(57)【要約】【課題】高い操作精度を確保し且つ設定された弁リフトの過渡的な誤差を回避する、調節距離のフィードバックに基づいて改善された弁リフトの制御を提供する。【解決手段】弁に対する操作装置（３０）の制御方法において、弁（１）を開放する制御弁（ＭＶ１）と弁を閉鎖する制御弁（ＭＶ２）の操作パルスの期間が弁の調節距離を決定する。弁の開放／閉鎖が１つのリフトまたは複数の部分リフトで行われ且つ各リフトまたは各部分リフトに操作パルスが付属される。弁に、その離散調節距離（ｓ＿ｉ）および付属の時点（ｔ＿ｉ）の値、または離散時点（ｔ＿ｉ）および調節距離（ｓ＿ｉ）の値を有する信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）を発生する伝送器（３８）が付属される。制御方法が、信号に対応して、操作パルスの目標期間、またはリフトおよび部分リフトに付属の次の操作パルスの目標期間を補正するステップにより実行される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁（１）を開放するための少なくとも１つの制御弁（ＭＶ１）と、前記弁（１）を閉鎖するための少なくとも１つの制御弁（ＭＶ２）とを備え、前記制御弁（ＭＶ１、ＭＶ２）の各々が少なくとも１つの操作パルスにより操作可能であり、前記操作パルスの期間が前記弁（１）の調節距離を決定する、特に前記弁（１）に対する、好ましくは内燃機関のガス交換弁に対する操作装置（３０）の制御方法において、
前記弁（１）の開放／閉鎖が１つのリフトおよび複数の部分リフトまたはそのいずれかの中で行われ且つ各リフトおよび各部分リフトまたはそのいずれかに少なくとも１つの操作パルスが付属されていること、および
前記弁（１）に、前記弁（１）の離散調節距離（ｓ＿ｉ）および付属の時点（ｔ＿ｉ）の値、および離散時点（ｔ＿ｉ）および付属の調節距離（ｓ＿ｉ）の値、またはそのいずれかを有する信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）を発生する伝送器（３８）が付属され、且つ次のステップ、
前記弁（１）の開放および閉鎖またはそのいずれかのための操作パルスの目標期間を有する操作パルスを開始するステップと、
少なくとも１つの信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）を発生するステップと、
前記信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）に対応して、前記操作パルスの目標期間、および前記リフトおよび部分リフトまたはそのいずれかに付属の次の操作パルスの目標期間、またはそのいずれかを補正するステップと
を備えていることを特徴とする、特に弁（１）に対する操作装置（３０）の制御方法。
【請求項２】
各リフトおよび部分リフトまたはそのいずれかに対して少なくとも１つの信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）が発生され且つ前記信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）に対応して操作パルス期間の補正が行われることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの離散時点（ｔ＿ｉ）に対して前記弁（１）に付属の調節距離（ｓ＿ｉ）が決定されることを特徴とする請求項１または２の方法。
【請求項４】
前記時点（ｔ＿ｉ）が、前記弁（１）のリフトおよび部分リフトまたはそのいずれかに対する少なくとも１つの制御弁（ＭＶ１）の操作パルスの間に存在することを特徴とする請求項３の方法。
【請求項５】
前記時点（ｔ＿ｉ）が、前記弁（１）の相前後する２つの部分リフトに対する操作パルスの間に存在することを特徴とする請求項３または４の方法。
【請求項６】
前記伝送器（３８）が、前記弁（１）の少なくとも１つの離散調節距離（ｓ＿ｉ）において、付属の時点（ｔ＿ｉ）が決定される特定信号を発生することを特徴とする請求項１または２の方法。
【請求項７】
前記特定信号が、電気信号の信号フランクまたは電気パルスであることを特徴とする請求項６の方法。
【請求項８】
前記操作パルスの目標期間の補正が、少なくとも１つの時点（ｔ＿ｉ）および調節距離（ｓ＿ｉ）またはそのいずれかに基づいて行われることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの方法。
【請求項９】
前記調節距離（ｓ＿ｉ）の目標値または期待値（ｓ＿ｉ＿ｓｏｌｌ）からの偏差または前記時点（ｔ＿ｉ）の目標値または期待値（ｔ＿ｉ＿ｓｏｌｌ）からの偏差が決定されること、および
この偏差に基づいて、操作パルスの目標期間の補正が行われること、
を特徴とする請求項１ないし８のいずれかの方法。
【請求項１０】
反復しておよび連続してまたはそのいずれかで、相互に付属し合う時点（ｔ＿ｉ）および調節距離（ｓ＿ｉ）を有する値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）が決定されること、および
前記操作パルスの目標期間の補正が、複数回および連続してまたはそのいずれかで、少なくとも１つの値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）に基づいて補正されること、
を特徴とする請求項１ないし９のいずれかの方法。
【請求項１１】
値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）に追加して、前記時点（ｔ＿ｉ）における弁（１）の速度（ｖ＿ｉ）が決定されることを特徴とする請求項１０の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つの制御弁（ＭＶ１）の操作パルスの間のある時点（ｔ＿ｉ）に、この操作パルスの操作期間（ｔｍ１）が、次式
［数１］
ｔｍ１＿ｋｏｒｒ＝ｔ＿ｉ−ｔ＿ｓｔａｒｔ＋（ｈ＿ｓｏｌｌ−ｓ＿ｉ）／ｖ＿ｉ−ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ
により決定される補正目標値（ｔｍ１＿ｋｏｒｒ）によって補正され、ここで、ｔ＿ｓｔａｒｔは操作パルスのスタート時点、ｈ＿ｓｏｌｌは操作パルスにより決定された位置に対する目標値、および操作パルスにより決定された位置の、先行操作パルスにより決定された弁（１）の調節距離上の位置との差に対する目標値、またはそのいずれか、およびｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆは少なくとも１つの制御弁（ＭＶ１）の電機子の有効戻り時間である、ことを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記有効戻り時間（ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）が、パラメータ（Ｃ０、Ｃ１）、および少なくとも１つの制御弁（ＭＶ１）の操作パルスの終了後における弁（１）の速度（ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ）から、次式
