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Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung, die ein Referenzpositionslernen ausführt, und deren Steuerverfahren - Dokument DE102007000188A1
 
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Hintergrund der Erfindung Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung, die einen Mechanismus hat, der die Zeitabstimmung, mit der ein Ventil geöffnet/geschlossen wird, um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag eines Stellglieds ändert.

Beschreibung des Stands der Technik

Eine VVT-Vorrichtung (eine variable Ventilzeitabstimmung) ist herkömmlicherweise bekannt, die die Zeitabstimmung, mit der ein Einlassventil oder ein Auslassventil geöffnet/geschlossen wird, nämlich die Öffnungs-/Schließphase (den Kurbelwinkel) gemäß einer Betriebsbedingung ändert. Im Allgemeinen wird bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung die Phase durch Drehen einer Nockenwelle, die das Einlassventil oder das Auslassventil öffnet/schließt, relativ zu einem Kettenrad o.ä. geändert. Die Nockenwelle wird durch ein Stellglied, wie z.B. einen hydraulischen oder elektrischen Motor gedreht.

Zum genauen Steuern der Ventilöffnungs-/-schließphase (der Ventilzeitabstimmung) unter Verwendung einer derartigen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung, ist es notwendig, einen Fehler beim Erfassen der Ist-Phase des Öffnens/Schließens des Ventils zu verhindern. Um den Erfassungsfehler zu verringern, war es üblicherweise Praxis, die Ventilöffnungs-/-schließphase auf eine vorbestimmte Referenzposition zu setzen, die mechanisch begrenzt wird und den Fehler des erfassten Werts der Ventilöffnungs-/-schließphase zu diesem Zeitpunkt als Versatz zu lernen.

Bei einer Einlassventilantriebsvorrichtung, die in dem Patentdokument 1 (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-340013) offenbart ist, werden ein Sollarbeitswinkel und eine Sollphase durch Addieren eines Lernkorrekturwerts oder von Lernkorrekturwerten eingestellt, wodurch eine Variation der variablen Ventilsteuerung korrigiert wird. Insbesondere wird gemäß dem Patentdokument 1 die Wirkung zum Unterdrücken der Variation verbessert, wenn der Lernbetrieb zum Aktualisieren des Lernkorrekturwerts an der Seite mit niedriger Drehzahl und niedriger Last vorgenommen wird.

Bei einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung, die in dem Patentdokument 2 (japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-156461) offenbart ist, wird die Referenzposition der Ventilzeitabstimmung unter vorbestimmten Lernbedingungen gelernt, beispielsweise jedes Mal dann, wenn der Verbrennungsmotorbetrieb startet, um die Erfassungsgenauigkeit der Ist-Ventilzeitabstimmung sicherzustellen. Ferner wird gemäß der Offenbarung, wenn das Lernen nicht vollständig ist, bestimmt, dass die Erfassungsgenauigkeit gering ist, und wird die Rate der Änderung der Ventilzeitabstimmung begrenzt. Folglich kann eine Beschädigung der Vorrichtung, die durch einen bewegbaren Abschnitt verursacht wird, der an einen Anschlag o.ä. mit einer hohen Geschwindigkeit anschlägt, verhindert werden.

Als eine Bauart der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung wurde ein Mechanismus verwendet, bei dem dann, wenn ein Stellglied, das einen bewegbaren Abschnitt zum Ändern der Ventilzeitabstimmung betätigt, angehalten wird, der bewegbare Abschnitt durch eine Feder o.ä. vorgespannt wird oder ein Betrieb des bewegbaren Abschnitts durch einen Sperrstift o.ä. begrenzt wird, so dass die Ventilzeitabstimmung automatisch auf die Referenzposition zurückgestellt wird. Bei einem derartigen Mechanismus wird das Referenzpositionslernen natürlicherweise zum Zeitpunkt einer derartigen Rückstellung vorgenommen.

Bei einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung mit einem derartigen Mechanismus, bei dem die Ventilzeitabstimmung um einen Betrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds geändert wird und die Ventilzeitabstimmung fixiert ist, wenn das Stellglied angehalten wird, ist es notwendig, das Referenzpositionslernen zum Sicherstellen der Genauigkeit beim Erfassen der Ist-Ventilzeitabstimmung unter Berücksichtigung des Schutzes der Vorrichtung ebenso wie einer Betriebsenergie (eines Energieverbrauchs) des Stellglieds auszuführen. Insbesondere wird vorgezogen, dass das Referenzpositionslernen in einer möglichst kurzen Zeit abgeschlossen wird, während die Genauigkeit beim genauen Lernen sichergestellt wird. Die Patentdokumente 1 und 2, die vorstehend erwähnt sind, beschreiben spezifische Inhalte eines Referenzpositionslernens von einem solchen Standpunkt ausgehend nicht.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Referenzpositionslernen zum Sicherstellen einer Genauigkeit beim Erfassen der Ventilzeitabstimmung bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung in einer kürzeren Zeitdauer abzuschließen, während die Genauigkeit beim Lernen sichergestellt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft eine variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils und einem eines Auslassventils, die an einem Verbrennungsmotor vorgesehen sind, mit einem Stellglied, einem Änderungsmechanismus, einem Phasenerfassungsabschnitt, einem Stellgliedbetätigungsbetragseinstellabschnitt und einem Referenzpositionslernabschnitt. Das Stellglied betätigt die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung. Der Änderungsmechanismus ist konfiguriert, um die Öffnungs-/-schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, und ebenso derart konfiguriert, dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während des Referenzpositionslernens begrenzt wird. Der Phasenerfassungsabschnitt berechnet einen Öffnung-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung verwendet wird, durch Glätten einer Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Zeitachse. Der Stellgliedbetätigungsbetragseinstellabschnitt stellt den Betätigungsbetrag des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einem Sollwert und dem Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der durch den Phasenerfassungsabschnitt erfasst wird, bei einer normalen Steuerung ein. Der Referenzpositionslernabschnitt ist konfiguriert, um eine Stellgliedbetätigungsanweisung zu erzeugen, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird, und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, um den Referenzwert des erfassten Werts der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung als Reaktion zu lernen. Ferner weist der Referenzpositionslernabschnitt einen Erfassungsabschnitt zum Erfassen auf, das die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat, wenn der Änderungsbetrag des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der durch den Phasenerfassungsabschnitt erfasst wird, im Wesentlichen null erreicht. Der Phasenerfassungsabschnitt weist einen Umschaltabschnitt auf, der einen Grad einer Glättung, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Zeitachse geglättet wird, zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens kleiner als zum Zeitpunkt der normalen Steuerung einstellt.

Alternativ schafft die vorliegende Erfindung eine variable Zeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils und eines Auslassventils, die an einem Verbrennungsmotor vorgesehen sind, mit einem Stellglied, einem Änderungsmechanismus und einer Steuereinheit. Das Stellglied betätigt die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung. Der Änderungsmechanismus ist konfiguriert, um die Öffnung-/Schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, und ist ebenso derart konfiguriert, dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während des Referenzpositionslernens begrenzt wird. Die Steuereinheit ist konfiguriert, um einen Phasenerfassungsbetrieb zum Berechnen eines Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung verwendet wird, durch Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Zeitachse, einen Stellgliedbetätigungsbetragseinstellbetrieb zum Einstellen des Betätigungsbetrags des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einem Sollwert und dem Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der durch den Phasenerfassungsbetrieb erfasst wird, bei einer normalen Steuerung und einen Referenzpositionslernbetrieb zum Erzeugen einer Stellgliedbetätigungsanweisung auszuführen, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird, und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, das Lernen des Referenzwerts des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts als Reaktion zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens auszuführen. Ferner stellt die Steuereinheit einen Grad einer Glättung, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Zeitachse geglättet wird, kleiner zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernbetriebs als zum Zeitpunkt der normalen Steuerung ein und erfasst, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um die Referenzzeitabstimmung erreicht hat, wenn der Änderungsbetrag des erfassten Werts der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, der durch den Phasenerfassungsbetrieb erfasst wird, im Wesentlichen null wird.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils und einem eines Auslassventils, die an einem Verbrennungsmotor vorgesehen sind, mit einem Phasenerfassungsschritt und einem Referenzpositionslernschritt. Die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung weist ein Stellglied, das die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung betätigt und einen Änderungsmechanismus auf. Der Änderungsmechanismus ist konfiguriert, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrieb des Stellglieds zu ändern und ist ebenso derart konfiguriert, dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während des Referenzpositionslernens mechanisch begrenzt wird. Bei dem Phasenerfassungsschritt wird ein Öffnung-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung verwendet wird, durch Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf einer Sensorabgabe basiert, entlang der Zeitachse berechnet. Bei dem Referenzpositionslernschritt wird eine Stellgliedbetätigungsanweisung erzeugt, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, wird der Referenzwert des erfassten Werts der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung als Reaktion zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens gelernt. Der Referenzpositionslernschritt weist einen Erfassungsschritt auf zum Erfassen, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat, wenn der Änderungsbetrag des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der bei dem Phasenerfassungsschritt erfasst wird, im Wesentlichen null erreicht. Der Phasenerfassungsschritt weist einen Umschaltschritt zum Einstellen eines Grades einer Glättung, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Zeitachse geglättet wird, kleiner zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens als zum Zeitpunkt der normalen Steuerung auf, bei der der Betätigungsbetrag des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen einem Sollwert der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung und dem erfassten Wert der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung eingestellt wird, die bei dem Phasenerfassungsschritt erfasst wird.

Gemäß der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerung wird der Grad der Glättung bei dem Glättungsprozess entlang der Zeitachse zum Stabilisieren des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts kleiner zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens als zum Zeitpunkt der normalen Steuerung eingestellt. Daher ist es möglich, rascher zu erfassen, dass die Öffnungs-Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens erreicht hat, als wenn der Grad der Glättung gewöhnlich eingestellt wird. Ferner wird zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens nicht der Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswert selbst, der durch den Phasenerfassungsabschnitt erfasst wird, sondern der Änderungsbetrag davon zur Bestimmung verwendet. Auch wenn daher der Grad der Glättung in dem Prozess der Glättung des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts kleiner gemacht wird, ist es möglich, mit hoher Genauigkeit zu erfassen, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat. Daher wird es möglich, das Referenzpositionslernen in einer kürzeren Zeitdauer abzuschließen, während die Genauigkeit beim Lernen sichergestellt wird und daher den Energieverbrauch (die Leistungsaufnahme) zu verringern.

