DE10111419A1

DE10111419A1 - Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE10111419A1
Application number: DE10111419A
Authority: DE
Inventors: Mitsuhiro Nakamura; Yoshiharu Sudani
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-03-10
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2001-09-13
Also published as: US20010020459A1; US6367437B2; JP2001254638A

Abstract

Es wird eine Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor geschaffen, das ein Hydraulikdruck-Steuerventil (10) geeignet steuern kann, um eine Nockenphase unabhängig von einer Temperaturbedingung einer Spule (100) des Steuerventils (10) zu steuern, wodurch die Genauigkeit der Regelung der Nockenphase verbessert wird. Das Steuerventil (10) treibt einen Nockenphasenänderungsmechanismus (8) in Abhängigkeit von einer durch die Spule (100) fließenden Stromstärke an. Eine ECU (2) regelt einen vorläufigen Tastverhältnisfaktor, um die Stromstärke so zu steuern, daß eine Ist-Nockenphase gleich einer Soll-Nockenphase wird. Die ECU (2) setzt eine Soll-Stromstärke auf der Grundlage des von der Regelung erhaltenen vorläufigen Tastverhältnisfaktors. Die ECU (2) regelt einen Ausgangstastverhältnisfaktor für die Steuerung der dem Steuerventil (10) zugeführten Stromstärke so, daß eine Ist-Stromstärke gleich einer Soll-Stromstärke wird.

Description

Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, das die Nockenphase wenigstens eines Einlaßnockens und/oder eines Auslaßnockens relativ zu einer Kurbelwelle des Motors verändert, um somit die Ventileinstellung zu steuern.

Beschreibung des Standes der Technik

Ein herkömmliches Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem der oben beschrie benen Art wurde vorgeschlagen z. B. in der offengelegten japanischen Patentanmeldung (Kokai) Nr. 9-217609. In diesem Steuer/Regelsystem ändert ein Nockenphasenänderungsmechanismus, dem ein durch ein Hydraulikdrucksteuerventil gesteuerter Hydraulikdruck zugeführt wird, die Nockenphase durch Ändern des Winkels einer Nockenwelle relativ zu einer Nockenantriebsscheibe. Das von einem linearen Magnetventil gebildete Hydraulikdrucksteuerventil enthält eine Spule und einen Schieber, der durch eine von der Spule erzeugte Kraft angetrieben wird. Der Ausgangstastver hältnisfaktor des der Spule zugeführten Stroms wird so gesteuert, daß der Schieber in eine Position bewegt wird, die dem Ausgangstastverhältnisfaktor entspricht, d. h. der der Spule zugeführten Stromstärke, wodurch der Hy draulikdruck wahlweise einer Vorrückkammer oder einer Verzögerungskam mer des Nockenphasenänderungsmechanismus zugeführt wird, um die Nockenphase in Vorrück- oder Verzögerungsrichtung anzutreiben. Wenn ferner der Ausgangstastverhältnisfaktor so gesteuert wird, daß ein Tastver hältnisfaktorwert näherungsweise in der Mitte eines Steuerbereichs dessel ben gehalten wird, wird der Schieber in eine neutrale Position gesteuert, um die Vorrückkammer und die Rückzugskammer gleichzeitig zu verschließen, wodurch die Zufuhr des Hydraulikdrucks zu beiden Kammern unterbrochen wird. Dies hält die Nockenphase. Ferner wird bei diesem Steuer/Regelsystem der Ausgangstastverhältnisfaktor geregelt, so daß eine erfaßte Ist-Nockenphase gleich einer Soll-Nockenphase wird, die in Abhän gigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors gesetzt wird.

Das Steuer/Regelsystem weist jedoch das Problem auf, daß die Nocken phase nicht genau gesteuert/geregelt werden kann, wenn die Temperaturbe dingung des Hydraulikdrucksteuerventils geändert wird. Genauer, bei dem linearen Magnetventil, das im Steuer/Regelsystem als Hydraulikdrucksteuer ventil verwendet wird, verändert sich der Widerstand der Spule mit ihrer Temperatur, so daß die wirklich durch die Spule fließende Stromstärke sich ändert, selbst wenn der Ausgangstastverhältnisfaktor gleich bleibt. Zum Beispiel ist bei einer Niedertemperaturbedingung der Spule der Widerstand der Spule klein, so daß selbst dann, wenn der Ausgangstastverhältnisfaktor gleich bleibt, die wirklich durch die Spule fließende Stromstärke zunimmt. Diese Erhöhung der Stromstärke reduziert den Halte-Tastverhältnisfaktor wert, wodurch der gesamte Steuerbereich des Ausgangstaktverhältnisfaktors in Richtung zu einem niedrigeren Ausgangstastverhältnisfaktor verschoben wird, wobei gleichzeitig eine Änderung des Hydraulikdrucks pro Änderungs einheit des Ausgangstastverhältnisfaktors zunimmt (d. h. die Empfindlichkeit des Hydraulikdrucksteuerventils steigt an), was zu einer unerwünschten Verringerung des steuerbaren Bereiches des Ausgangstastverhältnisfaktors führt. Andererseits steigt unter einer Hochtemperaturbedingung der Spule der Widerstand der Spule an, so daß die durch die Spule fließende Stromstärke selbst dann ansteigt, wenn der Ausgangstastverhältnisfaktor gleich bleibt. Dies erhöht den Halte-Tastverhältnisfaktorwert, wodurch der gesamte Steuerbereich des Ausgangstastverhältnisfaktors in Richtung zu einem höheren Ausgangstastverhältnisfaktor verschoben wird, wobei gleichzeitig eine Änderung des Hydrauliksteuerdrucks pro Änderungseinheit des Aus gangstastverhältnisfaktors reduziert wird (d. h. die Empfindlichkeit des Hydraulikdrucksteuerventils verringert wird), was zu einem vergrößerten steuerbaren Bereich des Ausgangstastverhältnisfaktors und zu einer gestei gerten Steuerungsgenauigkeit führt.

Trotz dieses Problems steuert das obenbeschriebene herkömmliche Steuer/Regelsystem einfach die der Spule des Hydraulikdrucksteuerventils zugeführte Stromstärke mittels des Ausgangstastverhältnisfaktors, der auf der Grundlage der Soll-Nockenphase und der Ist-Nockenphase mittels einer Regelung ohne weitere Verarbeitung berechnet wird. Selbst wenn daher der Ausgangstastverhältnisfaktor so berechnet wird, daß die optimale Nocken phase entsprechend den aktuellen Betriebsbedingungen des Motors erhalten werden kann, werden das Verhalten des Hydraulikdrucksteuerventils und dasjenige des Nockenphasenänderungsmechanismus, der hierdurch gesteuert wird, verändert in Abhängigkeit von der wirklichen Spulentempe ratur aufgrund der obenerwähnten Temperatureigenschaften des Steuerven tils, was die Steuerung/Regelung der Nockenwelle auf eine gewünschte Nockenphase verhindert, wodurch es unmöglich wird, eine genaue Nocken phasensteuerung/regelung durchzuführen.

Um dieses Problem zu lösen, wird z. B. daran gedacht, die Ist-Temperatur der Spule zu erfassen, um den Ausgangstastverhältnisfaktor auf der Grund lage eines Erfassungsergebnisses zu korrigieren. In diesem Fall ist jedoch zusätzlich ein Temperatursensor zum Erfassen der Spulentemperatur erforderlich. Ferner ändern sich im allgemeinen Temperaturen langsam, wobei die Temperatur der Spule stark von der Umgebung um die Spule abhängt, wie z. B. der Temperatur innerhalb eines Motorraums eines Kraftfahrzeuges, in welchem das Steuer/Regelsystem installiert ist, dem Wind, der durch das Fahren des Fahrzeugs erzeugt wird, und der in der Spule vom hindurchfließenden Strom erzeugten Wärme. Dies macht es schwierig, die Stromstärke, die momentan zum Zeitpunkt der Erfassung der Spulentemperatur durch die Spule fließt, auf der Grundlage der erfaßten Spulentemperatur zu schätzen oder die Änderung derselben zu kompensie ren. Folglich kann die Nockenphase nicht genau gesteuert/geregelt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, das ein Steuerventil zum Steu ern/Regeln einer Nockenphase unabhängig von den Temperaturbedingun gen einer Spule des Steuerventils geeignet steuern kann, um somit die Genauigkeit der Regelung der Nockenphase zu verbessern.

Um die obige Aufgabe zu lösen, schafft die vorliegende Erfindung ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle, ein Einlaßventil, ein Auslaßventil, einen Einlaßnocken und einen Auslaßnocken umfaßt, wobei das System die Ventileinstellung wenigstens des Einlaßventils und/oder des Auslaßventils steuert/regelt durch Ändern einer Nockenphase, die eine Phase wenigstens des Einlaßnockens und/oder des Auslaßnockens relativ zur Kurbelwelle ist.

Das Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
einen Nockenphasenänderungsmechanismus zum Ändern der Nockenphase;
ein Steuerventil, das eine Spule aufweist zum Antreiben des Noc kenphasenänderungsmechanismus entsprechend einer durch die Spule fließenden Stromstärke;
ein Ist-Nockenphasenerfassungsmittel zum Erfassen einer Ist- Nockenphase;
ein Soll-Nockenphaseneinstellmittel zum Einstellen einer Soll- Nockenphase in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors;
ein Nockenphasenregelungsmittel zum Regeln eines Steuerwertes zum Steuern der Stromstärke, so daß die Ist-Nockenphase gleich der Soll- Nockenphase wird;
ein Soll-Stromstärkeneinstellmittel zum Einstellen einer Soll-Strom stärke auf der Grundlage des vom Nockenphasenregelungsmittels gesteu erten Steuerwertes;
ein Ist-Stromstärkenerfassungsmittel zum Erfassen einer Ist-Strom stärke, die momentan durch die Spule des Steuerventils fließt; und
ein Stromregelungsmittel zum Regeln eines Ausgangssteuerwertes, um die dem Steuerventil zugeführte Stromstärke zu regeln, so daß die Ist- Stromstärke gleich der Soll-Stromstärke wird.

Gemäß diesem Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem wird ein Steuerwert, der zum Steuern der durch die Spule fließenden Stromstärke verwendet wird, so geregelt, daß die Ist-Nockenphase gleich der Soll-Nockenphase wird. Ferner wird eine Soll-Stromstärke gesetzt auf der Grundlage des durch die Regelung geregelten Steuerwertes, während eine durch die Spule des Steuerventils fließende Ist-Stromstärke erfaßt wird. Ein Ausgangssteuerwert für die Steuerung der dem Steuerventil zugeführten Stromstärke wird so geregelt, daß die Ist-Stromstärke gleich der Soll-Stromstärke wird. Dies bewirkt, daß der Strom dem Steuerventil in einer Stärke zugeführt wird, die dem berechneten Ausgangssteuerwert entspricht, wobei die durch die Spule fließende Stromstärke geeignet geregelt wird.