［数２］
ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ＝Ｃ０＋Ｃ１＊ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ
により決定されることを特徴とする請求項１２の方法。
【請求項１４】
前記速度（ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ）が順次に近づけられ、この場合、時点（ｔ＿ｉ）において値（ｖ＿ｉ）が近似値として使用されることを特徴とする請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記パラメータ（Ｃ０、Ｃ１）が操作装置（３０）の状態変数（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）の関数として決定されることを特徴とする請求項１３または１４の方法。
【請求項１６】
前記パラメータ（Ｃ０、Ｃ１）が特性曲線群から決定されることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれかの方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの油圧操作弁（１）を備えた、好ましくは請求項１ないし１６の少なくとも１つの方法を実行するための、特に内燃機関である装置、において、
前記弁（１）に、前記弁（１）の調節距離に対応する信号特に電気信号を発生する伝送器（３８）が付属されていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
前記油圧操作弁（１）が、高圧側制御弁（ＭＶ１）および低圧側制御弁（ＭＶ２）によって油圧が与えられ且つこれにより開閉可能なガス交換弁（１）であることを特徴とする請求項１７の装置。
【請求項１９】
前記高圧側制御弁（ＭＶ１）および前記低圧側制御弁（ＭＶ２）が電気的に操作されることを特徴とする請求項１８の装置。
【請求項２０】
前記低圧側制御弁（ＭＶ２）が閉鎖されているときにおける前記高圧側制御弁（ＭＶ１）の開放が前記ガス交換弁（１）を開放させ、および前記高圧側制御弁（ＭＶ１）が閉鎖されているときにおける前記低圧側制御弁（ＭＶ２）の開放が前記ガス交換弁（１）を閉鎖させることを特徴とする請求項１９の装置。
【請求項２１】
前記制御弁（ＭＶ１、ＭＶ２）の各々が少なくとも１つの操作パルスにより操作可能であり、前記操作パルスの期間が前記弁（１）の調節距離を決定し、この場合、前記弁（１）の開放／閉鎖が１つのリフトおよび複数の部分リフトまたはそのいずれかの中で行われ且つ各リフトおよび各部分リフトまたはそのいずれかに少なくとも１つの操作パルスが付属されていること、および
前記伝送器（３８）が、前記弁（１）の離散調節距離（ｓ＿ｉ）および付属の時点（ｔ＿ｉ）、および離散時点（ｔ＿ｉ）および付属の調節距離（ｓ＿ｉ）、またはそのいずれかを有する信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）を発生すること、
を特徴とする請求項１８ないし２０のいずれかの装置。
【請求項２２】
請求項１ないし１６の少なくとも１つの方法を実施するための制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁を開放するための少なくとも１つの制御弁と、前記弁を閉鎖するための少なくとも１つの制御弁とを備え、この場合、制御弁の各々が少なくとも１つの操作パルスにより操作可能であり、操作パルスの期間が弁の調節距離上の位置を決定する、特に前記弁に対する、好ましくは内燃機関のガス交換弁に対する操作装置の制御方法に関するものである。さらに、本発明は、対応する装置および対応する制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
操作装置のこのような制御方法は、内燃機関または圧縮機のガス交換弁のような弁を操作するために、または内燃機関シリンダの吸気管内の、例えば高速遮断フラップのようなフラップを操作するために、または他の機構を操作するために使用される、特に冒頭記載のタイプの油圧操作装置に対して既知である。このような油圧式弁操作装置の操作は、エンジンの種々の運転パラメータの関数として、一般にソフトウェアにより制御される電子式制御装置によって実行される。この場合、例えばガス交換弁の、例えばリフトおよび制御時間に対する制御設定から、例えば供給電圧、燃焼室圧力、油圧および温度のようなシステムの状態変数を考慮して、対応する操作変数、即ち操作装置の必要な操作信号に対する目標値が計算され且つこの目標値に従って操作信号が発生される。
【０００３】
ガス交換弁に対するカム軸を用いない電気油圧式操作システム（ＥＨＶＳ）において使用される、例えばドイツ特許公開第１０２００４０２２４４７号から既知の油圧操作装置においては、ＥＨＶＳ操作装置の開放過程を決定する高圧側制御弁（ＭＶ１）並びに閉鎖過程のために使用される低圧側制御弁（ＭＶ２）を制御するために、少なくとも１つのパルスからなる操作信号がそれぞれ必要となる。この場合、個々の操作パルスは、高圧側制御弁の開放時点およびその期間ないしは低圧側制御弁の閉鎖時点およびその期間を決定する。
【０００４】
既知のこのＥＨＶＳシステムにおいては、内燃機関ガス交換弁のリフトおよび制御時間並びに開放速度および閉鎖速度が原理的に自由にプログラミング可能である。これは、内燃機関ガス交換弁のフレキシブルな制御を可能にし、これにより、内燃機関の運転特性並びにその比燃料消費量および有害物質エミッションを改善可能である。
【０００５】
基本的に、油圧式弁操作装置の制御方法は、操作過程それ自身に関してフィードバックすることなく、即ち純開ループ制御として形成されてもよい。油圧操作装置のリフトを制御するための対応する方法および制御機能が特許出願ドイツ特許公開第１０２００５００２３８５号およびドイツ特許公開第１０２００５００２３８４号から既知である。
【０００６】