Vorzugsweise erzeugt bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Referenzpositionslernabschnitt die Betätigungsanweisung, um den Betätigungsbetrag des Stellglieds während des Referenzpositionslernens im Wesentlichen konstant zu machen. Alternativ erzeugt die Steuereinheit die Betätigungsanweisung, um den Betätigungsbetrag des Stellglieds während des Referenzpositionslernbetriebs im Wesentlichen konstant zu machen.

Vorzugsweise weist bei den Verfahren zum Steuern der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung der Referenzpositionslernschritt den Schritt zum Erzeugen der Stellgliedbetätigungsanweisung auf, um den Betätigungsbetrag des Stellglieds während des Referenzpositionslernens im Wesentlichen konstant zu machen.

Gemäß der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerverfahren kann, wenn der Betrag der Betätigung des Stellglieds im Wesentlichen konstant während des Referenzpositionslernens gemacht wird, der Änderungsbetrag der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung (die Ventilzeitabstimmung) ebenso im Wesentlichen konstant gemacht werden. Auch wenn daher der Grad der Glättung bei dem Glättungsprozess zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens klein eingestellt wird, gibt es nur einen geringen Einfluss auf die Erfassung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung.

Vorzugweise weist die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Energiezufuhrstoppabschnitt auf. Der Änderungsmechanismus ist konfiguriert, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen ersten Änderungsbetrag gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem ersten Bereich befindet, und um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen zweiten Änderungsbetrag, der größer als der erste Änderungsbetrag ist, gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem zweiten Bereich befindet, die von dem ersten Bereich verschieden ist, und wird die Referenzzeitabstimmung in dem ersten Bereich bereitgestellt. Der Energiezufuhrstoppabschnitt hält die Energiezufuhr zu dem Stellglied an, wenn das Lernen durch den Referenzpositionslernabschnitt abgeschlossen ist, als Reaktion auf die Erfassung durch den Erfassungsabschnitt. Alternativ hält die Steuereinheit die Energiezufuhr zu dem Stellglied an, wenn erfasst wird, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat.

Weiter vorzugsweise weist das Verfahren zum Steuern der variablen Ventilzeitabstimmung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Energiezufuhrstoppschritt auf. Der Änderungsmechanismus ist konfiguriert, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen ersten Änderungsbetrag gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung in einem ersten Bereich befindet und um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung einen zweiten Änderungsbetrag, der größer als der erste Änderungsbetrag ist, gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem zweiten Bereich befindet, der von dem ersten Bereich verschieden ist, und wird die Referenzzeitabstimmung in dem ersten Bereich bereitgestellt. In dem Energiezufuhrstoppschritt wird die Energiezufuhr zu dem Stellglied angehalten, wenn das Lernen bei dem Referenzpositionslernschritt abgeschlossen ist als Reaktion auf die Erfassung bei dem Erfassungsschritt.

Gemäß der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerverfahren, wie vorstehend beschrieben ist, befindet sich die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung (die Ventilzeitabstimmung) bei dem Abschluss des Referenzpositionslernens in einem Bereich (einem ersten Bereich), in dem der Änderungsbetrag der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung relativ zu dem Stellgliedbetätigungsbetrag klein ist. Daher kann die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu diesem Zeitpunkt auch dann aufrechterhalten werden, wenn die Energiezufuhr zu dem Stellglied am Ende des Referenzpositionslernens angehalten wird. Wenn daher die Energiezufuhr zu dem Stellglied an dem Ende des Referenzpositionslernens angehalten wird, kann eine Energieverschwendung und ein Wärmeaufbau der Vorrichtung darauf zuverlässig verhindert werden.

Ferner wird bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung und deren Steuerverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bei jedem Änderungsmechanismus die Referenzzeitabstimmung entsprechend der Grenzposition des variablen Bereichs der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung vorgesehen, die durch den Änderungsmechanismus geändert wird.

Gemäß der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerverfahren kann das Referenzpositionslernen ohne Hinzfügen eines speziellen Mechanismus unter Einsatz der Grenzposition (wie z.B. der Phase des am weitesten nachgestellten Winkels) des variablen Bereichs der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung (der Ventilzeitabstimmung) ausgeführt werden.

Alternativ oder weitergehend vorzugsweise wird bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerverfahren das Stellglied durch einen Elektromotor ausgeführt und ist der Betätigungsbetrag des Stellglieds die Differenz der Drehzahl des Elektromotors relativ zu der Drehzahl einer Nockenwelle, die das Ventil antreibt, dessen Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu ändern ist.

Gemäß der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung oder deren Steuerverfahren kann bei einer Konfiguration, bei der ein Elektromotor das Stellglied ist und der Betätigungsbetrag des Stellglieds die Differenz der Drehzahl des Elektromotors relativ zu der Drehzahl einer Nockenwelle ist, deren Drehung angehalten wird, wenn der Verbrennungsmotor anhält, das Referenzpositionslernen in einer kürzeren Zeit abgeschlossen werden, während die Genauigkeit beim Lernen sichergestellt wird und kann der Energieverbrauch verringert werden.

Daher ist ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung, dass das Referenzpositionslernen zum Sicherstellen der Genauigkeit beim Erfassen der Ventilzeitabstimmung bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung in einer kürzeren Zeitdauer abgeschlossen werden kann, während die Genauigkeit beim Lernen sichergestellt wird.

Die vorstehend genannten und andere Aufgaben, Merkmale, Gesichtspunkte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung der vorliegenden Erfindung erkennbar, wenn diese in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen betrachtet wird.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Konfiguration eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs zeigt, an dem eine variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung montiert ist.

2 zeigt ein Kennfeld, das die Phase einer Einlassnockenwelle definiert.

3 ist ein Querschnitt, der einen einlassseitigen VVT-Mechanismus zeigt.

4 ist ein Querschnitt entlang A-A in 3.

5 ist ein (erster) Querschnitt entlang B-B in 3.

6 ist ein (zweiter) Querschnitt entlang B-B in 3.

7 ist ein Querschnitt entlang C-C in 3.

8 ist ein Querschnitt entlang D-D in 3.

9 zeigt das Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus im Ganzen.

10 zeigt eine Relation zwischen der Phase einer Führungsplatte relativ zu einem Kettenrad und der Phase einer Einlassnockenwelle.

11 ist ein schematisches Blockdiagramm, das einen Steueraufbau einer Einlassventilphase durch die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.

12 ist ein Blockdiagramm, das eine Drehzahlsteuerung eines Elektromotors als Stellglied der variablen Ventilzeitabstimmung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.

13 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Betrieb des Ventilphasenerfassungsabschnitts darstellt.

14 stellt eine Drehzahlsteuerung des Elektromotors dar.

15 ist ein Ablaufdiagramm, das das Referenzpositionslernen bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.

16 ist ein Diagramm von Wellenformen beim Referenzpositionslernen, das in 15 gezeigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Folgenden beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden ähnliche Bauteile durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet. Ihre Namen und Funktionen sind ebenso gleich. Daher wird die detaillierte Beschreibung derselben nicht wiederholt. Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Beschreibung eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs, an dem eine variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung montiert ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angegeben.

Ein Verbrennungsmotor 1000 ist ein Acht-Zylinder-V-Verbrennungsmotor mit einer ersten Reihe 1010 und einer zweiten Reihe 1012, die jeweils eine Gruppe von vier Zylindern aufweisen. Hier ist die Anwendung der vorliegenden Erfindung nicht auf eine Verbrennungsmotorbauart beschränkt und ist die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung, die im Folgenden beschrieben wird, auf einen Verbrennungsmotor einer Bauart anwendbar, von Acht-Zylinder-Verbrennungsmotor der V-Bauart ist.

In den Verbrennungsmotor 1000 wird Luft aus einem Luftreiniger 1020 gesaugt. Die Menge der angesaugten Luft wird durch ein Drosselventil 1030 eingestellt. Das Drosselventil 1030 ist ein elektronisches Drosselventil, das durch einen Motor betrieben wird.

Die Luft wird durch einen Einlasskrümmer 1032 in einen Zylinder 1040 zugeführt. Die Luft wird mit Kraftstoff in dem Zylinder 1040 (in der Brennkammer) gemischt. In dem Zylinder 1040 wird der Kraftstoff direkt aus einem Injektor 1050 eingespritzt. Anders gesagt sind die Einspritzlöcher des Injektors 1050 innerhalb des Zylinders 1040 vorgesehen.

Der Kraftstoff wird in den Einlasstakt eingespritzt. Die Kraftstoffeinspritzzeitabstimmung ist nicht auf den Einlasstakt beschränkt. Ferner wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Verbrennungsmotor 1000 als Direkteinspritzverbrennungsmotor beschrieben, der Einspritzlöcher des Injektors 1050 hat, die innerhalb des Zylinders 1040 angeordnet sind. Jedoch kann zusätzlich zu dem Direkteinspritzinjektor (dem Zylinderinneninjektor) 1050 ein Anschlussinjektor vorgesehen werden. Darüber hinaus kann auch nur der Anschlussinjektor vorgesehen werden.

Das Luft-/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 1040 wird durch eine Zündkerze 1060 gezündet und dem gemäß verbrannt. Das Luft-/Kraftstoffgemisch, nachdem es verbrannt ist, nämlich das Abgas, wird durch einen Drei-Wege-Katalysator 1070 gereinigt und darauf aus dem Fahrzeug ausgestoßen. Das Luft-/Kraftstoffgemisch wird verbrannt, um einen Kolben 1080 nach unten zu pressen und dadurch eine Kurbelwelle 1090 zu drehen.

An der Oberseite des Zylinders 1040 sind ein Einlassventil 1100 und ein Auslassventil 1110 vorgesehen. Das Einlassventil 1100 wird durch eine Einlassnockenwelle 1120 betrieben. Das Auslassventil 1110 wird durch eine Auslassnockenwelle 1130 betrieben. Die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 sind durch Teile gekoppelt, wie z.B. eine Kette und Zahnräder, so dass sie mit der gleichen Drehzahl (eine Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle 1090) gedreht werden. Die Drehzahl eines Drehkörpers, wie z.B. einer Drehwelle, wird im Allgemeinen durch die Anzahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit dargestellt (typischerweise die Anzahl der Umdrehungen pro Minute: U/min).

Die Phase (die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung) des Einlassventils 1100 wird durch einen einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 gesteuert, der an der Einlassnockenwelle 1120 vorgesehen ist. Die Phase (die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung) des Auslassventils 1110 wird durch einen auslassseitigen VVT-Mechanismus 3000 gesteuert, der an der Auslassnockenwelle 1130 vorgesehen ist.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 durch die VVT-Mechanismen gedreht, um die jeweiligen Phasen des Einlassventils 1100 und des Auslassventils 1110 zu steuern. Hier ist das Phasensteuerverfahren nicht auf das beschränkt, das vorstehend beschrieben ist.