Wie oben beschrieben worden ist, führt gemäß der Erfindung das Ventilein stellung-Steuer/Regelsystem nicht nur eine Nockenphasenregelung durch, in der der Steuerwert für die Steuerung der dem Steuerventil zugeführten Stromstärke geregelt wird, so daß die Ist-Nockenphase gleich der Soll- Nockenphase wird, sondern führt auch eine Stromregelung durch, bei der der Ausgangssteuerwert zur endgültigen Steuerung der dem Steuerventil zugeführten Stromstärke geregelt wird, so daß die durch die Spule des Steuerventils fließende Ist-Stromstärke gleich einer optimalen Soll-Strom stärke wird, die auf der Grundlage des von der Nockenphasenregelung berechneten Steuerwerts gesetzt ist. Somit wird die durch die Spule fließen de Ist-Stromstärke direkt erfaßt, wobei der Ausgangssteuerwert geregelt wird, so daß die Ist-Stromstärke gleich der optimalen Soll-Stromstärke wird. Dies ermöglicht, alle Temperaturbedingungen der Spule zu berücksichtigen, um somit Änderungen im Verhalten des Steuerventils, die durch Tempera turänderungen der Spule hervorgerufen werden, geeignet zu kompensieren. Es ist somit möglich, eine optimale Steuerung/Regelung der Operation des Steuerventils und derjenigen des Nockenphasenänderungsmechanismus unabhängig von den Temperaturbedingungen der Spule durchzuführen, wodurch die Genauigkeit der Nockenphasenregelung verbessert wird.

Der Steuerwert und der Ausgangssteuerwert sind vorzugsweise Werte einer identischen Art von Steuergröße, wobei ein Wertebereich der identischen Art von Steuergröße, innerhalb dem der Ausgangssteuerwert gesetzt werden kann, breiter ist als ein Wertebereich der identischen Art von Steuergröße, innerhalb der der Steuerwert gesetzt werden kann.

Genauer, die identische Art von Steuergröße ist ein Tastverhältnisfaktor der Ausgabe des der Spule zugeführten Stroms.

Das Soll-Stromstärkeneinstellmittel enthält vorzugsweise eine Umsetzungsta belle zum Umsetzen der Steuergröße in die Soll-Stromstärke.

Genauer stellt die Umsetzungstabelle eine optimale Beziehung zwischen dem Steuerwert und der Soll-Stromstärke dar, die durch den Steuerwert unter einer Normaltemperaturbedingung der Spule erhalten wird.

Die obenbeschriebenen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden genauen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das schematisch die Anordnung eines Verbren nungsmotors zeigt, der ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält;

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine eines VTC-Steuerprozes ses zeigt, der von dem Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem der Fig. 1 ausgeführt wird;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine zum Ausführen eines Nockenphasenregelprozesses in Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 ist eine Fortsetzung des Flußdiagramms der Fig. 3;

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine zum Ausführen eines Stromregelprozesses in Fig. 2 zeigt;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das eine Unterroutine zum Ausführen eines PID- Regelprozesses zeigt, der in Fig. 5 ausgeführt wird, um einen Ausgangstast verhältnisfaktor zu berechnen;

Fig. 7 zeigt ein Beispiel einer Tabelle zum Umsetzen eines vorläufigen Tastverhältnisfaktors in eine Soll-Stromstärke;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm eines Programms zum Erfassen eines Fehlers eines Spulensystems eines Hydraulikdrucksteuerventils;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm eines Programms zum Ausführen der Ausrich tungsüberprüfung;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm eines Programms zum Erfassen eines Fehlers eines Nockenwinkelsensors; und

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm eines Programms, das einen Nockenimpuls zähler veranlaßt, eine Zähloperation auszuführen.

GENAUE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen, die eine Ausführungsform derselben zeigen, genauer beschrieben. In Fig. 1 ist schematisch die Anordnung eines Verbrennungsmotors gezeigt, der ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (im folgenden einfach als "das Steuer/Regelsystem" bezeichnet) gemäß einer Ausführungsform der Erfin dung enthält. Wie in der Figur gezeigt ist, enthält das Steuer/Regelsystem 1 eine ECU 2. In der vorliegenden Ausführungsform bildet oder implementiert die ECU 2 das Ist-Nockenphasenerfassungsmittel, das Soll-Nockenphasen einstellmittel, das Nockenphasenregelungsmittel, das Soll-Stromstärkenein stellmittel und das Stromregelungsmittel und führt die Steuerprozesse, die im folgenden beschrieben werden, in Abhängigkeit von den Betriebsbedingun gen des Verbrennungsmotors 3 (im folgenden einfach als "der Motor" bezeichnet) aus.

Der Motor 3 ist z. B. ein Viertakt-DOHC-Ottomotor (mit zwei obenliegenden Nockenwellen), der eine Einlaßnockenwelle 6 und eine Auslaßnockenwelle 7 enthält. Die Einlaß- und Auslaßnockenwellen 6, 7 sind über ihre jeweiligen Antriebsritzel 6b, 7b und eine nicht gezeigte Steuerkette mit einer Kurbelwelle 7 verbunden, um sich um 360° zu drehen, wenn sich die Kurbelwelle 9 um 720° dreht. Die Einlaßnockenwelle 6 ist in Baueinheit mit mehreren Einlaß nocken 6a (von denen nur einer gezeigt ist) zum Öffnen und Schließen entsprechender Einlaßventile 4 (von denen nur eines gezeigt ist) versehen, während die Auslaßnockenwelle 7 in Baueinheit mit mehreren Auslaßnocken 7a (von denen nur einer gezeigt ist) zum Öffnen und Schließen entsprechen der Auslaßventile 5 (von denen nur eines gezeigt ist) versehen ist.

Ferner ist die Einlaßnockenwelle 6 drehbar mit ihren Antriebsritzel 6b verbunden, so daß die Einlaßnockenwelle 6 innerhalb eines Bereiches mit einem vorgegebenen Winkel gedreht oder verdreht werden kann. Durch Ändern des relativen Winkels der Einlaßnockenwelle 6 bezüglich des Antriebsritzels 6b wird der Phasenwinkel CAIN (im folgenden einfach als "die Nockenphase" bezeichnet) jedes Einlaßnockens 6a bezüglich der Kurbel welle 9 geändert, um den Öffnungs/Schließ-Zeitpunkt (Ventileinstellung) des Einlaßventils 4 vorzurücken oder zu verzögern. An einem Ende der Einlaß nockenwelle 6 sind ein Nockenphasenänderungsmechanismus 8 (im folgen den bezeichnet als "der VTC") zum Steuern der Nockenphase CAIN und ein Hydraulikdrucksteuerventil 10 (Steuerventil) angeordnet.

Der VTC 8 enthält eine nicht gezeigte Vorrückkammer und eine nicht gezeigte Verzögerungskammer, die auf gegenüberliegenden Seiten eines nicht gezeigten Schiebers definiert sind, der in Baueinheit mit der Einlaßnocken welle 6 ausgebildet ist, und ist so konfiguriert, daß Hydraulikdruck von einer vom Motor 3 angetriebenen Ölpumpe wahlweise der Vorrückkammer oder der Verzögerungskammer unter der Steuerung eines Hydraulikdrucksteuer ventils 10 zugeführt wird, um somit die Einlaßnockenwelle 6 in einer Vorrück richtung oder einer Verzögerungsrichtung relativ zum Antriebsritzel 6b zu verdrehen.

Das Hydraulikdrucksteuerventil 10 wird von einem linearen Magnetventil gebildet, das eine Spule 100 und einen nicht gezeigten Schieber enthält, der durch eine von der Spule 100 erzeugte Kraft angetrieben wird. Das Hydrau likdrucksteuerventil 10 ist so konstruiert, daß die Position seines Schiebers stufenlos verändert wird entsprechend einem von der ECU 2 gesteuerten Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT (Steuerwert) des der Spule 100 zugeführten Stroms (Impulsstrom). Die Vorrückkammer oder die Verzöge rungskammer des VTC 8 werden in Abhängigkeit von der Position des Schiebers geöffnet und geschlossen. Genauer, wenn der Ausgangstastver hältnisfaktor DDOUT (Ausgangssteuerwert) (im folgenden einfach bezeichnet als "der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT") des dem Hydraulikdruck steuerventil 10 zuzuführenden Stroms größer ist als ein Halte-Tastverhält nisfaktorwert (z. B. 50%) zum Halten der Nockenphase, wird der Schieber des Hydraulikdrucksteuerventils 10 aus seiner Neutralposition in Richtung zu einer Seite zum Öffnen der Vorrückkammer bewegt, wodurch der Hydraulik druck der Vorrückkammer zugeführt wird, um den VTC in einen Zustand zu versetzen, der die Nockenphase CAIN vorrückt. Wenn andererseits der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT kleiner ist als der Halte-Tastverhält nisfaktorwert, wird der Schieber aus seiner Neutralposition in Richtung zur anderen Seite bewegt, um die Verzögerungskammer zu öffnen, wodurch der Hydraulikdruck der Verzögerungskammer zugeführt wird, um den VTC 8 in einen Zustand zu versetzen, der die Nockenphase CAIN verzögert. Es ist zu beachten, daß der Einlaßnocken 6a über 60° Nockenwinkel bewegt werden kann, wobei seine vollständig verzögerte Position bei 25° Nockenwinkel BTDC liegt und seine vollständig vorgerückte Position bei 85° Nockenwinkel BTDC liegt. Die Nockenphase CAIN beträgt 0° Nockenwinkel, wenn er sich in seiner vollständig verzögerten Position befindet, während dann, wenn sich die Nockenphase CAIN in der vollständig vorgerückten Position befindet, sie gleich 60° Kurbelwinkel ist.

Wenn ferner der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT gleich dem Halte- Tastverhältnisfaktorwert ist, wird das Hydraulikdrucksteuerventil 10 in einem Nockenphasen-Haltezustand positioniert, in welchem sein Schieber in der Neutralposition angeordnet ist, um die Vorrückkammer und die Verzöge rungskammer gleichzeitig zu verschließen. In diesem Zustand ist die Zufuhr des Hydraulikdrucks zur Vorrückkammer und zur Verzögerungskammer unterbrochen, wobei die Einlaßnockenwelle 6 und das Antriebsritzel 6b fest miteinander verbunden sind, wodurch die Nockenphase CAIN auf einem Wert gehalten wird, auf den sie mittels des VTC 8 gesteuert worden ist.

Ein Nockenwinkelsensor 28 (Ist-Nockenphasenerfassungsmittel) ist am anderen Ende der Einlaßnockenwelle 6 angeordnet, das dem einen Ende gegenüberliegt, an dem der VTC 8 angeordnet ist. Der Nockenwinkelsensor 28 umfaßt z. B. einen Magnetrotor und einen MRE-Aufnehmer (MRE = Magnetwiderstandselement) und liefert einen Nockenimpuls CAM immer dann an die ECU 2, wenn sich die Nockenwelle 6 um einen vorgege benen Winkel (z. B. 180°) dreht. Der Sensor 28 erfaßt einen Nockenwinkel CASVIN des Einlaßnockens 6a gemessen bezüglich einer TDC-Position (TDC = oberer Totpunkt) und liefert ein Signal, das den erfaßten Nocken winkel CASVIN anzeigt, an die ECU 2.