これらの既知の方法における一般的な欠点は、それらが可能な調節経過をきわめて良好に予測することを必要とし、したがって要求された調節精度が達成されるためには、高いモデル化費用および適用費用、またはそのいずれかを必要とすることにある。この高い費用は、特に、多数の関数関係を十分正確に表すためであり、この場合、オイル圧力、オイル温度、粘度およびガス力のような影響が考慮されなければならない。これらの影響の一部は、オイル圧力のように急速に変化したり、例えばガス力のようにモデル化がむずかしかったり、またはそれらのいずれかであったりする。
【０００７】
カム軸を使用しない他の既知の弁制御に対しても同様に適用されるこの問題点の範囲内に、調節過程に関するフィードバックから出発する従来技術から既知の方法が存在する。これには適切な伝送器が必要となる。
【０００８】
ドイツ特許第１９８３９７３２号はガス交換弁に対する圧電油圧操作装置を開示し、この場合、操作ピストンに電子式距離伝送器が付属されている。
ドイツ特許第１９９１８０９５号から、位置センサを備えた、電気機械的に操作されるガス交換弁の制御回路が既知である。位置信号に基づいて着座コントローラはガス交換弁の最終段に対する操作信号を発生する。
【０００９】
ドイツ特許公開第３８０６９６９号から、弁上昇曲線を所定の目標値経過に設定可能なガス交換弁のための他の電気油圧操作装置が既知であり、この場合、距離センサが設けられ、距離センサはガス交換弁の位置を検出し且つそれをコントローラに供給する。このコントローラは比例磁石の電流を制御し、比例磁石は油圧操作力を制御するために連続的に制御可能な制御スライダを操作する。
【００１０】
この既知の方法は、比例操作変数、例えば最終段の電流または電圧の連続的な位置の関数としての制御に基づくものであり、これにより、操作装置の力、したがってガス交換弁の運動経過ないしは速度が希望どおりに変化され、特に目標経過に制御される。
【００１１】
上記のＥＨＶＳシステムにおいては、比例操作、したがって形成可能な操作力制御が原理的に可能ではないので、この既知の方法の使用または転用に対する、即ち運動経過の制御に対する基本前提が満たされていない。
【００１２】
他方で、ＥＨＶＳ操作装置の制御のために、調節経過に関する少なくとも間接的なフィードバックを使用する方法が既知である。即ち、上記のドイツ特許公開第１０２００５００２３８５号並びに他のドイツ特許公開第１０２００５００２３８７号から、操作パラメータがドリフトしたときに発生する制御誤差を低減ないしは回避するために、調節過程ないしは調節された弁リフトに関するフィードバックに基づいてリフト制御を適応させることもまた既知である。
【００１３】
さらに、上記のドイツ特許公開第１０２００５００２３８５号から、同様に弁リフトに関するフィードバックから出発する、サイクルごとの弁リフトの制御もまた既知である。この場合、モデルを使って計算された、高圧側制御弁の操作期間に対する目標値に、それまでの操作過程の操作誤差に基づいて決定された補正変数が加算される。
【００１４】
最後に記載の方法においては、単なる制御のために必要な高いモデル化および適応費用、またはそのいずれかが本質的に低減されない。さらに影響変数の決定における誤差は、適応により全く補償されないかまたはほとんど補償されず、サイクルごとの制御により一部のみが補償されるにすぎない。したがって、オイル圧力のような影響変数または個々の弁パラメータの設定値の急速な変化が、調節されたリフトに関するフィードバックが存在するにもかかわらず、弁リフトの顕著な過渡的な目標値／実際値の偏差を導くことは回避できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、影響変数の高い動的変化およびこのような影響変数を決定するときに発生の可能性がある大きな誤差においてもまた、要求された高い操作精度を確保し且つ設定された弁リフトの特に過渡的な誤差を回避する、調節距離のフィードバックに基づいて改善された弁リフトの制御を提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この課題は、本発明により、前記弁の開放／閉鎖が１つのリフトおよび複数の部分リフトまたはそのいずれかの中で行われ且つ各リフトおよび各部分リフトまたはそのいずれかに少なくとも１つの操作パルスが付属されていること、および
前記弁に、前記弁の離散調節距離および付属の時点の値、および離散時点および付属の調節距離の値、またはそのいずれかを有する信号を発生する伝送器が付属され、および前記操作装置の制御方法が、次のステップ、
前記弁の開放および閉鎖またはそのいずれかのための操作パルスの目標期間を有する操作パルスを開始するステップと、
少なくとも１つの信号を発生するステップと、
前記信号に対応して、前記操作パルスの目標期間、および前記リフトおよび部分リフトまたはそのいずれかに付属の次の操作パルスの目標期間、またはそのいずれかを補正するステップとにより実行されること、によって解決される。
【００１７】
本発明は、リフト制御において、油圧操作装置の開放過程の間に少なくとも１回、この操作過程に関する適切なフィードバックを含むセンサ信号に基づいて、操作装置の調節距離、またはこの調節距離の所定ないしは期待経過からの偏差、または上記調節距離または上記偏差に対する尺度が決定され、希望の弁リフトを設定するために必要とされる操作変数、ないしはそのために使用される操作変数の改善された計算のために使用される、前記リフト制御を開示する。これに基づいて、さらに、開放過程の間に、終局リフトを決定する操作変数、特に高圧側制御弁（ＭＶ１）の操作期間の少なくとも１回の補正、場合により順次の（反復）補正もまた行われる。
【００１８】
開示された方法は、操作過程の期間が調節されるにすぎないので、本質的に開ループ制御を示す。したがって、操作変数「リフト」を正確に調節するためにこの期間を短縮または延長させる本発明による補正は、常に、操作過程に関するフィードバックを有しない純開ループ制御のように、以後の運動経過の十分に良好な予測を目指している。
【００１９】
冒頭記載の、カム軸をもたない可変弁制御における従来技術から既知の制御とは異なり、本発明においては、本発明の補正によって距離／時間経過としてのガス交換弁の運動が調節されるのではなく、操作過程の期間が適合されるにすぎない。したがって、この補正は直ちに有効となるのではなく、終端においてはじめて有効となるので、運動経過に関するフィードバックは、実行された操作の補正に関するいかなる情報をも含んではいない。
【００２０】
特に、本発明による順次の複数の補正ステップにおいて、ないしは本方法の反復実行において、制御の精度、即ち設定された弁リフトの精度は、操作の実際の終端前のただ１つの、即ち最終の補正によってのみ決定される。
【００２１】
本発明による方法の決定的な意義は、本方法は、操作力の比例操作ないしは時間の関数としての制御が原理的に可能ではなく、したがって、既知の制御方法は使用可能ではない、このような（上記電気油圧式弁制御のような）操作システムにおいても、有利に使用可能であることにある。