Der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 wird durch einen Elektromotor 2060 betrieben (in 3 gezeigt).

Der Elektromotor 2060 wird durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 4000 gesteuert. Der Strom und die Spannung des Elektromotors 2060 werden durch ein Strommessgerät (nicht gezeigt) und ein Spannungsmessgerät (nicht gezeigt) erfasst und die Messungen werden zu der ECU 4000 eingegeben.

Der auslassseitige VVT-Mechanismus 3000 wird hydraulisch betrieben. Hier kann der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 hydraulisch betrieben werden, während der auslassseitige VVT-Mechanismus 3000 durch einen Elektromotor betrieben wird und Signale, die die Drehzahl und den Kurbelwinkel der Kurbelwelle 1090 angeben, von einem Kurbelwinkelsensor 2000 eingegeben. Ferner werden zu der ECU 4000 Signale, die die jeweiligen Phasen der Einlassnockenwelle 1120 und der Auslassnockenwelle 1130 angegeben (Phase: Nockenwellenposition in Drehrichtung), von einem Nockenpositionssensor 5010 eingegeben.

Ferner wird zu der ECU 4000 ein Signal, das die Wassertemperatur (Kühlmitteltemperatur) des Verbrennungsmotors 1000 angibt, von einem Kühlmitteltemperatursensor 5020 und ein Signal, das die Menge der Einlassluft (Menge der Luft, die in den Verbrennungsmotor 1000 gesaugt oder aufgenommen wird) des Verbrennungsmotors 1000 angibt, von einem Luftdurchflussgerät 5030 eingegeben.

Auf der Grundlage dieser Signale, die von den Sensoren eingegeben werden, wie auch von einem Kennfeld und einem Programm, die in einem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert sind, steuert die ECU 2000 die Drosselöffnungsposition, die Zündzeitabstimmung, die Kraftstoffeinspritzzeitabstimmung, die Menge des eingespritzten Kraftstoffs, die Phase des Einlassventils 1100 und die Phase des Auslassventils 1110beispielsweise so, dass der Verbrennungsmotor 1000 in einem gewünschten Betriebszustand betrieben wird.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt die ECU 4000 die Phase des Einlassventils 1100 auf der Grundlage des Kennfelds, wie in 2 gezeigt ist, das die Verbrennungsmotordrehzahl NE und die Einlassluftmenge KL als Parameter verwendet. Eine Vielzahl von Kennfeldern für jeweilige Kühlmitteltemperaturen ist zum Bestimmen der Phase des Einlassventils 1100 gespeichert.

Im Folgenden wird die weitergehende Beschreibung des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 angegeben. Hier kann der auslassseitige VVT-Mechanismus 3000 die gleiche Konfiguration wie diejenige des einlassseitigen VVT-Mechanismus 3000 haben wie nachstehend beschrieben wird oder können jeweils der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 und der auslassseitige VVT-Mechanismus 3000 die gleiche Konfiguration wie diejenige des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 haben, wie nachstehend beschrieben wird.

Wie in 3 gezeigt ist, weist der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 ein Kettenrad 2010, eine Nockenplatte 2020, einen Hebelmechanismus 2030, eine Führungsplatte 2040, Reduktionszahlenräder 2050 und einen Elektromotor 2060 auf.

Das Kettenrad 2010 ist über eine Kette o.ä. mit der Kurbelwelle 1090 gekoppelt. Die Drehzahl des Kettenrads 2010 ist die Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle 1090 wie in dem Fall der Einlassnockenwelle 1120 und der Auslassnockenwelle 1130. Die Einlassnockenwelle 1120 ist konzentrisch zu der Drehachse des Kettenrads 2010 und relativ zu dem Kettenrad 2010 vorgesehen.

Die Nockenplatte 2020 ist mit der Einlassnockenwelle 1120 mit einem Stift (1) 2070 gekoppelt. Die Nockenplatte 2020 dreht sich an dem Kettenrad 2010 gemeinsam mit der Einlassnockenwelle 1120. Hier können die Nockenplatte 2020 und die Einlassnockenwelle 1120 in einer Einheit integriert werden.

Der Hebelmechanismus 2030 besteht aus einem Arm (1) 2031 und einem Arm (2) 2032. Wie in 4 gezeigt ist, die ein Querschnitt entlang A-A in 3 ist, ist ein Paar Arme (1) 2031 innerhalb des Kettenrads 2010 vorgesehen, so dass die Arme punktsymmetrisch zueinander mit Bezug auf die Drehachse der Einlassnockenwelle 1120 sind. Jeder Arm (1) 2031 ist mit dem Kettenrad 2010 gekoppelt, so dass der Arm um einen Stift (2) 2072 geschwenkt werden kann.

Wie in 5 gezeigt ist, die ein Querschnitt entlang B-B in 3 ist und die in 6 gezeigt ist, die den Zustand zeigt, in dem die Phase des Einlassventils 1100 mit Bezug auf den Zustand in 5 vorgestellt ist, sind die Arme (1) 2031 und die Nockenplatte 2020 durch Arme (2) 2032 gekoppelt.

Der Arm (2) 2032 ist so gestützt, dass der Arm um einen Stift (3) 2074 und mit Bezug auf den Arm (1) 2031 geschwenkt werden kann. Ferner ist der Arm (2) 2032 so gestützt, dass der Arm um einen Stift (4) 2076 und mit Bezug auf die Nockenplatte 2020 geschwenkt werden kann.

Ein Paar Hebelmechanismen 2030 verursacht, dass die Einlassnockenwelle 1120 sich relativ zu dem Kettenrad 2010 dreht und dadurch die Phase des Einlassventils 1100 ändert. Auch wenn somit einer der paarweise vorgesehenen Hebelmechanismen 2030 beschädigt oder zerstört werden sollte, kann der andere Hebelmechanismus zum Ändern der Phase des Einlassventils 1100 verwendet werden.

Unter Rückbezug auf 3 ist an einer Fläche jedes Hebelmechanismus 2030 (Arm (2) 2030), die eine Fläche ist, die zu der Führungsplatte 2040 weist, ein Steuerstift 2034 vorgesehen. Der Steuerstift 2034 ist konzentrisch mit dem Stift (3) 2074 vorgesehen. Jeder Steuerstift 2034 gleitet in einer Führungsvertiefung 2042, die in der Führungsplatte 2040 vorgesehen ist.

Jeder Steuerstift 2034 gleitet in der Führungsvertiefung 2042 der Führungsplatte 2040, um in die radiale Richtung verschoben zu werden. Die radiale Verschiebung jedes Steuerstifts 2034 verursacht, dass die Einlassnockenwelle 1120 sich relativ zu dem Kettenrad 2010 dreht.

Wie in 7 gezeigt ist, die ein Querschnitt entlang C-C in 3 ist, ist die Führungsvertiefung 2042 mit einer Spiralform ausgebildet, so dass die Drehung der Führungsplatte 2040 verursacht, dass jeder Steuerstift 2034 sich in die radiale Richtung verschiebt. Hier ist die Form der Führungsvertiefung 2042 nicht darauf beschränkt.

Wenn der Steuerstift 2034 weitergehend in die radiale Richtung von der axialen Mitte der Führungsplatte 2040 verschoben wird, wird die Phase des Einlassventils 1100 mit einem größeren Ausmaß nachgestellt. Anders gesagt hat der Änderungsbetrag der Phase einen Wert entsprechend dem Betätigungsbetrag des Hebelmechanismus 2030, der durch die radiale Verschiebung des Steuerstifts 2034 erzeugt wird. Alternativ kann die Phase des Einlassventils 1100 mit einem größeren Ausmaß vorgestellt werden, wenn der Steuerstift 2034 weitergehend in die radiale Richtung von der axialen Mitte der Führungsplatte 2040 verschoben wird.

Wenn der Steuerstift 2034, wie in 7 gezeigt ist, an ein Ende der Führungsvertiefung 2042 anstößt, wird die Betätigung des Hebelmechanismus 2030 beschränkt. Daher ist die Phase, in der der Steuerstift 2034 an ein Ende der Führungsvertiefung 2042 anstößt, die Phase des am weitesten nachgestellten Winkels oder des am weitesten vorgestellten Winkels.

Unter Rückbezug auf 3 ist an der Führungsplatte 2040 eine Vielzahl von eingedrückten Abschnitten 2044 an ihrer Fläche vorgesehen, die zu den Reduktionszahnrädern 2050 weist, zum Koppeln der Führungsplatte 2040 und der Reduktionszahnräder 2050 miteinander.

Die Reduktionszahnräder 2050 bestehen aus einem Außenzahnrad 2052 und einem Innenzahnrad 2054. Das Außenzahnrad 2052 ist mit Bezug auf das Kettenrad 2010 fixiert, so dass das Zahnrad sich zusammen mit dem Kettenrad 2010 dreht.

Das Innenzahnrad 2054 hat eine Vielzahl von vorstehenden Abschnitten 2056 daran, die in den eingedrückten Abschnitten 2044 der Führungsplatte 2040 aufgenommen werden. Das Innenzahnrad 2054 ist drehbar um eine exzentrische Achse 2066 einer Kupplung 2060 gestützt, die exzentrisch mit Bezug auf eine axiale Mitte 2064 einer Ausgangswelle des Elektromotors 2060 ausgebildet ist.

8 zeigt einen Querschnitt entlang D-D in 3. Das Innenzahnrad 2054 ist so vorgesehen, dass ein Teil von dessen Zähnen kämmend mit dem Außenzahnrad 2052 eingreift. Wenn die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 identisch mit der Drehzahl des Kettenrads 2010 ist, drehen sich die Kupplung 2062 und das Innenzahnrad 2054 mit der gleichen Drehzahl wie das Außenzahnrad 2052 (das Kettenrad 2010). In diesem Fall dreht sich die Führungsplatte 2042 mit der gleichen Drehzahl wie das Kettenrad 2010 und wird dem gemäß die Phase des Einlassventils 2100 aufrechterhalten.

Wenn der Elektromotor 2060 verursacht, dass die Kupplung 2062 sich um die axiale Mitte 2064 und relativ zu dem Außenzahnrad 2052 dreht, läuft das Innenzahnrad 2054 im Ganzen dem gemäß um die axiale Mitte 2064 rum, während das Innenzahnrad 2054 sich um die exzentrische Achse 2066 dreht. Die Drehbewegung des Innenzahnrads 2064 verursacht, dass die Führungsplatte 2040 sich relativ zu dem Kettenrad 2010 dreht und somit die Phase des Einlassventils 1100 geändert wird.