Die Kurbelwelle 9 besitzt einen Kurbelwinkelpositionssensor 29 (Ist-Nocken phasenerfassungsmittel), der hierfür vorgesehen ist. Der Kurbelwinkelposi tionssensor 29 ist ähnlich dem obenbeschriebenen Nockenwinkelsensor 28 konstruiert und liefert einen Kurbelimpuls CRK immer dann an die ECU 2, wenn sich die Kurbelwelle 9 um einen vorgegebenen Winkel (z. B. 30°) dreht. Ferner ist der Kurbelwinkelpositionssensor 29 mit einem nicht gezeigten Zahn versehen, der eine Referenzposition der Kurbelwelle 9 anzeigt. Der Zahn veranlaßt, daß ein Referenzimpuls immer dann ausgegeben wird, wenn sich die Kurbelwelle 9 um 360° dreht. Die ECU 2 berechnet (erfaßt) eine Ist- Nockenphase CAIN auf der Grundlage des Kurbelimpulses CRK und des Signals, das den Nockenwinkel CASVIN anzeigt und vom Nockenwinkelsen sor 28 ausgegeben wird. Ferner ermittelt die ECU 2 die Motordrehzahl NE auf der Grundlage des Kurbelimpulses CRK.

Der Motor 3 besitzt eine Ansaugleitung 30, in der eine Drosselklappe 31 angeordnet ist, die einen daran angebrachten Drosselklappenöffnungssensor 37 aufweist. Ferner sind Einspritzdüsen 32 (von denen nur eine gezeigt ist), ein Einlaßlufttemperatursensor 33 und ein Einlaßluftdrucksensor 34 in die Einlaßleitung 30 an entsprechenden Stellen stromabseitig der Drosselklappe 31 angeordnet. Für jede Einspritzdüse 32 wird die Kraftstoffeinspritzperiode (Kraftstoffeinspritzmenge) TOUT durch ein von der ECU 2 geliefertes Ansteuersignal gesteuert.

Der Einlaßlufttemperatursensor 33 erfaßt eine Temperatur (Einlaßlufttempe ratur TA) der Einlaßluft innerhalb der Einlaßleitung 30 und liefert ein Signal, das die erfaßte Einlaßlufttemperatur TA anzeigt, an die ECU 2. Der Einlaß luftdrucksensor 34 erfaßt einen Absolutdruck PBA innerhalb der Einlaßlei tung 30 und liefert ein Signal, das den erfaßten Absolutdruck PBA anzeigt, an die ECU 2. Der Drosselklappenöffnungssensor 37 erfaßt einen Öffnungs grad θTH der Drosselklappe 31 (im folgenden bezeichnet als "die Drossel klappenöffnung θTH") und liefert ein Signal, das die erfaßte Drosselklappen öffnung 6TH anzeigt, an die ECU 2. Ferner ist ein Motorkühlmitteltempera tursensor 35 im Zylinderblock des Motors 3 montiert. Der Motorkühlmittel temperatursensor 35 erfaßt eine Temperatur (Motorkühlmitteltemperatur TW) eines Motorkühlmittels, das innerhalb des Zylinderblocks des Motors 3 zirkuliert, und liefert ein Signal, das die erfaßte Motorkühlmitteltemperatur TW anzeigt, an die ECU 2.

Die ECU 2 wird von einem Mikrocomputer gebildet, der eine E/A-Schnittstel le, eine CPU, einen RAM und einen ROM enthält, die jeweils nicht gezeigt sind. Die Signale von den obenerwähnten Sensoren werden jeweils nach einer A/D-Umsetzung und Signalentzerrung mittels der E/A-Schnittstelle in die CPU eingegeben. Ferner enthält die ECU 2 eine Stromerfassungsschal tung 2a (Ist-Stromstärkenerfassungsmittel), die eine Ist-Stärke VTCIACT des derzeit durch die Spule 100 des Hydraulikdrucksteuerventils 10 fließenden Stroms erfaßt.

Die CPU 2 ermittelt eine Betriebsbedingung des Motors 3 auf der Grundlage dieser Signale und führt in Abhängigkeit von den ermittelten Betriebsbedin gungen die Steuerung des VTC 8 (im folgenden bezeichnet als "die VTC- Steuerung") in der im folgenden beschriebenen Weise aus, entsprechend einem Steuerprogramm, den aus dem ROM gelesenen Daten und den aus dem RAM gelesenen Daten.

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das eine Hauptroutine eines Gesamtsteuerpro zesses für die obenerwähnte VTC-Steuerung zeigt. Dieser Steuerprozeß wird in vorgegebenen Zeitintervallen (z. B. alle 10 ms) ausgeführt. In einem Schritt S1 in der Figur wird ein Nockenphasenregelungsprozeß ausgeführt, in welchem ein vorläufiger Tastverhältnisfaktor DOUTVT mittels Regelung auf der Grundlage einer Soll-Nockenphase CAINCMD, die in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors 3 gesetzt wird, und der vom Nocken winkelsensor 28 erfaßten Ist-Nockenphase CAIN berechnet wird. Ferner wird in einem Schritt S2 ein Stromregelprozeß ausgeführt, in welchem der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT für die endgültige Steuerung der dem Hydraulikdrucksteuerventil 10 zugeführten Stromstärke berechnet wird mittels Regelung auf der Grundlage einer Soll-Stromstärke VTCIOBJ, die auf der Grundlage des im Schritt S1 berechneten vorläufigen Tastverhältnisfak tors DOUTVT gesetzt wird, und der von der Stromerfassungsschaltung 2a erfaßten Ist-Stromstärke VTCIACT.

Die Fig. 3 und 4 sind Schaubilder, die eine Unterroutine für die Ausführung eines Nockenphasenregelprozesses zeigen. Es ist zu beachten, daß in der folgenden Beschreibung ein Symbol # jeweils am Anfang der festen Werte hinzugefügt wird, die als Daten und Tabellen im voraus im ROM gespeichert worden sind, und somit die festen Werte von anderen Variablen, die aktuali siert werden, zu unterscheiden.

Im Nockenphasenregelprozeß wird zuerst in einem Schritt S11 eine Nocken phasendifferenz DCAINCMD (Soll-Nockenphase CAINCMD - Ist-Nocken phase CAIN), die bei der unmittelbar vorangehenden Gelegenheit berechnet worden ist, als unmittelbar vorangehender Wert DCAINCMDX der Nocken phasendifferenz gespeichert. Anschließend wird in einem Schritt S12 ermittelt, ob ein VTC-Operationsfreigabemerker F_VTC "1" annimmt. Der VTC-Operationsfreigabemerker F_VTC wird von einer nichtgezeigten Unterroutine auf "1" gesetzt, wenn die Bedingungen für die Ausführung der VTC-Steuerung erfüllt sind. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S12 negativ (nein) ist, d. h. wenn F_VTC = 0 gilt, was bedeutet, daß die Bedin gungen für die Ausführung der VTC-Steuerung nicht erfüllt sind, rückt das Programm zu den Schritten S13 bis S18 vor. Im Schritt S13 wird die Noc kenphasendifferenz DCAINCMD auf einen Wert "0" gesetzt, wobei im Schritt S14 ein I-Ausdruck (Integralausdruck) DVIIN einer PID-Regelung, auf die im folgenden Bezug genommen wird, auf einen gelernten Halte-Tastverhältnis faktorwert DVTHLD gesetzt wird. Der gelernte Halte-Tastverhältnisfaktorwert DVTHLD wird erhalten durch Lernen des vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT, der ermittelt wird, wenn das Hydraulikdrucksteuerventil 10 sich im Nockenphasen-Haltezustand befindet, durch Ausführen einer nicht gezeigten Unterroutine zum Korrigieren eines Fehlers im Halte-Tastverhältnisfaktor, der hervorgerufen wird durch Änderungen der Hardware des VTC 8 und des Hydraulikdrucksteuerventils 10. Durch Ausführen des Schritts S14 wird der gelernte Halte-Tastverhältnisfaktorwert DVTHLD gesetzt, um als ein An fangswert des I-Ausdrucks DVIIN beim Start der Nockenphasenregelung verwendet zu werden.

Anschließend wird in einem Schritt S15 ein Berechnungstastverhältniswert DVIN, auf den im folgenden Bezug genommen wird, auf "0" gesetzt. Ferner wird in einem Schritt S16 ein Perturbationszeitgeber TDVIN auf den im folgenden Bezug genommen wird, auf "0" gesetzt, wobei in einem Schritt S17 ein Perturbationsmerker F_DVINPB auf "0" gesetzt wird. Anschließend wird in einem Schritt S18 der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT auf "0" gesetzt, woraufhin das Programm endet. Durch Ausführung dieser Schritte, wenn die Bedingungen zum Ausführen der VTC-Steuerung nicht erfüllt sind, wird der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT auf "0" gesetzt, wodurch das Hydraulikdrucksteuerventil 10 an einer Operation Betrieb gehindert wird und die Nockenphase CAIN in der vollständig verzögerten Position gehalten wird.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S12 positiv (ja) ist, d. h. wenn F_VTC = 1 gilt, was bedeutet, daß die Bedingungen für die Ausführung der VTC-Steuerung erfüllt sind, wird in einem Schritt S19 eine Differenz CAINCMD - CAIN zwischen der Soll-Nockenphase CAINCMD und der Ist-Nockenphase CAIN berechnet als die aktuelle Nockenphasendiffe renz TCAINCMD, um somit die Nockenphasenregelung auszuführen. Anschließend wird in einem Schritt S20 ermittelt, ob die berechnete Nocken phasendifferenz DCAINCMD größer ist als "0". Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S20 positiv (ja) ist, d. h. wenn DCAINCMD < 0 gilt, was bedeutet, daß die Soll-Nockenphase CAINCMD größer ist als die Ist-Noc kenphase CAIN, werden in einem Schritt S21, um die Nockenphase CAIN in Vorrückrichtung zu verschieben, der P-Ausdruck-Verstärkungsfaktor KVP, der I-Ausdruck-Verstärkungsfaktor KVI und der D-Ausdruck-Verstärkungs faktor KVD der Regelung auf die Vorrückungsverstärkungsfaktoren #KVPA, #KVIA bzw. #KVDA gesetzt, die zueinander identische feste Werte sind.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S20 negativ (nein) ist, d. h. wenn DCAINCMD ≦ 0 gilt, was bedeutet, daß die Soll-Nockenphase CAINCMD gleich oder kleiner als die Ist-Nockenphase CAIN ist, werden in einem Schritt S22, um die Nockenphase CAIN in die Verzögerungsrichtung zu verschieben, der P-Ausdruck-Verstärkungsfaktor KVP, der I-Ausdruck- Verstärkungsfaktor KVI und der D-Ausdruck-Verstärkungsfaktor KVD auf die Verzögerungsverstärkungsfaktoren #KVPR, #KVIR und #KVDR gesetzt, die jeweils zueinander identische feste Werte sind und gleichzeitig mit den obenerwähnten Vorrückungsverstärkungsfaktoren identisch sind. Obwohl im obenbeschriebenen Beispiel die sechs Verstärkungsfaktoren alle auf den gleichen Wert gesetzt werden, ist es auch möglich, die Verzögerungsverstär kungsfaktoren auf Werte zu setzen, die größer oder kleiner als die Vorrüc kungsverstärkungsfaktoren sind.