【００２２】
開示された方法によって純開ループ制御よりも達成可能な改善は、一方で、例えば上記のように必要とされる予測のために使用される操作過程のモデルが、本発明により使用される調節距離に関するフィードバックに基づいて改善可能であること、および他方で、操作過程の開始に対して相対的な、フィードバックの検出の時間間隔を用いることにより、過程の終端までの予測間隔の対応短縮がそれに伴って現われることにある。この反復方法の変更態様において、この予測間隔は順次に短縮される。
【００２３】
例えばガス交換弁の開放／閉鎖の本発明による制御方法は、１回のリフト内および複数の部分リフト内またはそのいずれかで使用されるように設計されていることが有利であり、この場合、各リフトおよび部分リフトまたはそのいずれかに対して少なくとも１つの信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）が発生され、且つこの信号（Ｕ＿ｓｇｗｖ）に対応して操作パルスの補正が行われる。
【００２４】
本発明による操作補正のために、油圧操作装置ないしはそれにより操作されるガス交換弁の調節距離上の位置が少なくとも１つの所定の時点において検出されることが有利である。これは、例えば、比例距離信号を提供する既知の距離センサにより可能である。
【００２５】
この場合、ガス交換弁ないしは操作装置の測定位置の、所定の時点において期待される位置からの偏差が決定されることが好ましい。これにより、例えば、特定された偏差が、操作過程の終端に対して予測された操作装置の速度で正確に補正されるように、高圧側制御弁の操作期間の補正を決定することが可能である。この方法は、のちに、本発明の第１の実施例としてより詳細に説明される。
【００２６】
代替態様として、ガス交換弁が所定の位置に到達する時点が決定されることが同様に有利である。この場合、例えば、１つまたは複数の位置において１つのパルスまたは１つの信号フランクを発生する既知の位置伝送器または増分伝送器が適している。これにより、例えば、特定された「遅れ」または「進み」が正確に補正されるように、高圧側制御弁の操作期間の補正を決定することが可能である。この方法は、のちに、本発明の第２の実施例としてより詳細に説明される。
【００２７】
これらの方法は種々の方法で改良且つ改善可能である。即ち、例えば、上記の偏差から速度誤差が推測され、この速度誤差が本発明による補正の決定に利用可能である。
さらに、例えば操作過程に関するフィードバックを複数回検出したとき、本発明による補正それ自身が有利に複数回実行されるのみならず、補正の計算のために使用される、期待される経過を表わす運動モデルもまた、特定された、この目標経過からの偏差に基づいて改善または適応可能である。
【００２８】
本発明による方法が、反復して実行されてもよく、即ち、定期的に且つ場合により頻繁に繰り返されるステップにより実行されてもよく、その間に、例えば、それぞれ調節距離のフィードバックが検出され且つその直後にリフトを決定する操作変数が補正されることが有利である。
【００２９】
本発明による方法のこのような実施例は、操作補正を決定するために、ほぼ完全に信号処理により、即ち信号に基づくアルゴリズムにより示されてもよい。この実施例においては、高圧側制御弁（ＭＶ１）の制御が遮断されたのちの短い惰性過程内における操作装置の運動を予測するためにのみ、具体的にはこの過程内におけるリフト上昇を予測するためにのみ、モデルにより支援された小さい部分が本発明による補正計算内において必要とされるにすぎない。
【００３０】
第３の実施例は、本発明による方法の最後に記載の部類の一例を表わす。例として挙げられたきわめて簡単な反復補正方法は、さらに必要とされる残留リフト時間、したがって操作期間を含めて連続的に決定するために、調節距離および速度を直接評価することに基づいている。これは、対応のパルス出力ユニットによって既に行われた高圧側制御弁（ＭＶ１）の操作パルスの発生の間に、操作期間を、即ちパルス出力ユニットに伝送された、既に発生された操作パルスのパルス長さに対する設定値を順次に補正させる。この方法に対しては、ＥＨＶＳ操作装置の調節距離を、高い精度で且つ高い走査率で、およびそれほど大きくない（既知の）応答時間で決定することを可能にするセンサが前提条件となる。この場合、必要な走査率は、走査される大きな入力信号の時間的な細分化により、例えばモデルまたは信号に基づく外挿を使用することにより、それに対応して低減可能である。
【００３１】
有利な変更形態においては、例えばモデルに基づく計算部分、場合により信号評価方法もまた、モデル誤差またはドリフトによる誤差を補償する適応と結びつけられる。
第３の実施例により示されている反復方法の変更態様の特に有利な点は、操作精度に対する要求を確実に満たすほかに、特に、例として挙げられた実施例において、それが操作特性および影響変数またはそのいずれの誤差であれ、実際に存在するモデル化の全誤差内で表現される、設計上の簡易性にある。それに対応して、必要なコード範囲およびデータ範囲並びに適用費用が減少する。
【００３２】
操作精度に関しては、最大の比例操作誤差さえも完全に補償され、したがってこれが阻止される。通常の場合に対して計算された排気弁の操作期間が補正されないとき、例えば、燃焼ミスファイヤの場合のようにエンジンに対する高い出力要求をもつ運転状態において、即ち、通常期待される、排気弁において高く保持されるべきガス力がほぼ完全に欠如するときに、このような大きな誤差が発生することがある。ここに記載の方法においては、排気弁の急速な開放が対応する（大幅な）操作期間の短縮を導くので、このような状況は自動的に補正される。
【００３３】
他の利点が従属請求項から得られる。
本発明は、さらに、特に少なくとも１つの油圧操作弁を備えた、上記方法を実行するための装置、特に内燃機関に関するものである。
【００３４】
本発明により、前記弁に、前記弁の調節距離に対応する信号特に電気信号を発生する伝送器が付属されているように設計されている。
前記油圧操作弁は、高圧側制御弁および低圧側制御弁によって油圧が与えられ且つこれにより開放可能なガス交換弁であるように設計されていることが有利である。制御弁は、特に切換弁である。
【００３５】
本発明の一変更態様により、高圧側制御弁および低圧側制御弁が電気的に操作されるように設計されている。
本発明の有利な形態においては、低圧側制御弁が閉鎖されているときにおける高圧側制御弁の開放がガス交換弁を開放させ、高圧側制御弁が閉鎖されているときにおける低圧側制御弁の開放がガス交換弁を閉鎖させるように設計されている。
【００３６】
さらに、本発明は、上記の方法により油圧操作装置を制御するための制御装置に関するものである。油圧操作装置の少なくとも１つの制御弁を操作し且つ伝送器の信号を検出するための手段が設けられているように設計されている。