Die Phase des Einlassventils 1100 wird durch die Verringerung der Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und des Kettenrads 2010 (des Betätigungsbetrags des Elektromotors 2060) durch die Reduktionszahnräder 2050, die Führungsplatte 2040 und den Hebelmechanismus 2030 geändert. Hier kann die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und des Kettenrads 2010 erhöht werden, um die Phase des Einlassventils 1100 zu ändern. An der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 ist ein Motordrehwinkelsensor 5050 vorgesehen, der ein Signal abgibt, das einen Winkel der Drehung (Position der Ausgangswelle in Drehrichtung) der Ausgangswelle angibt. Der Motordrehwinkelsensor 5050 ist im Allgemeinen konfiguriert, um eine Impulssignal jedes Mal dann zu erzeugen, wenn die Ausgangswelle des Elektromotors sich um einen vorbestimmten Winkel dreht. Auf der Grundlage der Abgabe des Motordrehwinkelsensors 5050 kann die Drehzahl der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 (im Folgenden einfach als Drehzahlelektromotor 2060 bezeichnet) erfasst werden.

Wie in 9 gezeigt ist, kann das Reduktionsübersetzungsverhältnis R(&thgr;) des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen, nämlich das Verhältnis der Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 zu dem Betrag der Phasenänderung einen Wert gemäß der Phase des Einlassventils 1100 haben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wenn das Reduktionsübersetzungsverhältnis R(&thgr;) höher ist, der Betrag der Phasenänderung mit Bezug auf die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 kleiner.

In dem Fall, dass die Phase des Einlassventils 1100 sich in einem ersten Bereich (6001) von dem am weitesten entfernten Winkel C(1) befindet, ist das Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen R(1). In dem Fall, dass die Phase des Einlassventils 1100 sich in einem zweiten Bereich 6200 von CA(2) (CA(2) ist mit Bezug auf CA(1) vorgestellt) zu dem am weitesten vorgestellten Winkel befindet, ist das Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen R(2) (R(1) > R(2)).

In dem Fall, dass die Phase des Einlassventils 1100 sich in einem dritten Bereich (6003) von CA(1) zu CA(2) befindet, ändert sich das Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen mit einer vorbestimmten Änderungsrate (R(2) – R(1))/(CA(2) – CA(1)).

Auf der Grundlage der Konfiguration, die vorstehend beschrieben ist, funktioniert der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wie nachstehend beschrieben wird.

Wenn die Phase des Einlassventils 1100 (der Einlassnockenwelle 1120) vorzustellen ist, wird der Elektromotor 2060 betrieben, um die Führungsplatte 2040 relativ zu dem Kettenrad 2010 zu drehen, um dadurch die Phase des Einlassventils 1100 vorzustellen, wie in 10 gezeigt ist.

Wenn die Phase des Einlassventils 1100 sich in dem ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel und CA(1) befindet, wird die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 mit einem Reduktionsübersetzungsverhältnis R(1) verringert und wird die Phase des Einlassventils 1100 vorgestellt.

In dem Fall, dass die Phase des Einlassventils 110 sich in dem zweiten Bereich zwischen CA(2) und dem am weitesten vorgestellten Winkel befindet, wird die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 mit einem Reduktionsübersetzungsverhältnis von R(2) verringert und wird die Phase des Einlassventils 1100 vorgestellt.

Wenn die Phase des Einlassventils 1100 nachzustellen ist, wird die Ausgangswelle des Elektromotors 2060 relativ zu dem Kettenrad 2010 in die Richtung gedreht, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, wenn die Phase desselben vorzustellen ist. Wie in dem Fall des Vorstellens der Phase wird, wenn die Phase nachzustellen ist und die Phase des Einlassventils 1100 sich in dem ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel CA(1) befindet, die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 mit einem Reduktionsübersetzungsverhältnis von R(1) verringert und wird die Phase nachgestellt. Wenn ferner die Phase des Einlassventils 1100 sich in dem zweiten Bereich zwischen CA(2) und dem am weitesten vorgestellten Winkel befindet, wird die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 mit einem Reduktionsübersetzungsverhältnis R(2) verringert und wird die Phase nachgestellt.

Dem gemäß kann, solange die Richtung der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 gleich ist, die Phase des Einlassventils 1100 für sowohl den ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel und CA(2) als auch den zweiten Bereich zwischen CA(2) und dem am weitesten vorgestellten Winkel vorgestellt oder nachgestellt werden. Hier kann für den zweiten Bereich zwischen CA(2) und dem am weitesten vorgestellten Winkel die Phase weiter vorgestellt oder weiter nachgestellt werden. Somit kann die Phase über einen breiten Bereich geändert werden.

Da ferner das Reduktionsübersetzungsverhältnis für den ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel und CA(1) hoch ist, ist ein großes Drehmoment zum Drehen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 durch ein Drehmoment notwendig, das an der Einlassnockenwelle 1120 wirkt, wenn der Verbrennungsmotors 1000 arbeitet. Auch wenn daher der Elektromotor 2060. kein Drehmoment wie in dem Fall erzeugt, wenn der Elektromotor 2060 angehalten ist, kann die Drehung der Ausgangswelle des Elektromotors 2060, die durch das Drehmoment verursacht wird, das an der Einlassnockenwelle 1120 wirkt, verhindert werden. Daher kann eine Änderung der Ist-Phase von einer Phase, die unter der Steuerung bestimmt wird, beschränkt werden.

Wie vorstehend beschrieben ist, ist bei dem einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000, wenn das Reduktionsübersetzungsverhältnis R(&thgr;) vorliegt, eine unbeabsichtigte Änderung der Phase weniger wahrscheinlich, wenn die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 als Stellglied angehalten wird. Diese Wirkung wird insbesondere gut in dem ersten Bereich erzielt, der die Phase des am weitesten nachgestellten Winkels abdeckt.

Wenn die Phase des Einlassventils 1100 sich in dem dritten Bereich zwischen CA(1) und CA(2) befindet, wird die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 mit einem Reduktionsübersetzungsverhältnis verringert, die sich mit einer vorbestimmten Änderungsrate ändert, was ein Vorstellen oder Nachstellen der Phase des Einlassventils 1100 zur Folge haben kann.

Wenn dem gemäß die Phase sich von dem ersten Bereich zu dem zweiten Bereich oder von dem zweiten Bereich zu dem ersten Bereich ändert, kann der Änderungsbetrag der Phase mit Bezug auf die Drehzahl der relativen Drehung zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 und dem Kettenrad 2010 graduell vergrößert oder verringert werden. Auf diesem Weg kann eine plötzliche stufenartige Änderung des Änderungsbetrags der Phase beschränkt werden, um dadurch eine plötzliche Änderung der Phase zu beschränken. Dem gemäß kann die Phasensteuerbarkeit verbessert werden.

Wie vorstehend diskutiert ist, ist bei dem einlassseitigen VVT-Mechanismus für die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Phase des Einlassventils sich in dem Bereich von dem am weitesten nachgestellten Winkel zu CA(1) befindet, des Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen R(1). Wenn die Phase des Einlassventils sich in dem Bereich von CA(2) zu dem am weitesten vorgestellten Winkel befindet, ist das Reduktionsübersetzungsverhältnis des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 im Ganzen R(2), was niedriger als R(1) ist. Somit kann, solange die Drehrichtung der Ausgangswelle des Elektromotors gleich ist, die Phase des Einlassventils für beide Bereiche, nämlich den ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel und CA(1) und dem zweiten Bereich CA(2) und dem am weitesten vorgestellten Winkel vorgestellt oder nachgestellt werden. Hier kann für den zweiten Bereich zwischen CA(2) und den am weitesten vorgestellten Winkel die Phase mit einem größeren Ausmaß vorgestellt oder nachgestellt werden. Daher kann die Phase über einen breiten Bereich geändert werden. Ferner ist für den ersten Bereich zwischen dem am weitesten nachgestellten Winkel und CA(1) das Reduktionsübersetzungsverhältnis hoch und ist es daher möglich, eine Drehung der Ausgangswelle des Elektromotors durch das Drehmoment, das an der Einlassnockenwelle wirkt, wenn der Verbrennungsmotor betrieben wird, zu verhindern. Somit kann eine Änderung der Ist-Phase von einer Phase, die unter der Steuerung bestimmt wird, beschränkt werden. Dem gemäß kann die Phase über einen breiten Bereich geändert werden und kann die Phase genau gesteuert werden.

Als nächstes wird der Aufbau zum Steuern der Phase des Einlassventils 1100 (im Folgenden ebenso einfach als die Einlassventilphase bezeichnet) im Einzelnen beschrieben.

Unter Bezugnahme auf 11, wie schon unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde, ist der Verbrennungsmotor 1000 so konfiguriert, dass die Leistung von der Kurbelwelle 1090 auf die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 durch Kettenräder 2010 bzw. 2012 durch eine Zeitabstimmungskette 1200 (oder einen Zeitabstimmungsriemen) übertragen wird. Ferner ist an der äußeren Umgangsseite der Einlassnockenwelle 1120 ein Nockenpositionssensor 5010 angebracht, um ein Nockenwinkelsignal Piv bei jedem vorbestimmten Nockenwinkel abzugeben. An der äußeren Umfangsseite der Kurbelwelle 1090 ist ein Kurbelwinkelsensor 5000 angebracht, um ein Kurbelwinkelsignal Pca bei jedem vorbestimmten Kurbelwinkel abzugeben. Ferner ist an einem Rotor (nicht gezeigt) des Elektromotors 2060 ein Motordrehwinkelsensor 5050 angebracht, um ein Motordrehwinkelsignal Pmt bei jedem vorbestimmten Drehwinkel abzugeben. Das Nockenwinkelsignal Piv, das Kurbelwinkelsignal Pca und das Motordrehwinkelsignal Pmt werden in die ECU 4000 eingegeben.

Ferner steuert auf der Grundlage der Abgaben der Sensoren, die den Zustand des Verbrennungsmotors 1000 erfassen und auf der Grundlage der Betriebsbedingungen (Pedalbetätigung des Fahrers, gegenwärtige Fahrgeschwindigkeit und dergleichen) die ECU 4000 den Betrieb des Verbrennungsmotors 1000, so dass eine erforderliche Abgabe des Verbrennungsmotors 1000 erhalten werden kann. Als Teil der Verbrennungsmotorsteuerung stellt die ECU 4000 Phasensollwerte des Einlassventils 1100 und des Auslassventils 1110 auf der Grundlage des in 2 gezeigten Kennfelds ein.

