Mitte berechnet, der dadurch erhalten wird, dass die mehreren Charakteristiken oder Steuerwerte interpoliert werden, oder auf diese zugegriffen wird, bis das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine eingestellt ist. Ein Reaktionsvermögen, welches jenem Reaktionsvermögen vergleichbar ist, das man erhält, wenn die vorliegende Erfindung nicht verwendet wird, kann sichergestellt werden, bis die Steuervorrichtung die Charakteristik der Antriebsvorrichtung ermittelt. Gleichzeitig mit der Ermittlung der Charakteristik können Variationen der Ventileinstellungssteuerung infolge von Variationen der Charakteristik der Antriebsvorrichtung verringert werden. Weiterhin kann das System auf eine Steuerbetriebsart umschalten, die ein hervorragendes Reaktionsvermögen aufweist.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung werden Proportional- und Ableitungssteueroperationen entsprechend der Differenz zwischen jeder festgestellten Position der Winkelposition jedes Nockens und der Winkelposition der Kurbelwelle und der Zielposition durchgeführt. Es werden mehrere Proportional- und Ableitungssteuerwerte eingestellt. Die Steuervorrichtung interpoliert eine der mehreren unterschiedlichen Charakteristiken, oder greift auf diese zu, entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Auf diese Weise wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung berechnet. Daher kann das Ausmaß der Steuerung auf einen Wert eingestellt werden, der für die Charakteristik der tatsächlich eingesetzten Antriebsvorrichtung geeignet ist, so dass sich die Charakteristik der Antriebsvorrichtung nicht negativ auswirkt. Daher kann ein stabileres Reaktionsvermögen und eine bessere Steuer- oder Regelbarkeit erhalten werden.
Bei der Ventileinstellungssteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Integral-Steueroperation durchgeführt, entsprechend der Differenz zwischen der festgestellten Winkelposition jedes Nockens in bezug auf die Winkelposition der Kurbelwelle und der Sollposition, und werden mehrere Integral-Steuerwerte eingestellt. Die Steuervorrichtung interpoliert einen der unterschiedlichen Integral-Steuerwerte, oder greift hierauf zu, entsprechend der Differenz der Ausmaße der Steuerung unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine. Es wird das Ausmaß der Steuerung der Antriebsvorrichtung berechnet. Daher können Variationen der Ventileinstellungssteuerung infolge von Variationen der Charakteristik der Antriebsvorrichtung verringert werden. Es kann eine stabilere Steuer- oder Regelfähigkeit erzielt werden.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung in einer Brennkraftmaschine, die eine Kurbelwelle aufweist, umfassend: einen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Einlassnocken, welcher Einlassventile der Brennkraftmaschine öffnet und schließt; einen von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetriebenen Auslassnocken, welcher Auslassventile der Brennkraftmaschine öffnet und schließt; eine zwischen der Kurbelwelle und zumindest einem der Einlass- und Auslassnocken angeordnete Ventileinstellung-Änderungseinrichtung zur Änderung der zeitlichen Steuerung des Einlass- und/oder Auslassventils; eine Antriebseinrichtung (16) zum Antrieb der Ventileinstellungs-Änderungseinrichtung; und eine Steuerungseinrichtung (17) zur Steuerung des Maßes der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16); dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (17) einen Differenzwert (ALsa) speichert zwischen einem ersten Haltestromwert (AL1) entsprechend einem Haltestrom der Antriebseinrichtung (16) bei Übereinstimmung eines Betriebszustandswertes (Ne) mit einem ersten Wert (N1) und zwischen einem zweiten Haltestromwert (AL2) entsprechend einem Haltestrom der Antriebseinrichtung (16) bei Übereinstimmung des Betriebszustandswertes (Ne) mit einem zweiten Wert (N2); und die Steuerungseinrichtung (17) das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) auf der Grundlage des in der Steuerungseinrichtung (17) gespeicherten Differenzwertes (ALsa) bestimmt.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach Anspruch 1, bei welcher der erste Haltestromwert (AL1) und der zweite Haltestromwert (AL2) jeweils erfasst wird, wenn ein jeweiliger Ist-Wert (Pd) für die zeitliche Steuerung eines Ventils und ein Soll-Wert (Pt) für die zeitliche Steuerung des Ventils eine vorgegebene Bedingung erfüllen.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) den ersten Haltestromwert (AL1) und den zweiten Haltestromwert (AL2) jeweils lernt und den Differenzwert (ALsa) auf der Basis des ersten Haltestromwertes (AL1) und des zweiten Haltestromwertes (AL2) berechnet.