【００３７】
本発明は、弁に伝送器が付属され、伝送器は弁の調節距離に対応する信号、特に電気信号を発生し、弁が操作パルスにより開閉される、弁、特に内燃機関のガス交換弁の制御方法にも関するものである。本発明により、ガス交換弁の調節距離の実際値が連続的に走査され且つ調節距離の実際値から連続的に操作パルス期間の目標値が決定されるように設計されている。
【００３８】
さらに、走査時点において既に経過した調節距離および走査時点における弁の速度から、調節距離の目標値が達成されるまでのその後の期間が決定されることにより、操作パルス期間の目標値が決定され、この期間からパルス期間が決定され、並びにこのパルス期間から操作パルスの終端が決定されるように設計されていることが有利である。
【００３９】
本発明の一変更態様により、残留パルス期間（ｔｍ１＿ｒｅｓｔ）が、目標調節距離（ｈ＿ｓｏｌｌ）および実際調節距離（ｓ＿ｇｗｖ）の間の差の、開放速度（ｖ＿ｇｗｖ）に対する商から決定される（（ｈ＿ｓｏｌｌ−ｓ＿ｇｗｖ）／ｖ＿ｇｗｖ）ように設計されている。
【００４０】
さらに、残留パルス期間が電気的に操作される制御弁の電機子の有効戻り時間（ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）だけ補正される（ｔｍ１＿ｒｅｓｔ＝（ｈ＿ｓｏｌｌ−ｓ＿ｇｗｖ）／ｖ＿ｇｗｖ−ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）ように設計されていることが有利である。
【００４１】
本発明の有利な変更形態においては、有効戻り時間（ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）が、内燃機関の状態変数、特に油圧弁操作の油圧作動油の圧力（ｐｏｌ）および温度（Ｔｏｌ）並びにガス交換弁の開放速度（ｖ＿ｇｗｖ）から決定される（ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ＝Ｃ０（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）＋Ｃ１（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）・ｖ＿ｇｗｖ）ように設計されている。
【００４２】
最後に、有効戻り時間（ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）が特性曲線群から決定されるように設計されていることが有利である。特性曲線群は、特に、次式に対応する。
［数３］
ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ＝Ｃ０（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）＋Ｃ１（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）・ｖ＿ｇｗｖ
以下に本発明の実施例が添付図面により詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
図１に、本発明による制御方法がそれに基づいて実行されるべき電気油圧式弁制御（ＥＨＶＳ）の既知の実施例が略図で示されている。しかしながら、本発明はこの例の使用に限定されない。
【００４４】
図１に示されている操作装置３０は、例えば内燃機関のガス交換弁（ＧＷＶ）１の操作に使用される。ガス交換弁１は吸気弁または排気弁として形成されていてもよい。閉鎖状態においては、ガス交換弁は弁座２に着座する。
【００４５】
単一のガス交換弁１の代わりに、図１に示されている装置の拡張において、一対の相互に結合されているガス交換弁（二重弁）がただ１つの油圧操作装置により共通に操作され、特に同期して開閉されてもよい。以下においてガス交換弁１と記載されたとき、常にこの拡張装置の意味における二重弁もまた含まれるものとする。
【００４６】
ガス交換弁１は、電気油圧式の操作装置３０の中央の機械油圧式構成要素を示す油圧の作業シリンダ３により操作される。さらに、図１に例として示されている操作装置３０は、第１の制御弁ＭＶ１および第２の制御弁ＭＶ２を含む。さらに、操作装置３０は、油圧配管１１並びに１９ａおよび１９ｂ、油圧ブレーキ装置（弁ブレーキ）２９およびオプションとしての逆止弁ＲＶ１を含む。操作装置３０の典型的な実施例においては、上記の構成要素は１つの構造ユニット内に統合されている。
【００４７】
制御弁ＭＶ１およびＭＶ２は電気操作され、即ち電磁式駆動装置の場合、例えばコイルの通電によって開閉される。制御弁ＭＶ１およびＭＶ２は電磁弁とも呼ばれ且つそれぞれ電気的最終段を有していてもよく、これにより、電気制御信号は僅かな電気出力を有することになる。
【００４８】
作業シリンダ３はピストン５を有する差動シリンダとして形成され、ピストン５はより大きい上部作業面Ａｏｂおよびより小さい下部作業面Ａｕｎｔを有している。上部作業面Ａｏｂは作業シリンダ３の第１の作業室７を形成し、下部作業面Ａｕｎｔは作業シリンダ３の第２の作業室９を形成する。両方の作業室７および９に、部分１１ａ、１１ｂおよび１１ｃから構成される供給配管１１から、加圧された油圧作動流体、例えば油圧作動油が供給される。このために、作業シリンダ３の高圧側は、供給配管１１および逆止弁ＲＶ１を介して高圧タンク１３と油圧結合され、高圧タンク１３は高圧ポンプ１７により給油される。
【００４９】
第２の作業室９および第１の作業室７を結合する供給配管１１の部分１１ｂ内に第１の制御弁ＭＶ１が配置されている。図１に示されている切換状態においては、第１の制御弁ＭＶ１は閉鎖され且つ無通電である。
【００５０】
第１の作業室７内の油圧作動流体は、部分１９ｃ内の圧力のないまたは低い常圧がかかっている戻り配管１９を介して排出され、戻り配管１９は、部分１９ａ、１９ｂおよび１９ｃから構成されている。戻り配管１９内に第２の制御弁ＭＶ２が配置され、第２の制御弁ＭＶ２は、図１においては開放されて示されている。第２の制御弁ＭＶ２は無通電で開放されていることが有利である。
【００５１】
第２の作業室９内に閉鎖ばね２７が設けられていてもよく、閉鎖ばね２７は、作業シリンダ３に圧力がないときにガス交換弁１を閉鎖位置にもたらし、即ち弁座２に当接させ、ないしはこの位置に保持する。
【００５２】
さらに、他の制御弁ＭＶ３（図１には示されていない）が存在していてもよく、他の制御弁ＭＶ３を用いて、ドイツ特許公開第１０２０００４０２２４４７号に開示されているように、開放過程の終端において低圧源と接続可能であり、低圧源により、操作装置の慣性継続運動の間に油圧作動流体を第１の作業室７内に供給可能である。これにより、少ないエネルギー消費量でリフトの上昇が達成可能であり、この場合、このリフト上昇は制御技術的に以下に記載の部分リフトであってもよい。特に、制御弁ＭＶ３の操作は、例えば制御弁ＭＶ３の開放期間が操作装置３０ないしはガス交換弁１の開放時における先行運動経過に関するフィードバックに基づいて補正されることにより、本発明による操作補正方法内に組み込まれてもよい。