Ferner erzeugt die ECU 4000 einen Drehzahlanweisungswert Nmref des Elektromotors 2060 als Stellglied des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000, so dass die Phase des Einlassventils 1100 die Sollphase erreicht. Die Drehzahlanweisung Nmref wird entsprechend der Drehzahl die Ausgangswelle des elektrischen Motors 2060 relativ zu dem Kettenrad 2010 (der Einlassnockenwelle 1120) bestimmt, wie später beschrieben wird. Die Differenz der Drehzahl des Elektromotors 2060 relativ zu der Nockenwelle 1120 entspricht dem Betätigungsbetrag des Stellglieds. Eine Motor-ECU (elektronische Antriebseinheit) 4100 steuert die Drehzahl des Elektromotors 2060 gemäß der Drehzahlanweisung Nmref von der ECU 4000.

12 ist ein Blockdiagramm, das die Drehzahlsteuerung des Elektromotors 2060 als Stellglied des einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel darstellt.

Unter Bezugnahme auf 12 berechnet der Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 die gegenwärtig erfasste Einlassventilphase IV(&thgr;) (im Folgenden ebenso als Phasenerfassungswert IV(&THgr;) bezeichnet) auf der Grundlage von Sensorabgaben. Ein Stellgliedbetätigungsbetragseinstellabschnitt 6000 steuert die Einlassventilphase unter Verwendung des Elektromotors 2060 als Stellglied fort. Der Stellgliedbetätigungsbetragseinstellabschnitt 6000 weist einen Nockenwellenphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6020, einen Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030, einen Umschaltabschnitt 6035, einen Nockenwellendrehzahlerfassungsabschnitt 6040 und einen Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050 auf.

Ferner ist ein Lernsteuerabschnitt 6100 zum Lernen der Referenzposition der Einlassventilphase vorgesehen. Die Betriebe des Stellgliedbetätigungsbetriebseinstellabschnitts 6000, des Ventilphasenerfassungsabschnitts 6500 und des Lernsteuerabschnitts 6100 werden durch Ausführen eines Steuerprozesses gemäß einem vorbestimmten Programm, das im Voraus in der ECU 4000 gespeichert wird, bei jeder vorbestimmten Steuerdauer verwirklicht.

Zuerst wird ein Betrieb des Ventilphasenerfassungsabschnitts 6005 unter Verwendung des Ablaufdiagramms von 13 beschrieben. Unter Bezugnahme auf 13 berechnet bei Schritt S10 die ECU 4000 den gegenwärtigen Wert der Einlassventilphase IV&thgr; auf der Grundlage von Sensorabgaben (beispielsweise des Kurbelwinkelsignals Pca von dem Kurbelwinkelsensor 5000, des Nockenwinkelsignals Piv von dem Nockenpositionssensor 5010 und des Motordrehwinkelsignals Pmt von dem Drehwinkelsensor 5050 des Elektromotors 2060).

Als Beispiel kann bei Schritt S10 der gegenwärtige Wert der Einlassventilphase IV&thgr; durch Umwandeln, wenn das Nockenwinkelsignal Piv erzeugt wird, einer Zeitdifferenz des Nockenwinkelsignals Piv von der Erzeugung des Nockenwinkelsignals Pca in die Drehphasendifferenz zwischen der Kurbelwelle 1090 und der Einlassnockenwelle 1120 berechnet werden (erstes Phasenberechnungsverfahren).

Bei dem einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 ist es möglich, den Phasenänderungsbetrag des Einlassventils auf der Grundlage des Betätigungsbetrags (der relativen Drehzahl &Dgr;nm des Elektromotors 2060 als Stellglied nachzuführen. Insbesondere wird auf der Grundlage der Abgaben der verschiedenartigen Sensoren die Ist-Relativdrehzahl &Dgr;nm berechnet und kann durch einen Betrieb (beispielsweise gemäß dem Ausdruck (2), der später beschrieben wird, auf der Grundlage der berechneten Ist-Relativdrehzahl &Dgr;nm der Änderungsbetrag der Einlassventilphase pro Zeiteinheit (Steuerdauer) berechnet werden. Daher kann der gegenwärtige Wert der Einlassventilphase IV&thgr; bei Schritt S10 sukzessive durch Kumulieren des Phasenänderungsbetrags berechnet werden (zweites Phasenberechnungsverfahren). Bei Schritt S10 kann die ECU 4000 den gegenwärtigen Wert der Einlassventilphase IV&thgr; durch geeignetes Verwenden der ersten und zweiten Phasenberechnungsverfahren unter Berücksichtigung der Stabilität der Verbrennungsmotordrehzahl oder der Berechnungsbelastung berechnen.

Bei Schritt S20 bestimmt die ECU 4000, ob ein Zeitpunkt für das Referenzpositionslernen vorliegt oder nicht. Wenn die normale Steuerung vorliegt (NEIN bei Schritt S20) stellt die ECU 4000 bei Schritt S30 einen Glättungsfaktor ks auf einen normalen Wert k1 ein. Wenn der Zeitpunkt für das Referenzpositionslernen vorliegt (JA bei Schritt S20), stellt die ECU 4000 den Glättungsfaktor ks auf einen vorbestimmten Wert k2, der größer als der normale Wert k1 bei Schritt S40 ein.

Bei Schritt S50 berechnet die ECU 4000 den Phasenerfassungswert IV(&thgr;) gemäß der Gleichung (1), die nachstehend angegeben ist, durch einen Glättungsprozess entlang der Richtung der Zeitachse unter Verwendung des Glättungsfaktors ks, der bei Schritt S30 oder S40 eingestellt wird. IV(&thgr;) = IV(&thgr;)# + ks·(IV&thgr; – IV(&thgr;)#)(1)

In Gleichung (1) stellt IV(&thgr;)# den Phasenerfassungswert IV(&thgr;) der letzten Steuerdauer dar. Ferner wird der Glättungsfaktor ks (k1, k2) innerhalb des Bereichs von 0 ≤ ks ≤ 1 eingestellt.

Durch die Operation der Gleichung (1) wird der Phasenerfassungswert IV(&thgr;) so aktualisiert, dass nicht der gegenwärtige Wert IV&thgr; der Einlassphase unverändert, sondern nur ein Teil der Differenz zwischen dem letzten Phasenerfassungswert IV(&thgr;)# und dem gegenwärtigen Wert IV&thgr; der Einlassventilphase gemäß dem Glättungsfaktor ks auf die Steuerung wiedergegeben wird. Daher kann der Glättungsprozess entlang der Zeitachse, der den unstabilen Steuerbetrieb verhindert, der durch eine abrupte Änderung des Phasenerfassungswerts aufgrund von Rauschen oder ähnlichem während der Messung verursacht werden kann, verwirklicht werden. Je kleiner hier der Glättungsfaktor ks ist, umso kleiner ist der Grad der Differenz, die auf das Aktualisieren des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) wiedergegeben wird, und wird der Grad der Glättung entlang der Zeitachse umso größer. Daher wird zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens, bei dem der Glättungsfaktor ks relativ groß eingestellt wird, der Grad der Glättung bei dem Glättungsprozess klein.

Der Nockenwellenphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6020 hat einen Berechnungsabschnitt 6022 und einen Anforderungsphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6025. Der Berechnungsabschnitt 6022 berechnet die Abweichung &Dgr;IV(&thgr;) der Phase, (&Dgr;IV(&thgr;) = IV(&thgr; – IV(&thgr;)r) zwischen dem Phasenerfassungswert IV(&thgr;), der durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 berechnet wird und der Sollphase IV(&thgr;)r des Einlassventils 1100.

Der Anforderungsphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6025 berechnet den notwendigen Betrag der Änderung &Dgr;&thgr; der Einlassnockenwelle 1120 dieser Steuerdauer gemäß der Abweichung &Dgr;IV(&thgr;), die durch den Berechnungsabschnitt 6022 berechnet wird.

Als Beispiel wird der maximale Wert &Dgr;&thgr;max des Phasenänderungsbetrags &Dgr;&thgr; in einer einzigen Steuerdauer im Voraus eingestellt und bestimmt der Anforderungsphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6025 den Phasenänderungsbetrag &Dgr;&thgr; gemäß der Phasenabweichung &Dgr;IV(&thgr;) innerhalb des Bereichs bis zu dem maximalen Wert &Dgr;&thgr;max. Hier kann der maximale Wert &Dgr;&thgr;max ein vorbestimmter fixierter Wert sein oder kann dieser variabel durch den Anforderungsphasenänderungsberechnungsabschnitt 6025 gemäß dem Zustand des Betriebs (der Drehzahl, der Einlassluftmenge und dergleichen) des Verbrennungsmotors 1000 oder der Größe der Phasenabweichung &Dgr;IV(&thgr;) eingestellt ist.

Der Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030 berechnet die Relativdrehzahl &Dgr;Nm der Ausgangswelle des Elektromotors 2060 relativ zu der Drehzahl des Kettenrads 2010 (der Einlassnockenwelle 1120), die notwendig zum Erzeugen des Phasenänderungsbetrags &Dgr;&thgr; ist, der durch den Anforderungsphasenänderungsbetragsberechnungsabschnitt 6025 berechnet wird. Als Beispiel wird die relative Drehzahl &Dgr;Nm auf einen positiven Wert eingestellt (&Dgr;Nm > 0), wenn die Einlassventilphase vorzustellen ist, wird auf einen negativen Wert eingestellt (&Dgr;Nm < 0), wenn die Einlassventilphase nachzustellen ist, und wird auf ungefähr null eingestellt (&Dgr;Nm = 0), wenn die gegenwärtige Einlassventilphase beizubehalten ist.

Hier wird die Relation zwischen dem Phasenänderungsbetrag &Dgr;&thgr; pro Zeiteinheit &Dgr;T entsprechend der Steuerdauer und der Relativdrehzahl &Dgr;Nm durch den folgenden Ausdruck (2) dargestellt. In dem Ausdruck (2) stellt R(&thgr;) das Reduktionsübersetzungsverhältnis dar, das sich gemäß der Einlassventilphase ändert, die in 9 gezeigt ist. &Dgr;&thgr; ∝ &Dgr;Nm·360°·(1/R(&thgr;))·&Dgr;T(2)

Daher kann der Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030 die Relativdrehzahl &Dgr;Nm des Elektromotors 2060 zum Erzeugen des Nockenwellenphasenänderungsbetrags &Dgr;&thgr;, der in der Steuerdauer &Dgr;T erforderlich ist, gemäß einer Operation des Ausdrucks (2) berechnen.