Als nächstes werden in einem Schritt S23 der P-Ausdruck-Verstärkungsfak tor KVP, der I-Ausdruck-Verstärkungsfaktor KVI und der D-Ausdruck-Ver stärkungsfaktor KVD, die im Schritt S21 oder S22 berechnet worden sind, verwendet, um einen P-Ausdruck DVPIN, einen I-Ausdruck DVIIN bzw. einen D-Ausdruck DVDIN mittels der folgenden Gleichungen zu berechnen:

DVPIN = KVP.DCAINCMD

DVIIN = KVI.DCAINCMD + DVIIN

DVDIN = KVD.(DCAINCMD - DCAINCMX).

Anschließend wird in den Schritten S25 bis S28 die Grenzwertüberprüfung des I-Ausdrucks DVIIN, der im Schritt S23 berechnet worden ist, ausgeführt. Genauer wird im Schritt S25 ermittelt, ob der I-Ausdruck DVIIN größer ist als ein Obergrenzwert #DVLMTIH (z. B. 65%). Wenn DVIIN < #DVLMTIH gilt, wird in einem Schritt S26 der I-Ausdruck DVIIN auf den Obergrenzwert #DVLMTIH gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S25 negativ (nein) ist, wird in einem Schritt S27 ermittelt, ob der I-Ausdruck DVIIN kleiner ist als ein Untergrenzwert #DVLMTIL (z. B. 45%). Wenn DVIIN < #DVLMTIL gilt, wird im Schritt S28 der I-Ausdruck DVIIN auf den Untergrenzwert #DVLMTIL gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S27 negativ (nein) ist, d. h. wenn #DVLMTIL ≦ DVIIN ≦ #DVLMTIH gilt, wird der I-Aus druck DVIIN beibehalten. Nach der obenbeschriebenen Grenzwertüberprü fung des I-Ausdrucks DVIIN werden in einem Schritt S29 der P-Ausdruck DVPIN, der I-Ausdruck DVIIN und der D-Ausdruck DVDIN addiert, um den Berechnungstastverhältniswert DVIN zu berechnen.

Anschließend wird in den Schritten S30 bis S39 ein Perturbationsprozeß ausgeführt. Der Perturbationsprozeß wird ausgeführt, um eine Verringerung einer Nockenphasenhaltekraft zu verhindern, die hervorgerufen wird durch Reduktion des Hydraulikdrucks in der Vorrückkammer und der Verzöge rungskammer des VTC 8 aufgrund des Austritts von Hydraulikfluid im Nockenphasenhaltezustand des Hydraulikdrucksteuerventils 10. Zu diesem Zweck wird im Perturbationsprozeß Hydraulikdruck der Vorrückkammer und der Verzögerungskammer des VTC 8 zugeführt durch Hin- und Herbewegen (erzwungenes Schwingen) des Hydraulikdrucksteuerventils 10 abwechselnd in Vorrück- und Verzögerungs-Richtung bezüglich der Neutralposition.

Zuerst wird im Schritt S30 ermittelt, ob die Motorkühlmitteltemperatur TW höher ist als ein oberer Grenzwert #TWDVPB (z. B. 100°C). Wenn TVV ≦ #TWDVPB gilt, wird der Perturbationsprozeß nicht ausgeführt, da festgestellt wird, daß die Temperatur des Hydraulikfluids nicht sehr hoch ist, was bedeutet, daß nicht die Gefahr der Reduktion des Hydraulikdrucks aufgrund einer erhöhten Öltemperatur besteht. Daher rückt das Programm zu einem Schritt S40 vor, in welchem der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT auf den Berechnungstastverhältniswert DVIN gesetzt wird, der im Schritt S29 berechnet worden ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S30 positiv (ja) ist, d. h. wenn TW < #TWDVPB gilt, wird in einem Schritt S31 ermittelt, ob der Berechnungstastverhältniswert DVIN gleich oder größer ist als ein unterer Grenzwert #DVIPBL (z. B. 45%), und gleichzeitig gleich oder kleiner ist als ein oberer Grenzwert #DVIPBH (z. B. 60%) desselben. Diese Ermittlung wird ausgeführt, um zu ermitteln, ob der Be rechnungstastverhältniswert DVIN ein Wert für das Plazieren des Hydraulik drucksteuerventils 10 im Nockenphasenhaltezustand ist. Wenn daher die Antwort auf die Frage des Schritts S31 negativ (nein) ist, wird festgestellt, daß die Bedingungen für die Ausführung des Perturbationsprozesses nicht erfüllt sind, wobei das Programm zum Schritt S40 vorrückt.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S31 positiv (ja) ist, d. h. wenn #DVIPBL ≦ DVIN ≦ #DVIPBH gilt, wird festgestellt, daß die Bedingungen für die Ausführung des Perturbationsprozesses erfüllt sind, so daß der Perturbationsprozeß in einem Schritt S32 und den folgenden Schritten ausgeführt wird. Zuerst wird im Schritt S32 ermittelt, ob der Zähler stand des Perturbationszeitgebers TDVIN gleich "0" ist. Der Perturbations zeitgeber TDVIN wird im Schritt S16 auf "0" zurückgesetzt, wenn die Bedin gungen für die Ausführung der VTC-Steuerung nicht erfüllt sind und somit die erste Antwort auf die Frage des Schritts S32 positiv (ja) ist, so daß das Programm zu einem Schritt S33 vorrückt, in welchem der Perturbationszeit geber TDVIN auf eine vorgegebene Zeitperiode #TMDVPB (z. B. 0,1 s) ge setzt wird. Anschließend wird im Schritt S34 ermittelt, ob der Perturbations merker F_DVINPB "1" annimmt. Der Perturbationsmerker F_DVINPB wird ebenfalls im Schritt S17 auf "0" gesetzt, wobei die erste Antwort auf die Frage des Schritts S34 negativ (nein) ist, so daß das Programm zu einem Schritt S35 vorrückt, in welchem der Perturbationsmerker F_DVINPB auf "1" gesetzt wird. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S34 positiv (ja) ist, wird der Perturbationsmerker F_DVINPB im Schritt S36 auf "0" gesetzt. Kurz, der Perturbationsmerker F_DVINPB wird nach jeweils einer vorgegebenen Zeitperiode #DMDVPB zwischen "1" und "0" invertiert.

In einem Schritt S37, der dem obigen Schritt S35 oder S36 folgt, wird ermittelt, ob der Perturbationsmerker F_DVINPB "1" annimmt. Wenn F_DVINPB = 1 gilt, wird in einem Schritt S38 eine Additionsgröße #DVINPBP (z. B. 5%) zum Berechnungstastverhältniswert DVIN addiert, wobei der resultierende Wert auf den vorläufigen Tastverhältnisfaktor DOUTVT gesetzt wird. Wenn andererseits im Schritt S37 F_DVINPB = 1 gilt, wird im Schritt S39 eine Subtraktionsgröße #DVINPBM (z. B. 5%), die mit der Additions größe #DVINPBP identisch ist, vom Berechnungstastverhältniswert DVIN subtrahiert, wobei der resultierende Wert auf den vorläufigen Tastverhältnis faktor DOUTVT gesetzt wird.

Durch Ausführen des obigen Perturbationsprozesses, solange die Bedingun gen für die Ausführung des Perturbationsprozesses erfüllt sind, werden abwechselnd in jeder vorgegebenen Zeitperiode #DMDVPB die Addition der Additionsgröße #DVINPBP zum Berechnungstastverhältniswert DVIN und die Subtraktion der Subtraktionsgröße #DVINPBM vom Berechnungstastver hältniswert DVIN durchgeführt. Als Ergebnis wird der Druck des Hydraulik fluids zwangsweise aufgefrischt, wenn sich das Hydraulikdrucksteuerventil 10 im Nockenphasenhaltezustand befindet, wodurch es möglich ist, eine Absenkung der Nockenphasen-Haltekraft aufgrund eines reduzierten Hydraulikdrucks im VTC 8 zu verhindern und das Hydraulikdrucksteuerventil 10 (bzw. dessen Schieber) zuverlässig in der Neutralposition zu halten. Obwohl im obigen Beispiel die Additionsgröße #DVINPBP und die Subtrak tionsgröße #DVINPBM auf den gleichen Wert gesetzt sind, ist dies nicht hierauf beschränkt, sondern es ist auch möglich, die Additionsgröße #DVINPBP auf einen größeren Wert zu setzen als die Subtraktionsgröße #DVINPBM, um somit die Neigung zu kompensieren, daß der Einlaßnocken 6a aufgrund seiner Reaktionskraft in Verzögerungsrichtung zurückkehrt.

Anschließend wird in einem Schritt S41, der dem Schritt S38, S39 oder S40 folgt, ermittelt, ob ein Reinigungsfreigabemerker F_VTCCLN "1" annimmt. Der Reinigungsfreigabemerker F_VTCCLN wird von einer nicht gezeigten Unterroutine auf "1" gesetzt, um zu verhindern, daß der VTC 8 und das Hydraulikdrucksteuerventil 10 unerwünscht fixiert werden, wenn Bedingun gen zum Ausführen der "Reinigung", bei der der VTC 8 zwangsweise von der vollständig verzögerten Position in die vollständig vorgerückte Position bewegt wird, erfüllt sind. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S41 positiv (ja) ist, d. h. wenn die Bedingungen zum Ausführen der Reinigung erfüllt sind, wird in einem Schritt S42 der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT auf einen oberen Grenzwert #DVLMTH (z. B. 90%) gesetzt, um die Reinigung auszuführen, woraufhin das Programm endet.

Wenn andererseits im Schritt S41 F_VTCCLN = 0 gilt, wird die Grenzwert prüfung des vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT ausgeführt. Genauer wird in einem Schritt S43 ermittelt, ob der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT größer ist als der Obergrenzwert #DVLMTH. Wenn DOUTVT < #DVLMTH gilt, rückt das Programm zum obenerwähnten Schritt S42 vor, in welchem der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT auf den Obergrenzwert #DVLMTH gesetzt wird. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S43 negativ (nein) ist, wird in einem Schritt S44 ermittelt, ob der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT kleiner ist als ein Untergrenzwert #DVLMTL (z. B. 10%). Wenn DOUTVT < #DVLMTL gilt, wird der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT in einem Schritt S45 auf den Untergrenzwert #DVLMTL gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S44 negativ (nein) ist, d. h. wenn #DVLMTL ≦ DOUTVT ≦ #DVLMTH gilt, wird der vorläu fige Tastverhältnisfaktor DOUTVT beibehalten, woraufhin das Programm endet. Wie oben beschrieben worden ist, wird die Nockenphasenregelung ausgeführt auf der Grundlage der Soll-Nockenphase CAINCMD und der Ist- Nockenphase CAIN, wobei der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT berechnet wird.