【００５３】
作業シリンダ３ないしは操作装置３０の、ここには詳細に記載されていない他の形態が可能であり且つ同様に本発明による制御方法の使用に適している。
第１の作業室７および第２の制御弁ＭＶ２の間に油圧ブレーキ装置２９が設けられ、油圧ブレーキ装置２９は場合により制御可能であってもよい。この油圧ブレーキ装置２９は次のように作動する。ピストン５が上方に移動し、その結果として、第１の作業室７の容積が低減されるとき、ピストン５の上端縁が戻り配管１９の部分１９ａを閉鎖するまでの間は、油圧作動流体は第１の作業室７から戻り配管１９の部分１９ａを介して流出する。その後は、油圧作動流体は、第１の作業室７から本質的に絞りからなる油圧ブレーキ装置２９のみを介して流出可能である。戻り配管の部分１９ａに比較してより高いその流れ抵抗により、ピストン５は、ガス交換弁１が弁座２に衝突する前に制動される。
【００５４】
高圧タンク１３内に温度センサＴｒａｉｌおよび圧力センサｐｒａｉｌが配置され、これらは信号ラインを介して制御装置３１と結合されている。高圧ポンプ１７並びに第１の制御弁ＭＶ１および第２の制御弁ＭＶ２並びにオプションとしての第３の制御弁ＭＶ３（図１には示されていない）は、同様に信号ラインを介して制御装置３１と結合され且つ制御装置３１により操作される。信号ラインは図１において破線で示されている。
【００５５】
ガス交換弁１を開放するためには、はじめに第２の制御弁ＭＶ２が操作され、これにより閉鎖される。それに続いて、第１の制御弁ＭＶ１が操作され、したがって開放される。これにより、第１の作業室７および第２の作業室９の間に圧力平衡が形成される。この結果、第１の作業室７から圧力が加えられるピストン５の正面面積Ａｏｂは、第２の作業室９から圧力が加えられるピストン５のリング面積Ａｕｎｔより大きいので、ガス交換弁１は開放する。
【００５６】
したがって、ガス交換弁１の開放の制御、特に終局弁リフトの制御のために、第１の制御弁ＭＶ１の操作は別の観点からきわめて重要である。第１に、第１の制御弁ＭＶ１の操作開始によりガス交換弁１の開放運動の開始が決定され、第２に、以下において操作期間ｔｍ１と呼ばれる操作の期間がガス交換弁１のリフトに決定的な影響を与える。操作期間ｔｍ１は、第１の制御弁ＭＶ１が開放されたままである時間長さにより決定され、これから、高圧タンク１３から第１の作業室７内に供給されるオイルの量が与えられ、この量は一方で弁リフトを直接決定する。即ち、第１の制御弁ＭＶ１が正しい時点において再び閉鎖されることにより、ガス交換弁１の希望の弁リフトが設定される。
【００５７】
ガス交換弁１が再び閉鎖されるべきとき、第２の制御弁ＭＶ２の操作が終了され、これにより第２の制御弁ＭＶ２は開放されるので、第１の作業室７内の圧力ｐｏｄｒは低下し、且つ第２の作業室９からピストン５に加えられる油圧力がガス交換弁１を閉鎖する。
【００５８】
制御装置３１は、データ・メモリ３３、中央演算ユニット（ＣＰＵ）３４および入／出力ユニット３５を含み、入／出力ユニット３５は、例えば、上記の温度センサＴｒａｉｌおよび圧力センサｐｒａｉｌの信号のほかに、クランク軸（図示されていない）の角度位置に対する伝送器信号およびガス交換弁１の調節距離ないしは位置を検出するための伝送器（検出器）３８の信号またはそのいずれかを処理し、並びに制御弁ＭＶ１およびＭＶ２に対する対応の操作信号を発生することを行う。
【００５９】
例として示した制御装置３１のこの構成は必ずしも完全なものではない。この構成は、むしろ、本発明の技術的実行のために使用される電子装置の最も重要な構成要素を示したにすぎない。可能な設計においては、制御装置３１は、電気ラインまたは通信ケーブルにより結合され且つ、例えば単一の操作装置３０に付属されていてもよい複数の分離部分から構成されてもよい（図示されていない）。
【００６０】
調節距離または位置を検出するための伝送器３８に対して従来技術から種々の設計が既知であり、例えば、連続（比例）信号を提供し且つ例えば誘導機能原理に従って作動する（差動パルス装置のような）センサ、または例えば可動部分ここではガス交換弁１の弁棒上に刻印されたパターンの光学走査または磁気走査により位置または位置変化を検出し且つそれを信号フランクまたはパルスとして指示するセンサが既知である。伝送器３８は、ガス交換弁の調節距離に対応する信号を、少なくとも１つの位置においてないしは開放過程の少なくとも１つの時点において出力する。調節距離は、ガス交換弁１の開放過程または閉鎖過程においてガス交換弁１が通過した距離である。この距離は、任意の基準位置または例えばガス交換弁の閉鎖位置または完全開放位置から測定されてもよい。
【００６１】
例として挙げた直接検出の代替態様として、調節距離または弁リフトが他の測定信号からモデルにより決定されてもよい。例えばガス交換弁の開放過程の間の制御弁ＭＶ１を介しての圧力降下を示す差圧の測定から、制御弁ＭＶ１を介して第１の作業室７内への油圧作動油の流量が決定され、且つこれから積分によりガス交換弁１の終局リフトが決定されてもよい。
【００６２】
図２ａに、ＥＨＶＳ操作装置の制御弁ＭＶ１およびＭＶ２の操作パルスに対する時間線図が示され、この場合、段階的開放／閉鎖運動によらない、操作装置３０ないしはガス交換弁１の１回だけの開放に対する操作の典型的なケースが示される。
【００６３】
本発明に対して、まず第１に、操作変数ｔｍ１、即ちＭＶ１操作パルスのパルス長さが関係する。この変数は制御弁ＭＶ１の開放期間を決定し、この開放期間は、曲線４４において制御弁ＭＶ１のリフト電機子のストロークから読取り可能である。電機子ストロークは流動断面積に対する尺度である。操作期間ｔｍ１およびこれから決定される制御弁ＭＶ１の開放期間により、高圧タンク１３（図１）からＥＨＶＳ操作装置ないしはその作業シリンダ３内に流入する油圧作動油の量が決定される。これから終局弁リフトｈが得られる。
【００６４】
さらに、クランク軸角度ｗｂｍ１で表わされている制御弁ＭＶ１の操作パルス４２の開始が重要である。これは開放時におけるガス交換弁１の運動の開始を決定する。操作パルス４２の終了により、電磁弁電機子の閉鎖運動（曲線４４）が導かれる。この場合、遅れ応答、即ち電機子の戻り運動を開始するまでの遅れ時間並びに移行それ自身に対する過渡時間が観察される。これらの時間の合計は、戻り時間ｄｔ＿ｒｌとして表わされる（図２ａ参照）。即ち、この時間区間内においては、制御弁ＭＶ１はまだ開放しているか、ないしはまだ完全には閉鎖されていない。