Der Nockenwellendrehzahlerfassungsabschnitt 6040 berechnet die Drehzahl des Kettenrads 2010, die nämlich die Ist-Drehzahl IVN der Einlassnockenwelle 1120 als eine Hälfte der Drehzahl der Kurbelwelle 1090. Der Nockenwellendrehzahlerfassungsabschnitt 6040 kann konfiguriert werden, um die Ist-Drehzahl IVN der Einlassnockenwelle 1120 auf der Grundlage des Nockenwinkelsignals Piv von dem Nockenpositionssensor 5010 zu berechnen. Im Allgemeinen ist jedoch die Anzahl der Nockenwinkelsignale, die pro eine Umdrehung der Einlassnockenwelle 1120 abgegeben werden, kleiner als die Anzahl der Kurbelwinkelsignale, die pro eine Umdrehung der Kurbelwelle 1090 abgegeben werden. Daher kann durch eine Umdrehung der Kurbelwelle 1090 abgegeben werden. Daher kann durch Erfassen der Nockenwellendrehzahl IVN auf der Grundlage der Drehzahl der Kurbelwelle 1090 die Erfassungsgenauigkeit verbessert werden.

Der Umschaltabschnitt 6035 ist zwischen dem Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050 und dem Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030 und dem Lernsteuerabschnitt 6100 angeordnet. Der Umschaltabschnitt 6035 gibt die Relativdrehzahl &Dgr;Nm, die durch den Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030 eingestellt wird. An den Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050 ab, außer das Referenzpositionslernen durch den Lernsteuerabschnitt 6100 wird gerade ausgeführt. Das Referenzpositionslernen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird später im Einzelnen beschrieben.

Der Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050 fügt die Ist-Drehzahl IVN der Einlassnockenwelle 1120, die durch den Nockenwellendrehzahlerfassungsabschnitt 6040 erfasst wird, und die Relativdrehzahl &Dgr;Nm, die von dem Umschaltabschnitt 6035 eingegeben wird, zusammen, um den Drehzahlanweisungswert Nmref des Elektromotors 2060 zu erzeugen. Daher wird während Betrieben einschließlich des normalen Betriebs, die andere als beim Referenzpositionslernen sind, der Drehzahlanweisungswert Nmref des Elektromotors 2060 auf der Grundlage der Relativdrehzahl &Dgr;Nm erzeugt, die durch den Relativdrehzahleinstellabschnitt 6030 eingestellt wird. Beim Referenzpositionslerner wird der Drehzahlanweisungswert Nmref des Elektromotors 2060 auf der Grundlage der Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 erzeugt, die durch den Lernsteuerabschnitt 6100 eingestellt wird. Der Drehzahlanweisungswert Nmref, der durch den Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050 erzeugt wird, wird zu der Motor-EDU 4100 übertragen.

Die Motor-EDU 4100 ist mit einer Energiequelle 4200 durch einen Relaisschaltkreis 4250 verbunden. Ein Ein-/Ausschalten des Relaisschaltkreises 4250 wird durch ein Steuersignal SRL gesteuert. Im Allgemeinen ist die Energiequelle 4200 durch eine Sekundärbatterie ausgebildet, die aufgeladen werden kann, wenn der Verbrennungsmotor arbeitet. Daher kann durch Ausschalten des Relaisschaltkreises 4250 die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 angehalten werden.

Die Motor-EDU 4100 führt eine Drehzahlsteuerung aus, so dass die Drehzahl des Elektromotors 2060 mit dem Drehzahlanweisungswert Nmref übereinstimmt. Als Beispiel steuert die Motor-EDU 4100 das Umschalten einer Leistungshalbleitervorrichtung (wie z.B. eines Transistors), so dass die Energie, die zu dem Elektromotor 2060 zugeführt wird (die durch den Motorstrom Imt dargestellt wird) von einer Energiequelle 4200 gemäß einer Abweichung der Drehzahl (Nref – Nm) der Ist-Drehzahl Nm des Elektromotors 2060 von dem Drehzahlanweisungswert Nmref gesteuert wird. Insbesondere wird das Einschaltdauerverhältnis des Schaltbetriebs der Leistungshalbleitervorrichtung gesteuert. Es wird angemerkt, dass die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 durch die Steuerung der Motor-EDU 4100 angehalten werden kann.

Insbesondere steuert zum Verbessern der Motorsteuerbarkeit die Motor-EDU 4100 ein Einschaltdauerverhältnis DTY als Betrag einer Einstellung einer Drehzahlsteuerung gemäß der folgenden Gleichung (3). DTY = DTY(ST) + DTY(FB)(3)

In Gleichung (3) ist DTY(FB) ein Rückführausdruck basierend auf der Abweichung der vorstehend erwähnten Drehzahl und eines Steuerbetriebs (typischerweise eine P-Regelung, eine PI-Regelung oder Ähnliches) mit einer vorbestimmten Regelverstärkung.

In Gleichung (3) ist DTY(ST) ein voreingestellter Ausdruck, der auf der Grundlage des Drehzahlanweisungswerts Nmref des Elektromotors 2060 und der eingestellten Relativdrehzahl &Dgr;Nm eingestellt wird, wie in 14 gezeigt ist.

Unter Bezugnahme auf 14 wird eine Einschaltdauerverhältnischarakteristik 6060 entsprechend dem Motorstromwert, der erforderlich ist, wenn die Relativdrehzahl &Dgr;Nm = 0 ist, wenn nämlich der Elektromotor 2060 mit der gleichen Drehzahl wie derjenigen des Kettenrads 2010 mit Bezug auf den Drehzahlanweisungswert Nmref (&Dgr;Nm = 0) zu drehen ist, im Voraus als Tabelle eingestellt. Dann wird DTY(ST) in Gleichung (3) durch eine relative Addition/Subtraktion eines gegenwärtigen Werts entsprechend der Relativdrehzahl &Dgr;Nm zu/von dem Referenzwert gemäß der Einschaltdauerverhältnischarakteristik 6060 eingestellt. Durch eine derartige Drehzahlsteuerung, bei der die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 durch die Kombination des voreingestellten Ausdrucks und des Rückführausdrucks gesteuert wird, gestattet die Motor-ECU 4100, dass die Drehzahl des Elektromotors 2060 rasch jeder Änderung des Drehzahlanweisungswerts Nmref im Vergleich mit der einfachen Rückführregelung, nämlich der Drehzahlregelung einfach durch den Ausdruck DTY(FB) der Gleichung (3) folgt.

(Referenzpositionslernen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung)

Zum Verbessern der Genauigkeit beim Erfassen der Phase der Einlassnockenwelle 1120 führt der einlassseitige VVT-Mechanismus 2000 das Referenzpositionslernen der Einlassventilphase unter Verwendung des Lernsteuerabschnitts 6100, wenn vorbestimmte Bedingungen zum Anweisen des Lernens erfüllt sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Referenzpositionslernen in einem Bereich vorgenommen, in dem das Reduktionsübersetzungsverhältnis R(&thgr;) ist. Insbesondere wird das Referenzpositionslernen vorgenommen, indem verursacht wird, dass die Einlassventilphase den am weitesten nachgestellten Winkel erreicht.

Unter Bezugnahme auf 12 stellt der Lernsteuerabschnitt 6100 die Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 des Elektromotors 2060 als Stellgliedbetätigungsbetrag zum Durchführen des Referenzpositionslernens als Reaktion auf ein Lernanweisungssignal ein, das auf „ein" geschaltet wird, wenn vorbestimmte Bedingungen, die das Lernen anweisen, erfüllt sind. Beim Referenzpositionslernen gibt der Umschaltabschnitt 6035 die Abgabe des Lernsteuerabschnitts 6100 an den Drehzahlanweisungswerterzeugungsabschnitt 6050, und wird daher auf der Grundlage der Relativdrehzahl &Dgr;Nm0, die durch den Lernsteuerabschnitt 6100 eingestellt wird, der Drehzahlanweisungswert Nmref des Elektromotors 2060 erzeugt.

Während des Referenzpositionslernens, bei dem der Elektromotor 2060 gemäß der Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 arbeitet, bestimmt der Lernsteuerabschnitt 6100, ob die Einlassventilphase den am weitesten nachgestellten Winkel (beispielsweise 0°) als Referenzphase erreicht hat, auf der Grundlage des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;), der durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 erfasst wird.

Wenn erfasst wird, dass die Einlassventilphase die Referenzphase erreicht hat, beendet der Lernsteuerabschnitt 6100 den Lernbetrieb und stellt den Phasenerfassungswert IV(&thgr;) zu diesem Zeitpunkt als Phasenlernwert &thgr;ln ein.

Der Phasenlernwert &thgr;ln, der auf diese Weise berechnet wird, wird auf die Berechnung des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 darauf wiedergegeben. Als Beispiel wird die Ventilzeitabstimmung bezüglich der relativen Differenz zwischen dem Phasenerfassungswert IV(&thgr;), der durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 erhalten wird, und dem Phasenlernwert &thgr;ln, wie vorstehend beschrieben ist, als Differenz zwischen der Ist-Einlassventilphase und der Referenzphase (nämlich 0°) zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens gesteuert. Insbesondere wird der Phasenlernwert &thgr;ln auf die Berechnung der Phasenabweichung &Dgr;IV(&thgr;) bei dem Berechnungsabschnitt 6022 wiedergegeben.

15 zeigt ein Ablaufdiagramm, das das Referenzpositionslernen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, und 16 zeigt Betriebswellenformen zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens. Die Referenzpositionslernroutine gemäß dem Ablaufdiagramm von 15 wird bei einer vorbestimmten Dauer durch die ECU 4000 als Teil der Ventilzeitabstimmungssteuerung durch den einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 durchgeführt.

Unter Bezugnahme auf 15 bestimmt die ECU 4000 bei Schritt S100, ob die vorbestimmten Lernausführbedingungen erfüllt sind oder nicht. Wie unter Bezugnahme auf 9 beschrieben ist, ist bei dem einlassseitigen VVT-Mechanismus 2000 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Möglichkeit einer unbeabsichtigten Phasenänderung gering, wenn die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 als Stellglied angehalten ist, nämlich aufgrund des Reduktionsübersetzungsverhältnisses von R(&thgr;). Daher wird es durch Speichern der Phasenerfassungswerte IV(&thgr;), die sukzessive bei der ECU 4000 erfasst werden, in einem Speicherbereich (wie z.B. einem SRAM: statischer freier Zugriffsspeicher), der die gespeicherten Inhalte auch dann beibehält, wenn der Zündschalter ausgeschaltet ist (wenn der Betrieb angehalten ist), unnötig, das Referenzpositionslernen jedes Mal dann durchzuführen, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird. Wenn eine solche Anordnung angenommen wird, können die Bedingungen zum Ausführen des Lernens von Schritt S100 erfüllt werden, wenn die Inhalte, die in dem Speicher gespeichert sind, beispielsweise beim Batterieaustausch oder Ähnlichem gelöscht werden. Alternativ können zum Verbessern der Genauigkeit der Erfassung der Einlassventilphase die Bedingungen zum Ausführen des Lernens von Schritt S100 jedes Mal dann erfüllt werden, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.