Fig. 5 zeigt eine Unterroutine zur Ausführung des Stromregelprozesses, der im Schritt S2 in Fig. 2 ausgeführt wird. Wie oben beschrieben worden ist, wird der Stromregelprozeß ausgeführt, um die Soll-Stromstärke VTCIOBJ auf der Grundlage des wie oben berechneten vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT zu setzen und den Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT zu berechnen für die endgültige Steuerung der Stromstärke, die dem Hydraulik drucksteuerventil 10 zugeführt wird, mittels der Regelung auf der Grundlage der Soll-Stromstärke VTCIOBJ und der von der Stromerfassungsschaltung 2a erfaßten Ist-Stromstärke VTCIACT.

Im Stromregelprozeß wird zuerst in einem Schritt S51 ermittelt, ob der VTC- Operationsfreigabemerker F_VTC "1" annimmt. Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S51 negativ (nein) ist, d. h. wenn die Bedingungen für die Ausführung der VTC-Steuerung nicht erfüllt sind, wird der Ausgangstastver hältnisfaktor DDOUT in einem Schritt S52 auf einen Untergrenzwert #DVTLMTL (z. B. 5%) gesetzt, der kleiner ist als der obenerwähnte Unter grenzwert #DVLMTL des vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S51 positiv (ja) ist, d. h. wenn die Bedingungen für die Ausführung der VTC-Steuerung erfüllt sind, wird der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT in einem Schritt S53 von der Stromregelung berechnet. Diese Berechnung wird von einer in Fig. 6 ge zeigten Unterroutine ausgeführt, um den Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT zu berechnen. Diese Unterroutine wird im folgenden genauer beschrieben.

Als nächstes wird in den Schritten S54 bis S56 die Grenzwertüberprüfung des berechneten Ausgangstastverhältnisfaktors DDOUT ausgeführt. Zuerst wird im Schritt S54 ermittelt, ob der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT größer ist als ein Obergrenzwert #DVTLMTH (z. B. 95%), der größer ist als der Obergrenzwert #DVLMTH des vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT, wie oben beschrieben. Wenn DDOUT < #DVTLMTH gilt, wird der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT im Schritt S55 auf den Obergrenzwert #DVTLMTH gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S54 negativ (nein) ist, wird in einem Schritt S56 ermittelt, ob der Ausgangstast verhältnisfaktor DDOUT kleiner ist als der obenerwähnte Untergrenzwert #DVTLMTL. Wenn DDOUT < #DVTLMTL gilt, rückt das Programm zum Schritt S52 vor, in welchem der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT auf den Untergrenzwert #DVTLMTL gesetzt wird. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S56 negativ (nein) ist, d. h. wenn in #DVTLMTL ≦ DDOUT ≦ #DVTLMTH gilt, wird der Ausgangstastverhältnis faktor DDOUT beibehalten.

Nachdem der aktuelle Wert des VTC-Operationsfreigabemerkers F_VTC auf einen Merker für den unmittelbar vorangehenden Wert F_BUVTC gesetzt worden ist, der dem Merker F_VTC zugeordnet ist, d. h. im Schritt S57 als der Merker F_BUVTC gespeichert worden ist, wird die Stromstärke, die dem Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT entspricht, im Schritt S58 dem Hydrau likdrucksteuerventil 10 zugeführt, woraufhin das Programm endet.

Fig. 6 zeigt eine Unterroutine, die im Schritt S53 in Fig. 5 ausgeführt wird, um den Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT mittels der Stromregelung zu berechnen. Zuerst wird in einem Schritt S61 die Ist-Stromstärke VTCIACT gelesen, die eine momentan durch die Spule 100 des Hydraulikdrucksteuer ventils 10 fließende und von der Stromerfassungsschaltung 2a erfaßte Stromstärke ist. Anschließend wird in einem Schritt S62 der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT, der von der Nockenphasenregelung berech net worden ist, in eine Soll-Stromstärke VTCIOBJ umgesetzt unter Verwen dung der im ROM gespeicherten VTCIOBJ-Umsetzungstabelle.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel der VTCIOBJ-Umsetzungstabelle. Diese Tabelle zeigt eine optimale (Standard)-Beziehung zwischen dem vorläufigen Tastverhältnisfaktor DOUTVT und der Stromstärke, die der Spule 100 des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 zugeführt werden soll, die erhalten wird durch den vorläufigen Tastverhältnisfaktor DOUTVT unter einer Normaltem peraturbedingung der Spule 100. Diese Tabelle ermöglicht, daß die Soll- Stromstärke VTCIOBJ entsprechend dem vorläufigen Tastverhältnisfaktor DOUTVT in einer unbedingten und optimalen Weise gesetzt wird. Genauer, die Soll-Stromstärke VTCIOBJ wird linear gesetzt, so daß diese ansteigt, wenn der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT größer wird. Wenn z. B. der Wert der DOUTVT gleich 50% ist, was dem Halte-Tastverhältnisfaktor wert entspricht, beträgt die Soll-Stromstärke VTCIOBJ 0,6 A, wobei dann, wenn der Wert von DOUTVT gleich dem obenerwähnten Untergrenzwert #DVLMLT ist, die Soll-Stromstärke VTCIOBJ gleich 0,2 A ist, und dann, wenn der Wert von DOUTVT gleich dem Obergrenzwert #DVLMTH ist, die Soll-Stromstärke VTCIOBJ gleich 0,8 A ist. Ferner sind ein Bereich, in welchem der Wert von DOUTVT gleich oder kleiner ist als der Untergrenz wert #DVLMTL, und ein Bereich, in welchem der Wert von DOUTVT gleich oder größer ist als der Obergrenzwert #DVLMTH, gesättigte Bereiche, in denen die Betriebsbedingung des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 selbst dann nicht verändert wird, wenn die durch die Spule 100 fließende Strom stärke kleiner gemacht wird als der Untergrenzwert #DLMTL oder größer als der Obergrenzwert #DVLMTH. Daher werden die Werte innerhalb der obenerwähnten zwei Bereiche der Grenzwertprüfung unterworfen, wenn der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT berechnet wird, wie vorher be schrieben worden ist, und werden in der Tabelle weggelassen.

In einem Schritt S63 wird eine Differenz (= VTCIOBJ - TCIATC) zwischen der wie oben gesetzten Soll-Stromstärke VTCIOBJ und der Ist-Stromstärke VTCIACT, die im Schritt S61 gelesen worden ist, berechnet als eine Strom stärkendifferenz ERR. Ferner wird in einem Schritt S64 eine Differenz (= VTCIACT(n-1) - VTCIACT(n)) zwischen einem unmittelbar vorangehenden Wert der Ist-Stromstärke und ihrem aktuellen Wert berechnet als eine Ist- Stromstärkendifferenz DERR.

Anschließend wird in einem Schritt S65 ermittelt, ob der Merker für den unmittelbar vorangehenden Wert F_BUVTC, der dem im Schritt S37 in Fig. 5 gespeicherten VTC-Operationsfreigabemerker F_VTC zugeordnet ist, "0" annimmt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts 65 positiv (ja) ist, d. h. wenn die aktuelle Schleife eine Schleife ist, die ausgeführt wird unmittelbar nachdem die Bedingungen für die Ausführung der VTC-Steuerung erfüllt worden sind, wird im Schritt S66 ein I-Ausdruck IFBI auf einen Anfangswert #KIFIRST (z. B. 0%) gesetzt, woraufhin das Programm zu einem nächsten Schritt S67 vorrückt. Wenn ferner die Antwort auf die Frage des Schritt S65 negativ (nein) ist, d. h. wenn die aktuelle Schleife eine zweite oder irgendeine andere nachfolgende Schleife nach der Erfüllung der Bedingun gen für die Ausführung der VTC-Steuerung ist, wird der Schritt S66 ausge lassen, woraufhin das Programm zum Schritt S67 vorrückt.

Im Schritt S67 wird ein P-Ausdruck IFBP berechnet durch Multiplizieren der Stromstärkendifferenz ERR, die im Schritt S63 berechnet worden ist, mit einem P-Ausdruck-Verstärkungsfaktor #NKP (z. B. 0,5). Anschließend wird in einem Schritt S68 der aktuelle Wert IFBIN des I-Ausdrucks berechnet durch Multiplizieren der Stromstärkendifferenz ERR mit einem I-Ausdruck-Verstär kungsfaktor #NKI (z. B. 0,05), wobei in einem Schritt S69 der aktuelle Wert IFBIN des I-Ausdrucks zum unmittelbar vorangehenden Wert IFBI des I-Ausdrucks addiert wird, um somit den I-Ausdruck IFBI zu berechnen.

Anschließend wird in den Schritten S70 bis S73 die Grenzwertprüfung für den im Schritt S69 berechneten I-Ausdruck IFBI ausgeführt. Genauer wird im Schritt S70 ermittelt, ob der I-Ausdruck IFBI größer ist als ein Obergrenzwert #KILMTH (z. B. 95%). Wenn IFBI < #KILMTH gilt, wird im Schritt S71 der I- Ausdruck IFBI auf den Obergrenzwert #KILMTH gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S70 negativ (nein) ist, wird in einem Schritt S72 ermittelt, ob der I-Ausdruck IFBI kleiner ist als ein Untergrenzwert #KILMTL (z. B. 5%). Wenn IFBI < #KILMTL gilt, wird der I-Ausdruck IFBI im Schritt S73 auf den Untergrenzwert #KILMTL gesetzt. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S72 negativ (nein) ist, d. h. wenn #KILMTL ≦ IFBI ≦ #KILMTH gilt, wird der I-Ausdruck IFBI beibehalten.

Als nächstes wird im Schritt S74 ein D-Ausdruck IFBD berechnet durch Multiplizieren der aktuellen Stromstärkendifferenz DERR, die im Schritt S64 berechnet worden ist, mit einem D-Ausdruck-Verstärkungsfaktor #NKD (z. B. 0,01). Schließlich werden in einem Schritt S75 der P-Ausdruck IFBP, der I- Ausdruck IFBI und der D-Ausdruck IFBD, die in den vorangehenden Schrit ten berechnet worden sind, miteinander addiert, wodurch der Ausgangstast verhältnisfaktor DDOUT berechnet wird, woraufhin das Programm endet.