【００６５】
図２ａにおいて、さらに、電磁弁ＭＶ２の操作パルス４１は、制御弁ＭＶ１の操作パルス４２よりも所定の時間間隔ｄｔｂｍ１だけ、この例においては約１−２ｍｓ（ミリ秒）だけ手前で開始していることがわかる。したがって、遅れ時間ｄｔｂｍ１が存在し、およびこの遅れ時間ｄｔｂｍ１は、制御弁ＭＶ１が開放しはじめたことにより作業シリンダ３（図１参照）へ油圧作動油を流入させ、この結果として操作装置の開放過程を導いたとき、操作ないしは通電により閉鎖する制御弁ＭＶ２が確実に閉鎖されているように、適切に決定される。
【００６６】
本発明は、図２ａに示されている開放線図の簡単なケースに限定されない。例えば、第１の制御弁ＭＶ１の複数回の開放または第３の制御弁ＭＶ３の追加開放が使用されてもよく、これにより、操作装置の開放経過を変更すること、ないしは操作装置を部分リフト内で開放することが可能である。
【００６７】
図２ｂは、例として、オフセットされた２つの部分リフトにより段階が設けられた開放経過における操作装置３０ないしはガス交換弁１の開放の場合に対する制御弁ＭＶ１およびＭＶ２の操作パルスを示す。制御弁ＭＶ１の操作パルス４１は、図２ａと同様に変更されないままである。これに対して、制御弁ＭＶ１の操作はそれぞれパルス期間ｔｍ１＿１およびｔｍ１＿２を有する２つの単独パルス４２．１および４２．２を示し、これらのパルス期間ｔｍ１＿１ないしはｔｍ１＿２は、ガス交換弁１の第１ないしは第２の部分リフトの高さを決定する。第１のパルス４２．１は、同様に、ＭＶ２のパルス４１の開始に対して上記の時間遅れｄｔｂｍ１を有している。さらに、時間差ｄｔｂｍ１＿２が発生し、この時間差ｄｔｂｍ１＿２はパルス４２．１および４２．２の時間間隔を形成している。代替態様として、第２のパルス４２．２の開始が角度マークｗｂｍ１＿２によって決定されてもよい。時間に基づく説明と角度に基づく説明との関係は、エンジン回転速度ｎｍｏｔを用いて、以下の換算により与えられている。
［数４］
ｔｍ１＿１＋ｄｔｂｍ１＿２＝（ｗｂｍ１＿２−ｗｂｍ１）／ｎｍｏｔ
このような操作の結果が、例として図３に、２つの部分リフト３７．１および３７．２により形成されたガス交換弁１の開放線図で示されている。この線図は、それぞれパルス期間ｔｍ１＿１およびｔｍ１＿２を有する第１の制御弁ＭＶ１の両方の付属操作パルス４２．１および４２．２もまた示している。
【００６８】
図３の例においては、本発明による調節距離に基づく操作補正により、両方のパルス期間の少なくとも１つが、調節距離の検出に基づいて少なくとも間接的に補正される。調節距離の検出は少なくとも１つの点におけるガス交換弁１の開放経過に関するフィードバックを提供し、この場合、図３においては、例として符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４を有する４つのこのような検出点が示されている。
【００６９】
これから出発して、図３に、点Ｐ１−Ｐ４から出ている矢印により、可能な作用時点に関する本発明による操作補正の原理的可能性が示され、これらの矢印はそれぞれ操作パルスの終端に向けられている。例として、第１の部分リフトの間の点Ｐ１の検出に基づいて、この第１の部分リフトの操作期間ｔｍ１＿１が１回補正されることが示されている。同様に、第２の部分リフトの間の点Ｐ３およびＰ４に基づいて、この第２の部分リフトに対する操作期間ｔｍ１＿２が２回補正される。
【００７０】
さらに、フィードバックＰ１に基づいて、第１のパルス期間ｔｍ１＿１の補正に追加してまたはその代わりに、次の操作パルスの操作、例えばそのパルス期間ｔｍ１＿２が補正されてもよいという可能性が示されている。同様に、最後の補正が点Ｐ２によって行われてもよく、点Ｐ２により、例えば第１の部分リフトの終局リフト・レベルｈ＿１が検出される。
【００７１】
最後に記載の２つの場合において、第２の操作に対する補正は、本発明により、第２の部分リフトの高さｈ＿２に対する制御設定の補正によって間接的に行われてもよい。このように、第１の部分リフトの間またはその後に特定された偏差が、他の部分リフトにおいて、終局リフトｈ＝ｈ＿１＋ｈ＿２ ができるだけ制御設定（ｈ＿ｓｏｌｌ）に対応して設定されるように補償されてもよい。このような他の部分リフトは、特定の場合、第３の制御弁ＭＶ３を有する上記の追加装置により発生されてもよく、この場合、この第３の制御弁の開放時間ないしは制御設定が補正される。
【００７２】
図４は、本発明による調節距離に基づく操作補正方法を実行するための装置の一例を示す。以下に、この装置および図５にさらに示されている方法の流れ図により、本発明の基本原理を説明する。
【００７３】
図４の回路図は３つのレベルに分割され、この場合、下部レベルは、機能モジュール６５が実行する操作信号の発生を示す。この場合、一例として、制御弁ＭＶ１に対する操作信号がパルス状電圧経過Ｕ＿ａｎｓｔｅｕ＿ＭＶ１として発生される。さらに、上記の他の制御弁ＭＶ３に対する操作信号Ｕ＿ａｎｓｔｅｕ＿ＭＶ３の発生が考慮され且つ本発明による方法内に組み込まれてもよい。
【００７４】
希望のパルス期間が、中央レベル内において、モジュール６３（スタート値ｔｍ１）ないしは６２（補正値ｔｍ１＿ｋｏｒｒ）により決定され且つパルス発生のモジュール６５に伝送される。この場合、補正値は、いまのパルス発生において、スタート値または前の補正値を書き換えてもよい。同様に、中央レベル内においてパルス開始に対する設定値が決定され且つモジュール６５に伝送されてもよい（図４には示されていない）。
【００７５】
モジュール６３は、ＥＨＶＳ操作装置のリフトに対する既知の制御機能に対応している。モジュール６３は、対応の目標値ｈ＿ｓｏｌｌを作動点の関数として操作期間ｔｍ１に変換する。他のモジュール６２は本発明によりこの従来技術を拡張するものであり、このモジュール６２は、運動経過の１つの点を表わす、即ち操作装置３０の開放における、時点ｔ＿ｉに付属の調節距離ｓ＿ｇｗｖ（ｔ）上の位置を表わす少なくとも１つの値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）に基づいて操作期間を補正する。
【００７６】
値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）並びに場合により他の運動変数、例えば時点ｔ＿ｉにおける速度ｖ＿ｉは、伝送器３８の信号Ｕ＿ｓｇｗｖ、例えば信号電圧を検出し且つ評価する機能モジュール６１により発生される。
【００７７】
中央の本発明による機能モジュール６２は、上部レベルから、事前に計算された補助変数、例えばその中に制御設定ｈ＿ｓｏｌｌまたはそれに等価の情報が存在していてもよいモデル値およびパラメータを受け取る。
【００７８】