Wenn die Bedingungen zum Ausführen des Lernens nicht erfüllt sind (NEIN bei Schritt S100), beendet die ECU 4000 den Prozess, da das Referenzpositionslernen nicht angewiesen wird.

Wenn andererseits die Bedingungen zum Ausführen des Lernens erfüllt sind (JA bei Schritt S100), schaltet die ECU 4000, das Lernanweisungssignal auf „ein", das zu dem Lernsteuerabschnitt 6100 eingegeben wird (12), und führt das Referenzpositionslernen durch die auf den Schritt S110 folgenden Schritte aus.

Bei Schritt S110 stellt die ECU 4000 die Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 des Elektromotors 2060 als Stellgliedbetätigungsbetrag zum Durchführen des Referenzpositionslernens ein. Die Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 wird auf einen Wert zum Ändern der Einlassventilphase auf den am weitesten nachgestellten Winkel (0°) als Referenzphase eingestellt. Insbesondere wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Relativdrehzahl &Dgr;Nm0 auf einen vorbestimmten negativen Wert eingestellt. Das entspricht dem Betrag des Lernsteuerabschnitts 6100 als Reaktion auf das „Einschalten" des Lernanweisungssignals, wie in 12 gezeigt ist.

Wenn unter Bezugnahme auf 16 die Bedingungen zum Ausführen des Lernens erfüllt sind und das Lernanweisungssignal auf „ein" zum Zeitpunkt t1 geschaltet wird, arbeitet der Elektromotor 2060 gemäß einem Relativdrehzahlanweisungswert &Dgr;Nm0 (< 0), wodurch der Phasenerfassungswert IV(&thgr;) mit einer konstanten Rate nachgestellt wird.

Wenn die Ist-Einlassventilphase den am weitesten nachgestellten Winkel (0°) zum Zeitpunkt t1 erreicht, wird die Betätigung des Hebelmechanismus 2030 verriegelt und wird der Änderungsbetrag der Einlassventilphase ungefähr null. Zu diesem Zeitpunkt wird die relative Drehzahl des Elektromotors 2060 ebenfalls ungefähr null.

Wenn es einen Versatzfehler des Phasenerfassungswerts IV(&thgr; gibt, erreicht die Ist-Einlassventilphase den am weitesten nachgestellten Winkel bevor IV(&thgr;) = 0 gilt, und erreicht die relative Drehzahl des Elektromotors 2060 null und hält die Änderung des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;). Ob daher die Einlassventilphase den am weitesten nachgestellten Winkel als Referenzphase erreicht hat oder nicht, kann auf der Grundlage des Änderungsbetrags des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) erfasst werden, nämlich ob der Phasenänderungsbetrag ≈ 0 erreicht.

Als Reaktion wird das Referenzpositionslernen abgeschlossen und wird eine Lernabschlussmarke auf „ein" geschaltet. Der Phasenerfassungswert IV(&thgr;) zu diesem Zeitpunkt wird als Phasenlernwert &thgr;ln gespeichert und auf die Berechnung der Phasenerfassungswerte IV(&thgr;) darauf wiedergegeben.

Ferner wird als Reaktion auf den Abschluss des Referenzpositionslernens typischerweise das Steuersignal SRL auf „aus" geschaltet und wird der Relaisschaltkreis 4250 auf „aus" geschaltet. Somit wird die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 angehalten.

Unter erneuter Bezugnahme auf 15 führt zum Verwirklichen des Betriebs nach dem Zeitpunkt t0 von 16 die ECU 4000 die folgenden Schritte S120 bis S160 aus.

Bei Schritt S120 erfasst die ECU 4000 eine Änderung der Einlassventilphase durch den Betrieb des Elektromotors 2060 gemäß der Relativdrehzahl &Dgr;Nm0. Das entspricht der Berechnung des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005. Wie vorstehend beschrieben ist, wird zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens der Grad der Glättung bei dem Glättungsprozess bei der Berechnung des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) kleiner als bei der normalen Steuerung eingestellt.

Ferner berechnet bei Schritt S130 die ECU 4000 den Betrag der Phasenänderung auf der Grundlage der Erfassung der Einlassventilphase bei Schritt S120. Bei Schritt S140 vergleicht die ECU 4000 den Phasenänderungsbetrag, der bei Schritt S130 berechnet wird, mit einem Bestimmungswert &thgr;0. Der Bestimmungswert &thgr;0 wird auf einen vorbestimmten Wert in der Nähe von null eingestellt, um die Erfassung zu ermöglichen, dass der Phasenänderungsbetrag im Wesentlichen null erreicht hat.

Wenn der Phasenänderungsbetrag ≥ &thgr;0 gilt (NEIN bei Schritt S140), bestimmt die ECU 4000, dass die Ist-Einlassventilphase noch nicht die Referenzphase (den am weitesten nachgestellten Winkel) erreicht hat, und setzt bei Schritt S150 die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 fort, um dadurch das Referenzpositionslernen fortzusetzen.

Insbesondere zwischen den Zeitpunkten t0 und t1 von 16 wird der Schritt S150 ausgeführt.

Wenn der Phasenänderungsbetrag < &thgr;0 gilt (JA bei Schritt S140), bestimmt die ECU 4000 bei Schritt S160, dass die Ist-Einlassventilphase die Referenzphase (dem am weitesten nachgestellten Winkel) erreicht hat, und schließt das Referenzpositionslernen ab. Auf der Grundlage des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) zu diesem Zeitpunkt wird der Phasenlernwert &thgr;ln berechnet. Dann hält bei Schritt S170 die ECU 4000 die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 an, schaltet nämlich typischerweise den Relaisschaltkreis 4250 aus. Insbesondere werden zum Zeitpunkt t1 von 16 die Schritte S160 und S170 ausgeführt.

Nachdem die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 als Reaktion auf den Abschluss des Referenzpositionslernens angehalten wird, wird die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 nach einer vorbestimmten Zeitdauer oder als Reaktion auf eine Anforderung eines Betriebs der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung typischerweise durch erneutes Einschalten des Relaisschaltkreises 4250 wieder aufgenommen. Auf diese Weise kann die Ventilzeitabstimmung auf der Grundlage einer höchstgenauen Erfassung der Einlassventilphase gesteuert werden, die das Ergebnis des Referenzpositionslernens wiedergibt.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird bei der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens der Grad der Glättung entlang der Zeitachse bei dem Glättungsprozess bei der Berechnung des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) durch den Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 kleiner als bei der normalen Steuerung eingestellt. Daher ist es möglich, rascher zu erfassen, dass die Einlassventilphase die Referenzphase (die am weitesten nachgestellte Phase) erreicht hat, auf der Grundlage des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;). Insbesondere kann das Referenzpositionslernen früher abgeschlossen werden, wenn der Glättungsfaktor ks gemeinsam für die normale Steuerung und für das Referenzpositionslernen eingestellt wird.

Ferner wird am Ende des Referenzpositionslernens der Phasenerfassungswert IV(&thgr;) selbst nicht für die Steuerung verwendet, und was notwendig ist, ist zu erfassen, dass der Änderungsbetrag der Einlassventilphasenänderungen von einem konstanten Wert (zwischen den Zeitpunkten t1 bis t2 von 16) ungefähr null ist (Zeitpunkt t2 von 16). Auch wenn daher der Graph der Glättung bei dem Glättungsprozess zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens kleiner eingestellt wird, ist es möglich, mit einer hohen Genauigkeit den Abschluss des Referenzpositionslernens zu erfassen. Daher ist es möglich, das Referenzpositionslernen in einer kürzeren Zeitdauer abzuschließen, während die Lerngenauigkeit sichergestellt wird, und kann somit der Energieverbrauch des Elektromotors 2060 als Stellglied verringert werden.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Einlassventilphase am Ende des Referenzpositionslernens auf den am weitesten nachgestellten Winkel eingestellt, der in dem Bereich des hohen Reduktionsübersetzungsverhältnisses enthalten ist. Daher ist nach dem Abschluss des Lernens, auch wenn der Elektromotor 2060 als Stellglied nicht sehr gesteuert wird, die Möglichkeit einer Änderung von der Ventilzeitabstimmungsphase beim Abschluss des Lernens gering und kann daher die Energiezufuhr zu dem Elektromotor 2060 als Reaktion auf den Abschluss des Referenzpositionslernens angehalten werden. Somit kann der Energieverbrauch verringert werden und kann die Vorrichtung geschützt werden, wenn das Referenzpositionslernen ausgeführt wird. Ferner befindet er sich bei dem Abschluss des Referenzpositionslernens, bei dem der Betrag der Änderung der Einlassventilphase ungefähr null ist, in einem verriegelten Zustand und wird daher eine Erhöhung des Motorstroms erwartet. Daher kann durch Anhalten der Energiezufuhr die Wirkung zum Verringern des Energieverbrauchs verbessert werden.

Die Referenzposition kann auch nicht der am weitesten nachgestellte Winkel sein, wenn ein Mechanismus, wie ein Sperrstift, zum mechanischen Begrenzen der Änderung der Einlassventilphase an der Referenzphase zum Zeitpunkt des Referenzpositionslernens vorgesehen wird. Es ist jedoch durch Einstellen der Referenzphase bei dem Referenzpositionslernen auf die Phase entsprechend der Grenzposition des variablen Bereichs der Einlassventilphase (am weitesten nachgestellter Winkel/am weitesten vorgestellter Winkel) wie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, das Referenzpositionslernen ohne Hinzufügen eines speziellen Mechanismus, wie z.B. des Sperrstifts auszuführen.

In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel entspricht der Lernsteuerabschnitt 6100 von 12 oder die Schritte S110 bis S160 von 15 der „Referenzpositionslerneinrichtung (dem Referenzpositionslernschritt)" der vorliegenden Erfindung, und entspricht der Ventilphasenerfassungsabschnitt 6005 von 12 oder die Schritte S10 bis S50 von 13 der „Phasenerfassungseinrichtung (dem Phasenerfassungsschritt)" der vorliegenden Erfindung. Insbesondere entspricht der Schritt S140 (15 der „Erfassungseinrichtung (dem Erfassungsschritt)" der vorliegenden Erfindung, entspricht Schritt S40 (13 der „Umschalteinrichtung (dem Umschaltschritt)" der vorliegenden Erfindung und entspricht Schritt S170 (15) der „Energiezufuhrstoppeinrichtung (dem Energiezufuhrstoppschritt)" der vorliegenden Erfindung.