Wie oben beschrieben worden ist, wird gemäß der vorliegenden Ausfüh rungsform der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT so geregelt, daß die Ist-Nockenphase CAIN gleich der Soll-Nockenphase CAINCMD wird, wobei gleichzeitig, nachdem der vorläufige Tastverhältnisfaktor DOUTVT, der wie oben beschrieben erhalten worden ist, in die optimale Soll-Stromstärke VTCIOBJ unter Verwendung der VTCIOBJ-Umsetzungstabelle umgesetzt worden ist, der endgültige Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT ebenfalls so geregelt wird, daß die Ist-Stromstärke VTCIACT, die durch die Spule 100 des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 fließt, gleich der Soll-Stromstärke VTCIOBJ wird. Das heißt, die Ist-Stromstärke VTCIACT oder die durch die Spule 100 fließende Stromstärke wird direkt erfaßt, wobei gleichzeitig der Ausgangs tastverhältnisfaktor DDOUT so geregelt wird, daß die erfaßte Ist-Stromstärke VTCIACT gleich der optimalen Soll-Stromstärke VTCIOBJ wird. Dies ermög licht, alle Temperaturbedingungen der Spule 10 zu berücksichtigen, um somit Änderungen im Verhalten des Hydraulikdruck-Steuerventils 10, die durch Änderungen der Temperatur der Spule 100 hervorgerufen werden, geeignet zu kompensieren. Es ist daher möglich, eine optimale Steuerung der Opera tionen des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 und des VTC 8 auszuführen, unabhängig von den Temperaturbedingungen der Spule 100, wodurch die Genauigkeit der Nockenphasenregelung verbessert wird.

Wie oben beschrieben worden ist, wird ferner der Obergrenzwert #DVTLMTH des Ausgangstastverhältnisfaktors DDOUT auf einen Wert gesetzt, der größer ist als der Obergrenzwert #DVLMTH des vorläufigen Tastverhältnis faktors DOUTVT, wobei der Untergrenzwert #DVTLMTL des Ausgangstast verhältnisfaktors DDOUT auf einen Wert gesetzt wird, der kleiner ist als der Untergrenzwert #DVLMTL des vorläufigen Tastverhältnisfaktors DOUTVT, so daß der Wertebereich, der vom Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT angenommen werden kann, erweitert ist. Dies ermöglicht, den Ausgangs tastverhältnisfaktor DDOUT in einer Weise geeignet zu steuern, die eine Verschiebung des steuerbaren Wertebereichs des Ausgangstastverhältnis faktors DDOUT aufgrund der obenerwähnten Temperaturänderungen der Spule 100 berücksichtigt.

Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 8 bis 11 ein Verfahren zum Erfas sen eines Fehlers bezüglich der VTC-Steuerung beschrieben. Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm eines Programms zum Erfassen eines Fehlers des Spulensy stems des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 aufgrund eines Drahtbruches, eines Kurzschlusses oder dergleichen. Das Programm wird ausgeführt, nachdem die Ist-Stromstärke VTCIACT eingelesen worden ist und der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT berechnet worden ist. Zuerst wird in einem Schritt S81 ermittelt, ob der VTC-Fehler-Merker F_FSA "1" annimmt. Der VTGC-Fehler-Merker F_FSA ist auf "1" gesetzt, wenn ein Fehler des VTC 8 erfaßt wird. Wenn somit die Antwort auf die Frage des Schritts S81 positiv (ja) ist, wird die Ermittlung eines Fehlers des Spulensystems des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 nicht ausgeführt und das Programm wird sofort beendet.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts 81 negativ (nein) ist, wird in einem Schritt S82 ermittelt, ob der Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT größer ist als eine Ermittlungsschwelle #DDVTFSLM (z. B. 40%), wobei in einem Schritt S83 ermittelt wird, ob die Ist-Stromstärke VTCIACT größer ist als eine Ermittlungsschwelle #IACTFSLM (z. B. 200 mA). Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S82 negativ (nein) ist (DDOUT ≦ #DDVTFSLM), wird festgestellt, daß der Ausgangstastverhältnis faktor DDOUT nicht sehr groß ist und die Bedingungen für die Ausführung der Ermittlung eines Fehlers nicht erfüllt sind, woraufhin das Programm zu einem Schritt S84 vorrückt. Im Schritt S84 wird ein Anomalieerfassungszeit geber TFSA, der von einem Abwärtszeitzähler gebildet wird, auf eine vorgegebene Zeitperiode #TMFSA (z. B. 0,5 Sekunden) gesetzt, woraufhin das Programm endet. Wenn ferner die Antwort auf die Frage des Schritts S83 negativ (nein) ist, d. h. wenn VTCIACT ≧ #IACTFSLM gilt, wird festge stellt, daß ein ausreichender Strom durch die Spule 100 des Hydraulikdruck- Steuerventils 10 fließt für eine normale Operation desselben, weshalb der Schritt S84 ausgeführt wird.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage im Schritt S83 positiv (ja) ist, d. h. wenn DDOUT < #DDVTFSLM gilt, und gleichzeitig VTCIACT < #IACTFSLM gilt, wird in einem Schritt S85 ermittelt, ob der Zählerwert des Anomalieerfassungszeitgebers TFSA gleich "0" ist. Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S85 negativ (nein) ist, wird das Programm sofort beendet, während dann, wenn TFSA = 0 gilt, festgestellt wird, daß ein Fehler im Spulensystem des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 aufgetreten ist, wobei zum Anzeigen dieses Fehlers ein Spulensystem-Fehlermerker F_FSDA in einem Schritt S86 auf "1" gesetzt wird, woraufhin das Programm endet. Wie oben beschrieben worden ist, wird trotz der Tatsache, daß ein Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT ausgegeben wird, der größer ist als die Ermittlungsschwelle #DDVTFSLM, wenn nur eine Stromstärke durch die Spule 100 fließt, die kleiner ist als die Ermittlungsschwelle #IACTFSLM, und gleichzeitig der anomale Zustand für die vorgegebene Zeitperiode #TMFSA fortbesteht, festgestellt, daß ein Fehler aufgetreten ist. Dies ermöglicht, einen Fehler des Spulensystems des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 geeignet zu erfassen.

Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm eines Programms zum Ausführen der Aus richtungsüberprüfung, d. h. zum Erfassen einer anomalen Nockenphasen verschiebung relativ zum Kurbelwinkel. Die anomale Nockenphasenver schiebung wird erfaßt in Abhängigkeit davon, ob der Nockenwinkel CASVIN vom Nockenwinkelsensor 28 normal ausgegeben wird in bezug auf den Kurbelimpuls CRK, der vom Kurbelwinkelpositionssensor 29 geliefert wird, wenn der VTC 8 gestoppt wird und in der vollständig verzögerten Position plaziert wird. Im vorliegenden Programm wird zuerst in einem Schritt S91 ermittelt, ob der designierte Fehler bereits erfaßt worden ist und die Erfas sung des Fehlers endgültig ermittelt oder abgeschlossen ist. Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S91 positiv (ja) ist, wird das Programm sofort beendet, während dann, wenn die Antwort auf die Frage S91 negativ (nein) ist, in einem Schritt S92 ermittelt wird, ob der VTC-Operationsfreigabemerker F_VTC "0" annimmt. Wenn die Antwort auf die Frage im Schritt S92 negativ (nein) ist, d. h. wenn der VTC 8 in Betrieb ist, wird in einem Schritt S93 ein Vollverzögerungspositionsverschiebung-Wartezeitgeber TCAMZP auf eine vorgegebene Zeitperiode #TMCAMZP (z. B. 10 ms) gesetzt. Der Vollverzö gerungspositionsverschiebung-Wartezeitgeber TCAMZP wird verwendet, um zu warten, bis der VTC 8 zuverlässig in die vollständig verzögerte Position verschoben ist, nachdem er gestoppt worden ist. Anschließend werden in den Schritten S94 und S95 ein Anomalieerfassungszeitgeber TFSC und ein Normalitätserfassungszeitgeber TOKC, auf die beide im folgenden Bezug genommen wird, auf eine vorgegebene Zeitperiode #TMFSC (z. B. 100 ms) gesetzt, woraufhin das Programm endet.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S92 positiv (ja) ist, d. h. wenn der VTC 8 nicht in Betrieb ist, wird in einem Schritt S96 ermittelt, ob der Ausrichtungsermittlungsdurchlaßmerker F_FIRST "1" annimmt. Der Ausrichtungsermittlungsdurchlaßmerker F_FIRST wird auf "0" zurückgesetzt, wenn die Zündung eingeschaltet ist, und in einem Schritt S105 auf "1" gesetzt, sobald die Ausrichtungsüberprüfung ausgeführt wird unter Verwen dung des Nockenwinkels CASVIN, der vom Nockenwinkelsensor 28 erfaßt wird, wie im folgenden beschrieben wird. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S96 positiv (ja) ist, d. h. wenn die Ausrichtungsüberprüfung bereits nach dem Start des Motors 3 ausgeführt worden ist, wird in einem Schritt S97 ermittelt, ob der Zählerstand des Vollverzögerungspositionsverschie bung-Wartezeitgebers TCAMZP gleich "0", d. h. ob die vorgegebene Zeitpe riode #TMCAMZP nach dem Stoppen des VTC 8 verstrichen ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S97 negativ (nein) ist, werden die oben erwähnten Schritte S94 und S95 ausgeführt, woraufhin das Programm endet.

Die Antwort auf die Frage des Schritts S97 positiv (ja) ist, d. h. wenn die vorgegebene Zeitperiode #TMCAMZP nach dem Stoppen des VTC 8 verstrichen ist, rückt das Programm zu einem Schritt S98 und den darauffol genden Schritten vor, in welchen der Ausrichtungsüberprüfungsprozeß ausgeführt wird. Wenn ferner die Antwort auf die Frage des Schritts S96 negativ (nein) ist, d. h. wenn der Ausrichtungsermittlungsdurchlaßmerker F_FIRST gleich 0 ist, wird festgestellt, daß die Zündung gerade eingeschaltet worden ist und der VTC 8 sich in der vollständig verzögerten Position befindet. In diesem Fall wird der Schritt S97 ausgelassen, und das Programm rückt zum Schritt S98 und den darauffolgenden Schritten vor.

Im Schritt S98 wird ermittelt, ob die Motordrehzahl NE gleich oder größer als ein Untergrenzwert #NEPHASEL (z. B. 500 min^-1) ist. Im Schritt S99 wird ermittelt, ob das Maß DNE eine Änderung der Motordrehzahl, d. h. eine Differenz (= NE(n) - NE(n-1)) zwischen dem aktuellen Wert und dem unmit telbar vorangehenden Wert der Motordrehzahl NE, gleich oder kleiner als ein Obergrenzwert #DNEPHASEL (z. B. 10 min^-1) derselben ist. Wenn eine der Antworten auf die Fragen der Schritte S98 und S99 negativ (nein) ist, d. h. wenn NE < #NEPHASEL oder DNE < #DNEPHASEL gilt, wird festgestellt, daß der Motor 3 sich nicht in einem stabilen Rotationszustand befindet. In diesem Fall wird die Ausrichtungsüberprüfung nicht ausgeführt, jedoch werden die Schritte S94 und S95 ausgeführt, woraufhin das Programm endet.