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) mehrere unterschiedliche Charakteristika für die Antriebseinrichtung (16) speichert und eine der mehreren unterschiedlichen Charakteristika entsprechend dem Differenzwert (ALsa) auswählt, wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach Anspruch 4, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) aus den mehreren unterschiedlichen Charakteristika für die Antriebseinrichtung (16) eine Charakteristik für geringes Reaktionsvermögen auswählt, bis das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) auf der Grundlage des Differenzwertes (ALsa) bestimmt wird, und die ausgewählte Charakteristik für geringes Reaktionsvermögen zum Bestimmen des Maßes der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) verwendet wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) eine Erfassungseinrichtung (13, 15) aufweist zum Erfassen eines momentanen Ist-Wertes (Pd) für die zeitliche Ventilsteuerung; und die Steuerungseinrichtung (17) eine Berechnungseinrichtung aufweist zum Berechnen eines Soll-Wertes (Pt) für die zeitliche Ventilsteuerung; wobei die Steuerungseinrichtung (17) eine proportionale Steuerung und eine abgeleitete Steuerung ausführt entsprechend einer Differenz (ΔP) zwischen dem momentan ausgeführten Ist-Wert (Pd) und dem Soll-Wert (Pt); mehrere proportionale Werte für die proportionale Steuerung und mehrere abgeleitete Werte für die abgeleitete Steuerung einstellt; und einen proportionalen Wert aus den mehreren proportionalen Werten für eine proportionale Steuerung und einen abgeleiteten Wert aus den mehreren abgeleiteten Werten für eine abgeleitete Steuerung auswählt entsprechend dem Differenbetrag (ALsa), wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) eine Erfassungseinrichtung (13, 15) aufweist zum Erfassen eines momentanen Ist-Wertes (Pd) für die zeitliche Ventilsteuerung; und die Steuerungseinrichtung (17) eine Berechnungseinrichtung aufweist zum Berechnen eines Soll-Wertes (Pt) für die zeitliche Ventilsteuerung; wobei die Steuerungseinrichtung (17) eine integrale Steuerung ausführt entsprechend einer Differenz (ΔP) zwischen dem momentan ausgeführten Ist-Wert (Pd) und dem Soll-Wert (Pt); mehrere integrale Werte für die integrale Steuerung einstellt; und einen integralen Wert aus den mehreren integralen Werten für eine integrale Steuerung auswählt entsprechend dem Differenzbetrag (ALsa), wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) mehrere unterschiedliche Charakteristika für die Antriebseinrichtung (16) speichert und eine der mehreren unterschiedlichen Charakteristika interpoliert entsprechend dem Differenzwert (ALsa), wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach Anspruch 8, bei welcher der Differenzwert (ALsa) aus jedem Mittelwert berechnet wird, welcher durch Interpolation der einen aus den mehreren Charakteristika erhalten wird, bis ein Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) auf der Grundlage des Differenzwertes (ALsa) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) eine Erfassungseinrichtung (13, 15) aufweist zum Erfassen eines momentanen Ist-Wertes (Pd) für die zeitliche Ventilsteuerung; und die Steuerungseinrichtung (17) eine Berechnungseinrichtung aufweist zum Berechnen eines Soll-Wertes (Pt) für die zeitliche Ventilsteuerung; wobei die Steuerungseinrichtung (17) eine proportionale Steuerung und eine abgeleitete Steuerung ausführt entsprechend einer Differenz (ΔP) zwischen dem momentan ausgeführten Ist-Wert (Pd) und dem Soll-Wert (Pt); mehrere proportionale Werte für die proportionale Steuerung und mehrere abgeleitete Werte für die abgeleitete Steuerung einstellt, und einen proportionalen Wert aus den mehreren proportionalen Werten für eine proportionale Steuerung und einen abgeleiteten Wert aus den mehreren abgeleiteten Werten für eine abgeleitete Steuerung interpoliert entsprechend dem Differenbetrag (ALsa), wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.
Vorrichtung zur Steuerung der Ventileinstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher die Steuerungseinrichtung (17) eine Erfassungseinrichtung (13, 15) aufweist zum Erfassen eines momentanen Ist-Wertes (Pd) für die zeitliche Ventilsteuerung; und die Steuerungseinrichtung (17) eine Berechnungseinrichtung aufweist zum Berechnen eines Soll-Wertes (Pt) für die zeitliche Ventilsteuerung; wobei die Steuerungseinrichtung (17) eine integrale Steuerung ausführt entsprechend einer Differenz (ΔP) zwischen dem momentan ausgeführten Ist-Wert (Pd) und dem Soll-Wert (Pt); mehrere integrale Werte für die integrale Steuerung einstellt; und einen integralen Wert aus den mehreren integralen Werten für eine integrale Steuerung integriert entsprechend dem Differenbetrag (ALsa), wobei das Maß der Steuerung über die Antriebseinrichtung (16) bestimmt wird.