Obwohl die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und dargestellt ist, ist klar verständlich, dass diese nur eine Darstellung und ein Beispiel ist und nicht zur Beschränkung herangezogen werden soll, wobei das Konzept und der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nur durch die Angaben der beigefügten Ansprüche beschränkt wird.

Somit wird der gegenwärtige Wert einer Einlassventilphase (S10), der auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Richtung der Zeitachse gemäß einem Glättungsfaktor ks geglättet, wodurch ein Phasenerfassungswert IV(&thgr;) erfasst wird (S50). Beim Referenzpositionslernen wird der Glättungsfaktor ks auf einen Wert eingestellt, der größer als bei der normalen Steuerung ist (S30), so dass der Grad der Glättung bei dem Glättungsprozess des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;) kleiner wird. Daher ist es möglich, rascher zu erfassen, dass die Einlassventilzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat, beim Referenzpositionslernen auf der Grundlage des Phasenerfassungswerts IV(&thgr;), als wenn ein gemeinsamer Glättungsfaktor ks sowohl für die normale Steuerung als auch für das Referenzpositionslernen eingestellt wird.


Anspruch[de]
Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils (1100) und eines Auslassventils (1110), die an einem Verbrennungsmotor (1000) vorgesehen sind, mit:

einem Stellglied (2060), das die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung betätigt;

einem Änderungsmechanismus (2000, 3000), der konfiguriert ist, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, und der weitergehend so konfiguriert ist, dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während eines Referenzpositionslernens begrenzt wird;

einer Phasenerfassungseinrichtung (6005) zum Erfassen eines Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der für das Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu verwenden ist, durch Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Richtung der Zeitachse;

einem Stellgliedbetätigungsbetragseinstellabschnitt (6010) zum Einstellen des Betätigungsbetrags des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der durch die Phasenerfassungseinrichtung erfasst wird, und einem Sollwert bei einer normalen Steuerung; und

einer Referenzpositionslerneinrichtung (6100) zum Erzeugen einer Stellgliedbetätigungsanweisung, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird, und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, zum Lernen eines Referenzwerts des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts als Reaktion; wobei

die Referenzpositionslerneinrichtung Folgendes aufweist:

eine Erfassungseinrichtung (S140) zum Erfassen, wenn ein Änderungsbetrag des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts durch die Phasenerfassungseinrichtung ungefähr null wird, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat; und

wobei die Phasenerfassungseinrichtung eine Umschalteinrichtung (S40) zum Einstellen eines Grades einer Glättung zum Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Richtung der Zeitachse aufweist, der kleiner beim Referenzpositionslernen als bei der normalen Steuerung ist.
Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Referenzpositionslerneinrichtung (6100) die Betätigungsanweisung so erzeugt, dass der Betätigungsbetrag des Stellglieds (2060) im Wesentlichen konstant bei dem Referenzpositionslernen gemacht wird. Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei

der Änderungsmechanismus (2000, 3000) konfiguriert ist, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen ersten Änderungsbetrag gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn sich die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung in einem ersten Bereich (6100) befindet, und um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen zweiten Änderungsbetrag, der größer als der erste Änderungsbetrag ist, gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem zweiten Bereich (6002) befindet, der von dem ersten Bereich verschieden ist; und

wobei die Referenzzeitabstimmung in dem ersten Bereich bereitgestellt wird;

wobei die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung ferner Folgendes aufweist:

eine Energiezufuhrstoppeinrichtung (S170) zum Anhalten einer Energiezufuhr zu dem Stellglied (2060), wenn der Lernbetrieb durch die Referenzpositionslerneinrichtung beendet wird, als Reaktion auf die Erfassung durch die Erfassungseinrichtung (S140).
Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Referenzzeitabstimmung entsprechend der Grenzposition des variablen Bereichs der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung bereitgestellt wird, die durch den Änderungsmechanismus (2000, 3000) geändert wird. Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Stellglied durch einen Elektromotor (2060) ausgeführt ist und der Betätigungsbetrag des Stellglieds eine Differenz einer Drehzahl des Elektromotors relativ zu der Drehzahl einer Nockenwelle ist, die das Ventil antreibt, dessen Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu ändern ist. Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils (1100) und eines Auslassventils (1110), die an einem Verbrennungsmotor (1000) vorgesehen sind, mit:

einem Stellglied (2060), das die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung betätigt;

einem Änderungsmechanismus (2000, 3000) zum Ändern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds und der konfiguriert ist, so dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während eines Referenzpositionslernens begrenzt wird; und

einer Steuereinheit (4000) zum Steuern des Stellglieds; wobei

die Steuereinheit konfiguriert ist, um einen Phasenerfassungsbetrieb zum Erfassen eines Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu verwenden ist, durch Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Richtung der Zeitachse, einen Stellgliedbetätigungsbetragseinstellbetrieb zum Einstellen des Betätigungsbetrags des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen dem Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswert, der durch den Phasenerfassungsbetrieb erfasst wird, und einem Sollwert bei einer normalen Steuerung und einen Referenzpositionslernbetrieb zum Erzeugen einer Stellgliedbetätigungsanweisung auszuführen, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird, und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, zum Lernen eines Referenzwerts des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts als Reaktion, und

wobei die Steuereinheit einen Grad einer Glättung zum Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Richtung der Zeitachse kleiner bei dem Referenzpositionslernbetrieb als bei der normalen Steuerung einstellt und wenn ein Änderungsbetrag des Öffnungs-/Schließzeitabstimmmungserfassungswerts, der durch den Phasenerfassungsbetrieb erhalten wird, im Wesentlichen null wird, erfasst, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat.
Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (4000) die Betätigungsanweisung so erzeugt, dass der Betätigungsbetrag des Stellglieds (2060) im Wesentlichen konstant bei dem Referenzpositionslernbetrieb gemacht wird. Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei

der Änderungsmechanismus (2000, 3000) konfiguriert ist, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen ersten Änderungsbetrag gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem ersten Bereich (6001) befindet, und um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen zweiten Änderungsbetrag, der größer als der erste Änderungsbetrag ist, gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem zweiten Bereich (6002) befindet, der von dem ersten Bereich verschieden ist, und wobei die Referenzzeitabstimmung in dem ersten Bereich bereitgestellt wird; und

wobei die Steuereinheit (4000) die Energiezufuhr zu dem Stellglied (2060) anhält, wenn sie erfasst, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung bei dem Referenzpositionslernen erreicht hat.
Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Referenzzeitabstimmung entsprechend der Grenzposition des variablen Bereichs der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung vorgesehen wird, die durch den Änderungsmechanismus (2000, 3000) geändert wird. Variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das Stellglied durch einen Elektromotor (2060) ausgeführt ist, und der Betätigungsbetrag des Stellglieds eine Differenz einer Drehzahl des Elektromotors relativ zu der Drehzahl einer Nockenwelle ist, die das Ventil antreibt, dessen Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu ändern ist. Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung zum Ändern einer Zeitabstimmung zum Öffnen/Schließen von zumindest einem eines Einlassventils (1100) und eines Auslassventils (1110), die an einem Verbrennungsmotor (1000) vorgesehen sind; wobei

die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung Folgendes aufweist:

ein Stellglied (2060), das die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung betätigt, und

einen Änderungsmechanismus (2000, 3000), der konfiguriert ist, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen Änderungsbetrag gemäß einem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, und weitergehend konfiguriert ist, so dass die Änderung der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung mechanisch bei einer Referenzzeitabstimmung zumindest während des Referenzpositionslernens begrenzt ist;

wobei das Steuerverfahren Folgendes aufweist:

einen Phasenerfassungsschritt (S10–S50) zum Erfassen eines Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts, der zum Steuern der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu verwendet ist, durch Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung, die auf der Grundlage einer Sensorabgabe berechnet wird, entlang der Richtung der Zeitachse; und

einem Referenzpositionslernschritt (S110–S160) zum Erzeugen einer Stellgliedbetätigungsanweisung, so dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu der Referenzzeitabstimmung geändert wird, und wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht, zum Lernen eines Referenzwerts des Erfassungswerts der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung als Reaktion; wobei

der Referenzpositionslernschritt Folgendes aufweist:

einen Erfassungsschritt (S140) zum Erfassen, wenn ein Änderungsbetrag des Öffnungs-/Schließzeitabstimmungserfassungswerts bei dem Phasenerfassungsschritt im Wesentlichen null wird, dass die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung die Referenzzeitabstimmung erreicht hat; und

wobei der Phasenerfassungsschritt Folgendes aufweist:

einen Umschaltschritt (S40) zum Einstellen eines Grades einer Glättung zum Glätten der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung entlang der Richtung der Zeitachse kleiner bei dem Referenzpositionslernen als bei einer normalen Steuerung, bei der der Betätigungsbetrag des Stellglieds auf der Grundlage einer Abweichung zwischen den Öffnungs-/Schließzeitabstimmungswert, der bei dem Phasenerfassungsschritt erfasst wird, und einem Sollwert der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung eingestellt wird.
Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei der Referenzpositionslernschritt (S110–S160) einen Schritt (S110) zum Erzeugen der Stellgliedbetätigungsanweisung aufweist, so dass der Betätigungsbetrag des Stellglieds (2060) im Wesentlichen konstant bei dem Referenzpositionslernen gemacht wird. Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei

der Änderungsmechanismus (2000, 3000) konfiguriert ist, um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen ersten Änderungsbetrag gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich in einem ersten Bereich (6001) befindet, und um die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung um einen zweiten Änderungsbetrag, der größer als der erste Änderungsbetrag ist, gemäß dem Betätigungsbetrag des Stellglieds zu ändern, wenn die Öffnungs-/Schließzeitabstimmung sich einem zweiten Bereich (6002) befindet, der von dem ersten Bereich verschieden ist, und wobei die Referenzzeitabstimmung in dem ersten Bereich bereitgestellt wird; und

wobei das Steuerverfahren ferner Folgendes aufweist:

einen Energiezufuhrstoppschritt (S170) zum Anhalten einer Energiezufuhr zu dem Stellglied (2060), wenn das Lernen bei dem Referenzpositionslernschritt (S110–S160) abgeschlossen ist, als Reaktion auf die Erfassung bei dem Erfassungsschritt (S140).
Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die Referenzzeitabstimmung entsprechend der Grenzposition des variablen Bereichs der Öffnungs-/Schließzeitabstimmung vorgesehen wird, die durch den Änderungsmechanismus (2000, 3000) geändert wird. Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei das Stellglied durch einen Elektromotor (2060) ausgeführt ist und der Betätigungsbetrag des Stellglieds eine Differenz einer Drehzahl des Elektromotors relativ zu der Drehzahl einer Nockenwelle ist, die das Ventil antreibt, dessen Öffnungs-/Schließzeitabstimmung zu ändern ist.






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