Wenn andererseits beide Antworten auf die Fragen der Schritte S98 und S99 positiv sind (ja), wird in einem Schritt S100 ermittelt, ob ein Absolutwert |CASVIN - #CAINZPS| einer Differenz zwischen dem Nockenwinkel CASVIN, der vom Nockenwinkelsensor 28 erfaßt worden ist, und eines vorgegebenen Wertes #CAINZPS kleiner ist als eine vorgegebene Schwelle #FSWC. Der vorgegebene Wert #CAINZPS, der einen Referenzwert in dem Fall anzeigt, in dem der VTC 8 sich in der vollständig verzögerten Position befindet, wird z. B. auf 20° BTDC gesetzt. Ferner wird die Ermittlungsschwelle #FSWC auf 10° gesetzt, was zwei Zähnen des Antriebsritzels 6b entspricht.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S100 positiv (ja) ist, d. h. wenn |CASVIN - #CAINZPS| < #FSWC gilt, bedeutet dies, daß der Nockenwinkel CASVIN innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches liegt, weshalb festgestellt wird, daß die Ausrichtung normal ist, wobei in einem Schritt S101 der Anomalieerfassungszeitgeber TFSC ähnlich dem Schritt S94 gesetzt wird. Anschließend wird im folgenden Schritt S102 ein Anfangsausrich tungsmerker F_ENVTC auf "1" gesetzt. Der Anfangsausrichtungsmerker F_ENVTC wird in einem nicht gezeigten Ausführungsbedingungsermittlungs prozeß als eine der Bedingungen verwendet, die zum Ausführen der VTC- Steuerung erfüllt sein müssen.

Anschließend wird in einem Schritt S103 ermittelt, ob der Zählerstand des Normalitätserfassungszeitgebers TOKC gleich "0" ist, d. h. ob die vorgege bene Zeitperiode #TMFSC verstrichen ist, nachdem die Ausrichtung im Schritt S100 als normal ermittelt worden ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S103 negativ (nein) ist, rückt das Programm zum obenerwähn ten Schritt S105 vor, in welchem der Ausrichtungsermittlungsdurchlaßmerker F_FIRST auf "1" gesetzt wird, während dann, wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S103 positiv (ja) ist, abschließend festgestellt wird, daß die Ausrichtung normal ist, wobei zum Anzeigen dieser Tatsache ein Ausrich tungsnormalitätsmerker F_OKC in einem Schritt S104 auf "1" gesetzt wird. Anschließend wird der Schritt S105 ausgeführt, woraufhin das Programm endet.

Wenn sich wie oben beschrieben der VTC 80 in der vollständig verzögerten Position befindet, wird dann, wenn der vom Nockenwinkelsensor 28 erfaßte Nockenwinkel CASVIN innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches liegt, der durch den vorgegebenen Wert #CAINZPS und die Ermittlungsschwelle #FSWC definiert wird, die Ausrichtung als normal festgestellt, wobei dann, wenn der Zustand für die vorgegebene Zeitperiode #TMFSC fortbesteht, festgestellt wird, daß die Erfassung der Normalität der Ausrichtung abge schlossen ist. Dies ermöglicht, die Normalität der Ausrichtung in geeigneter und stabiler Weise zu erfassen.

Wenn ferner, wie vorher beschrieben, der Ausrichtungsermittlungsdurchlaß merker F_FIRST gleich 0 ist (nein in S96), wird festgestellt, daß die Zündung gerade eingeschaltet worden ist, und der VTC 8 sich in der vollständig verzögerten Position befindet, so daß der Schritt S97 ausgelassen wird, wodurch es möglich ist, die Ausrichtungsüberprüfung im Schritt S100 sofort auszuführen, ohne zu warten, bis die vorgegebene Zeitperiode #TMCAMZP verstrichen ist, um darauf zu warten, daß der VTC 8 in die vollständig verzögerte Position verschoben wird. Nachdem die Ausrichtung mittels der Ausrichtungsüberprüfung als normal festgestellt worden ist, wird ferner der Anfangsausrichtungsmerker F_ENVTC sofort auf "1" im Schritt S102 gesetzt, ohne zu warten, bis die vorgegebene Zeitperiode #TMFSC verstrichen ist. Somit ist es möglich, die VTC-Steuerung sofort zu starten, in welcher das Setzen des Anfangsausrichtungsmerkers F_ENVTC eine der Bedingungen für die Ausführung derselben ist. Wenn ferner die obenbeschriebene Aus richtungsüberprüfungssteuerung ausgeführt wird, kann dann, wenn der Motor 3 erneut gestartet wird, z. B. unmittelbar nach dem Ausschalten der Zün dung, die Ausrichtungsüberprüfung im Schritt S100 im Verlauf der Verschie bung des VTC 8 in die vollständig verzögerte Position ausgeführt werden. Selbst in einem solchen Fall wird eine falsche Erfassung verhindert, da die Ausrichtung nicht endgültig als normal festgestellt wird, bis der Normalitäts erfassungszeitgeber TOKC abgelaufen ist.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S100 negativ (nein) ist, d. h. wenn |CASVIN - #CAINZPS| ≧ #FSWC gilt, liegt der Nockenwinkel CASVIN außerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs, wobei dann, wenn die VTC- Steuerung in diesem Zustand ausgeführt wird, die Einstellungen der Abgas emissionseigenschaften und die Motorausgangsleistung Ergebnisse liefern würden, die sich deutlich von denjenigen unterscheiden, die durch diese Einstellungen beabsichtigt sind, so daß die Ausrichtung als anomal festge stellt wird. Anschließend wird in einem Schritt S106 der Normalitätserfas sungszeitgeber TOKC in ähnlicher Weise wie im Schritt S95 gesetzt, wobei in einem Schritt S107 ermittelt wird, ob der Zählerstand des Anomalieerfas sungszeitgebers TFSC gleich "0" ist, d. h. ob die vorgegebene Zeitperiode #TMFSC verstrichen ist, nachdem die Ausrichtung im Schritt S100 als anomal festgestellt worden ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S107 negativ (nein) ist, rückt das Programm zum Schritt S105 vor, in wel chem der Anomalieerfassungszeitgeber TFSC auf "1" gesetzt wird, während dann, wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S107 positiv (ja) ist, endgültig festgestellt wird, daß die Ausrichtung anomal ist, wobei zum Anzeigen dieser Tatsache der Ausrichtungsnormalitätsmerker F_OKC im Schritt S109 auf "0" gesetzt wird und ein Ausrichtungsanomaliemerker F_FSDC in einem Schritt S109 auf "1" gesetzt wird. Anschließend wird der Schritt S105 ausgeführt, woraufhin das Programm endet.

Wenn, wie oben beschrieben, der Nockenwinkel CASVIN, der eingegeben wird, wenn sich der VTC 8 in der vollständig verzögerten Position befindet, außerhalb des vorgegebenen Winkelbereichs liegt, wird festgestellt, daß die Ausrichtung anomal ist, wobei dann, wenn der Zustand für die vorgegebene Zeitperiode #TMFSC fortbesteht, festgestellt wird, daß die Erfassung der Anomalie der Ausrichtung abgeschlossen ist. Dies ermöglicht, die Anomalie der Ausrichtung in einer geeigneten und stabilen Weise zu erfassen.

Die Fig. 10 und 11 sind Flußdiagramme eines Programms zum Erfassen eines Fehlers des Nockenwinkelsensors 28 aufgrund eines Drahtbruches, eines Kurzschlusses, einer Störung, eines fehlenden Zahnes oder derglei chen. Die Fehlererfassung wird ausgeführt auf der Grundlage der Frage, ob der Nockenimpuls CAN vom Nockenwinkelsensor 28 normal ausgegeben wird in bezug auf den Kurbelimpuls CRK, der vom Kurbelwinkelpositionssen sor 29 geliefert wird. Im vorliegenden Programm wird zuerst in einem Schritt S111 ermittelt, ob der designierte Fehler bereits erfaßt worden ist und die Erfassung des Fehlers endgültig festgestellt worden ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S111 positiv (ja) ist, wird das Programm sofort beendet, während dann, wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S111 negativ (nein) ist, in einem Schritt S112 ermittelt wird, ob die Motordrehzahl NE gleich oder größer als ein Untergrenzwert #FSNEPH (z. B. 500 min^-1) ist. Wenn NE < #FSNEPH gilt, wird das Programm beendet.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S112 positiv (ja) ist, d. h. wenn NE ≧ #FSNEPH gilt, wird in einem Schritt S113 ermittelt, ob der Zählerstand eines Drahtbrucherfassungszählers CFS04A, der im Kurbelwinkelpositions sensor 29 angeordnet ist, kleiner ist als ein vorgegebener Zählerstand #CHKCNDA (z. B. 10), wobei in einem Schritt S114 ermittelt wird, ob der Zählerstand eines Störungserfassungszählers CFS04B, der im Kurbelwinkel positionssensor 29 angeordnet ist, kleiner ist als ein vorgegebener Zähler stand #CHKCNDB (z. B. 10). Wenn eine der Antworten auf die Fragen der Schritte S113 und S114 positiv (ja) ist, d. h. wenn die Drahtbrucherfassung oder die Störungserfassung für den Kurbelwinkelpositionssensor 29 ausge führt wird, wird das Programm sofort beendet. Wenn andererseits beide Antworten auf die Fragen der Schritte S113 und S114 negativ sind (nein), wird in einem Schritt S115 ermittelt, ob eine Kurbelstufenzahl CRSTG gleich "0" ist. Die Kurbelstufenzahl CRSTG wird auf die Stufe "0" gesetzt, wenn der obenerwähnte Zahn des Kurbelwinkelpositionssensors 29 erfaßt wird. Anschließend wird immer dann, wenn ein Kurbelimpuls CRK erfaßt wird, d. h. wenn die Kurbelwelle 9 um 30° rotiert, "1" zur Kurbelstufenzahl CRSTG addiert, wodurch sequentiell die Zahlen 0 bis 11 in der Stufenzahl CRSTG gesetzt werden. Somit erscheint "CRSTG 0" zwischen vorgegebenem Kurbelwinkelpositionen immer dann, wenn die Kurbelwelle 9 um 360° rotiert.

Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S115 positiv (ja) ist, wird in einem Schritt S116 ermittelt, ob der Zählerstand eines Nockenimpulszählers CCAMPLS gleich "0" oder "2" ist. Der Nockenimpulszähler CCAMPLS wird in einem Schritt S132 in Fig. 11 in der Unterroutine inkrementiert, die von einer Unterbrechungsbehandlungsroutine in Reaktion auf jede Eingabe des Nockenimpulses ausgeführt wird. Der Nockenimpulszähler CCAMPLS wird in einem Schritt S120 auf "0" zurückgesetzt, worauf im folgenden Bezug genommen wird. Mit anderen Worten, der Zählerstand des Nockenimpuls zählers CCAMPLS im Schritt S116 zeigt die Häufigkeit der Erfassung des Nockenimpulses CAM zwischen der unmittelbar vorangehenden Stufe "0" und der aktuellen Stufe "0" des Kurbelwinkels an. Wie oben beschrieben worden ist, ist der Nockenwinkelsensor 28 so konfiguriert, daß er einen Nockenimpuls CAM immer dann ausgibt, wenn die Nockenwelle 6 um 180° rotiert, so daß dann, wenn der Nockenwinkelsensor 28 normal arbeitet, der Zählerstand des Nockenimpulszählers CCAMPLS gleich "2" ist.

Wenn somit die Antwort auf die Frage des Schritts S116 negativ (nein) ist, d. h. wenn der Zählerstand des Nockenimpulszählers CCAMPLS weder "0" noch "2" ist, sondern eine ungerade Zahl ist, wird festgestellt, daß eine anomale Bedingung aufgetreten ist aufgrund einer Störung oder eines fehlenden Zahns, wobei der Störungserfassungszähler CFSB im Schritt S117 dekrementiert wird. Es ist zu beachten, daß der Störungserfassungszähler CFSB auf einen Anfangswert #FSNB (z. B. 50) zurückgesetzt wird, wenn die Zündung eingeschaltet wird. Anschließend wird in einem Schritt S118 ermittelt, ob der Zählerstand des Störungserfassungszählers CFSB gleich "0" ist. Wenn die Antwort auf die Frage des Schritts S118 negativ (nein) ist, rückt das Programm zum Schritt S120 vor, in welchem der Nockenimpulszähler CCAMPLS auf "0" zurückgesetzt wird. Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S118 positiv (ja) ist, d. h. wenn im Schritt S116 der Zustand, in dem der Zählerstand des Nockenimpulszählers CCAMPLS weder "0" noch "2" ist, erfaßt wird, indem die Häufigkeit gleich dem Anfangswert #FSNB ist, wird festgestellt, daß ein Fehler aufgrund einer Störung oder eines fehlenden Zahns im Nockenwinkelsensor 28 aufgetreten ist, wobei zum Anzeigen dieser Tatsache ein Störungs/Fehlzahn-Fehlermerker F_FSDB in einem Schritt S119 auf "1" gesetzt wird, woraufhin das Programm zum Schritt S120 vorrückt.

Wenn andererseits die Antwort auf die Frage des Schritts S116 positiv (ja) ist, d. h. wenn der Zählerstand des Nockenimpulszählers CCAMPLS gleich "0" oder "2" ist, insbesondere wenn der Zählerstand von CCAMPLS gleich "0" ist, bedeutet dies, daß eine anomale Bedingung aufgetreten ist, in der ein Drahtbruch oder ein Kurzschluß die Erfassung des Nockenimpulses CAM verhindert, weshalb die Ermittlung der anomalen Bedingung in einem Schritt S121 und den folgenden Schritten ausgeführt wird, die dem Schritt S120 folgen. Das heißt, der Drahtbrucherfassungszähler CFSA wird im Schritt S121 dekrementiert, wobei in einem Schritt S122 ermittelt wird, ob der Zählerstand von CCAMPLS gleich "0" ist. Der Drahtbrucherfassungszähler CFSA wird auf einen Anfangswert #FSMA (z. B. 50) in einem Schritt S131 in der Unterroutine der Fig. 11 zurückgesetzt, d. h. immer dann, wenn der Nockenimpuls CAM eingegeben wird. So lange der Nockenimpuls CAM normal eingegeben wird, wird daher der Drahtbrucherfassungszähler CFSA auf den Anfangswert #FSNA zurückgesetzt und somit daran gehindert, "0" anzunehmen, selbst wenn er im Schritt S121 dekrementiert wird. Wenn daher die Antwort auf die Frage des Schritts S122 negativ (nein) ist, wird festgestellt, daß der Nockenwinkelsensor 28 normal arbeitet. In diesem Fall wird das Programm sofort beendet.

Während einer Zeitperiode, in der der Nockenimpuls CAM nicht eingegeben wird, wird der Drahtbrucherfassungszähler CFSA fortlaufend im Schritt S121 dekrementiert, ohne auf den Anfangswert #FSNA zurückgesetzt zu werden. Wenn dieser Zustand über eine Zeitperiode andauert, die der Anzahl der Dekrementierungen des Zählers CFSA entspricht, die gleich dem Anfangs wert #FSNA ist, wird die Antwort auf die Frage des Schritts S122 positiv (ja), so daß festgestellt wird, daß ein Fehler aufgrund eines Drahtbruches oder eines Kurzschlusses im Nockenwinkelsensor 28 aufgetreten ist, wobei zum Anzeigen dieser Tatsache ein Drahtbruch/Kurzschluß-Fehlermerker F_FSDAA in einem Schritt S123 auf "1" gesetzt wird, woraufhin das Pro gramm endet.

Das obenerwähnte Verfahren ermöglicht, einen Fehler des Nockenwinkel sensors 28 geeignet zu erfassen, wobei zwischen zwei Gruppen von Fehlern unterschieden wird, nämlich einer Störung und einem fehlenden Zahn, sowie einem Drahtbruch und einem Kurzschluß, und wobei ferner Merker gesetzt werden, die die jeweiligen Ursachen unabhängig voneinander anzeigen.

Es ist zu beachten, daß die Erfindung nicht unbedingt auf die obigen Ausfüh rungsformen beschränkt ist, sondern in verschiedenen Formen verwirklicht werden kann. Obwohl in den Ausführungsformen der P-Ausdruck-Verstär kungsfaktor #NKP, der I-Ausdruck-Verstärkungsfaktor #NKI und der D- Ausdruck-Verstärkungsfaktor #NKD für die Verwendung in der Stromregel schleife auf feste Werte gesetzt sind, kann die Größenbeziehung zwischen der Soll-Stromstärke VTCIOBJ und der Ist-Stromstärke VTCIACT (oder die positiven und negativen Vorzeichen der Stromstärkendifferenz ERR) ermittelt werden, um somit einen Verstärkungsfaktor in dem Fall, in dem die Soll- Stromstärke VTCIOBJ größer ist als die Ist-Stromstärke VTCIACT, auf einen größeren Wert zu setzen als den Verstärkungsfaktor in dem Fall, in dem VTCIOBJ kleiner ist als VTCIACT. Dies ermöglicht, den Ausgangstastver hältnisfaktor DDOUT in einer Weise geeigneter zu setzen, die eine Änderung der Empfindlichkeit des Hydraulikdruck-Steuerventils 10 aufgrund einer Temperaturänderung der Spule 100 berücksichtigt, wie vorher beschrieben worden ist.

Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung auf das Ventil einstellung-Steuer/Regelsystem mit einer veränderlichen Einlaßnockenphase (veränderlicher Phasenwinkel des Einlaßnockens relativ zur Kurbelwelle) beispielhaft angewendet worden ist, ist dies ferner nicht hierauf beschränkt, vielmehr kann die Erfindung selbstverständlich auf ein Ventileinstellung- Steuer/Regelsystem mit einer veränderlichen Auslaßnockenphase (verän derlicher Phasenwinkel des Auslaßnockens relativ zur Kurbelwelle) ange wendet werden.

Ferner ist für Fachleute klar, daß das Vorangehende eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist und verschiedene Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.

Es wird ein Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem für einen Verbrennungs motor geschaffen, das ein Hydraulikdruck-Steuerventil 10 geeignet steuern kann, um eine Nockenphase unabhängig von einer Temperaturbedingung einer Spule 100 des Steuerventils 10 zu steuern, wodurch die Genauigkeit der Regelung der Nockenphase verbessert wird. Das Steuerventil 10 treibt einen Nockenphasenänderungsmechanismus 8 in Abhängigkeit von einer durch die Spule 100 fließenden Strommenge an. Eine ECU 2 regelt einen vorläufigen Tastverhältnisfaktor DOUTVT, um die Stromstärke so zu steuern, daß eine Ist-Nockenphase CAIN gleich einer Soll-Nockenphase CAINCMD wird. Die ECU 2 setzt eine Soll-Stromstärke VTCIOBJ auf der Grundlage des von der Regelung erhaltenen vorläufigen Tastverhältnisfaktors. Die ECU 2 regelt ein Ausgangstastverhältnisfaktor DDOUT für die Steuerung der dem Steuerventil zugeführten Stromstärke so, daß eine Ist-Stromstärke VTCIACT gleich einer Soll-Stromstärke VTCIOBJ wird.

Claims

1. Ventileinstell-Steuer/Regelsystem (1) für einen Verbrennungsmotor, der eine Kurbelwelle (9), ein Einlaßventil (4), ein Auslaßventil (5), einen Einlaßnocken (6a) und einen Auslaßnocken (7a) umfaßt, wobei das System (1) die Ventileinstellung wenigstens des Einlaßventils (4) und/oder des Auslaßventils (5) steuert durch Ändern einer Nockenphase, die eine Phase wenigstens des Einlaßnockens (6a) und/oder des Auslaßnockens (7a) relativ zur Kurbelwelle (9) ist, wobei das Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (1) umfaßt:
einen Nockenphasenänderungsmechanismus (8) zum Ändern der Nockenphase;
ein Steuerventil (10), das eine Spule (100) aufweist, zum Antreiben des Nockenphasenänderungsmechanismus (100) entsprechend einer durch die Spule (100) fließenden Stromstärke;
ein Ist-Nockenphasenerfassungsmittel (28) zum Erfassen einer Ist- Nockenphase;
ein Soll-Nockenphaseneinstellmittel (2) zum Einstellen einer Soll- Nockenphase in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des Motors;
ein Nockenphasenregelungsmittel (2) zum Regeln eines Steuerwer tes zum Steuern der Stromstärke, so daß die Ist-Nockenphase gleich der Soll-Nockenphase wird;
ein Soll-Stromstärkeneinstellmittel (2) zum Einstellen einer Soll- Stromstärke auf der Grundlage des vom Nockenphasenregelungsmittel (2) gesteuerten Steuerwertes;
ein Ist-Stromstärkenerfassungsmittel (2a) zum Erfassen einer Ist- Stromstärke, die momentan durch die Spule (100) des Steuerventils (10) fließt; und
ein Stromregelungsmittel (2) zum Regeln eines Ausgangssteuer wertes, um die dem Steuerventil (10) zugeführte Stromstärke zu regeln, so daß die Ist-Stromstärke gleich der Soll-Stromstärke wird.

2. Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (1) nach Anspruch 1, bei dem der Steuerwert und der Ausgangssteuerwert Werte einer identischen Art von Steuergröße sind, und wobei ein Wertebereich der identischen Art von Steuergröße, innerhalb dem der Ausgangssteuerwert gesetzt werden kann, größer ist als ein Wertebereich der identischen Art von Steuergröße, inner halb dem der Steuerwert gesetzt werden kann.

3. Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (1) nach Anspruch 2, bei dem der Parameter ein Tastverhältnisfaktor der Ausgabe des der Spule (100) zugeführten Stroms ist.

4. Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (1) nach Anspruch 1, bei dem das Soll-Stromwerteinstellmittel (2) eine Umsetzungstabelle enthält zum Umsetzen der Steuergröße in die Soll-Stromstärke.

5. Ventileinstellung-Steuer/Regelsystem (1) nach Anspruch 4, bei dem die Umsetzungstabelle eine optimale Beziehung zwischen dem Steuerwert und der Soll-Stromstärke darstellt, die erhalten wird mittels des Steuerwertes unter einer normalen Temperaturbedingung der Spule (100).