図５の流れ図は、調節距離のフィードバックに基づく操作期間の補正を用いた本発明による方法の本質的な方法ステップの一例を示す。以下に、これらのステップが、図４の機能ブロック回路図を参照しながら詳細に説明される。
【００７９】
図５に示す方法のフローがスタートしたのち、第１のステップ１２０において、必要により、はじめに、油圧操作装置３０の制御されるべき操作過程の、作動点に固有の影響変数の実際値、例えばオイル圧力ｐｏｌおよびオイル温度Ｔｏｌが決定される。これらの値は、同様にステップ１２０において実行される、モデル値ないしはパラメータＣ０、Ｃ１並びに制御弁ＭＶ１の操作期間のスタート値ｔｍ１の計算内に入り込む。図４に示す例として挙げた装置内において、のちに種々の実施例に対して詳細に説明されるこれらの計算が、機能モジュール６３および６４により実行される。この場合、特に、部分リフト内の開放における所定のリフト目標値、場合により複数の目標値もまた入り込む。ステップ１２０の終了において、パラメータＣ０、Ｃ１、．．．は、機能モジュール６２に、および目標値ｔｍ１は操作信号の発生を行う機能ユニット６５に伝送される。
【００８０】
図５の流れ図のステップ１２１において、パルス発生モジュール６５は、希望の時点に、それにより例えば制御弁ＭＶ１が操作される該当操作信号の出力を開始する。同時にまたは時間的に遅れて、モジュール６１により実行される、検出器３８から発生された、操作装置３０ないしはガス交換弁１の調節距離ｓ＝ｓ＿ｇｗｖを表わす信号Ｕ＿ｓｇｗｖの検出および場合によりその評価が（この検出が継続して実行されないかぎり）スタートされる。さらに、パルス発生のスタート時点ｔ＿ｓｔａｒｔが記憶され、これをここでは例えばモジュール６２が受け持つ。
【００８１】
それに続く図５のステップ１２２において、調節距離の距離／時間線図のｓ＿ｉ＝ｓ＿ｇｗｖ（ｔ＿ｉ）を有する点（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）が少なくとも間接的に検出され、図４の部分モジュール６１がこれを実行する。この場合、時点ｔ＿ｉは、操作の開始ｔ＿ｓｔａｒｔに対して相対的に予め決定された、リフト線図ｓ＿ｇｗｖ（ｔ）が走査される時点であっても、またはこの時点は、例えばパルス伝送器信号または増分伝送器信号の信号フランクのような入力信号Ｕ＿ｓｇｗｖの対応のトリガ特定信号によって定義され且つ例えばタイマないしは捕獲レジスタにより検出されてもよい。後者の場合、この特定信号に対応する操作装置３０ないしはガス交換弁１の位置ｓ＿ｉは、少なくとも（基準位置に対する）相対値として既知である。基本的に、両方の値ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉは測定されてもよい。
【００８２】
このようにして得られた、本発明により操作される油圧操作装置３０の調節運動の経過に関する情報は、機能モジュール６２に伝送され且つそれに続いてこれにより直ちに後続処理される。
【００８３】
これは流れ図のそれに続くステップ１２４において行われ、ここで、モジュール６２により、例えば、検出された時点ｔ＿ｉないしは位置ｓ＿ｉまたはこれから決定された、例えば瞬間速度または平均速度のような他の運動変数が期待値から偏差を有しているかどうか、および操作がそれに対応して補正されるべきかどうかが決定される。代替態様として、操作変数、ここではパルス期間ｔｍ１が、基本的に実際に得られた調節運動の経過に関する情報に基づいて新たに決定ないしは補正されてもよい。
【００８４】
モジュール６２が上記の検査を実行ないしは対応の偏差を決定するように形成されているとき、時点または運動変数の期待値が予めステップ１２０において計算され且つパラメータＣ０、Ｃ１、．．．のいずれかとして提供されることが好ましい。
【００８５】
同時に、モジュール６２が、特定された偏差の値に基づいて、操作装置３０ないしは制御装置３１の誤差、即ち、特定の保護手段を要求する誤差、ないしは操作装置３０の以後の作動をも許容しない誤差が存在するかどうかが判定される。このような場合、モジュール６２は誤差状態の存在を通知し、対応の手段、例えば操作の中断ないしは制御装置の遮断経路の作動化を開始し、またはそのいずれかを行う。
【００８６】
ステップ１２４において、操作変数ｔｍ１の新たな決定が行われるべきことが決定または基本的に設定されたとき、その直後に図５の方法ステップ１２６が実行され、方法ステップ１２６において、機能モジュール６２は対応の補正計算を実行し且つ新たに補正ないしは決定された値ｔｍ１＿ｋｏｒｒをモジュール６５に伝送する。これに対して今のパルス出力の補正、即ち操作変数ｔｍ１により決定されたパルス出力の終端の補正が、例えばもはや正しい時点で可能ではないか、または他の理由から実行されるべきではないとき、代替態様として、例えば部分リフト内の開放経過において、次の操作パルスに対する補正情報が、上記のような、例えば制御弁ＭＶ１または制御弁ＭＶ３のさらなる操作に対する補正値の形で、次の操作パルスに対する補正情報が提供されてもよい。補正値は、例えば当該制御弁の操作期間または開放期間に対して、または対応の制御設定、例えば部分リフトの高さに対して与えられてもよい。
【００８７】
図５の流れ図の次の分岐位置１２８において、パルス発生がなお継続しているかぎり、調節運動の他の「走査」（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）ないしは操作の他の補正が行われるべきかどうかが決定される。場合により、ステップ１２２に分岐して戻され且つステップ１２２−１２８の列が反復される。他の場合、本方法はステップ１２９を通過したのちに終了され、ステップ１２９において、調節運動に関して得られた情報の他の評価ないしは利用が、例えばモデル・パラメータの適応の形で実行されてもよい。
【００８８】
本発明による方法のこの一般的な説明から出発して、次に、はじめに本発明の２つの簡単な実施例を示すが、これらの実施例においてはそれぞれ、操作期間ｔｍ１の１回の補正が実行される。それに続いて、反復方法の変更態様が説明されるが、この方法においては変数ｔｍ１＿ｋｏｒｒが連続して新たに決定される。
【００８９】
両方の簡単な例に対しては、本発明により制御されるべきガス交換弁１の開放経過の点は、ｉ＝１を有する値の対（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）として検出ないしは決定されること、およびこれから直接補正操作期間ｔｍ１＿ｋｏｒｒが決定され且つパルス発生ユニット６５に伝送されることから出発される。これらの例においては、運動経過のモデルが必要とされ、このモデルは、スタート値ｔｍ１の計算のみならず補正値ｔｍ１＿ｋｏｒｒの計算にも入り込む。具体的には、相互に密接な関係を有する調節距離に対するモデル
［数５］
ｓ＿ｇｗｖ＝ｓ＿ｇｗｖ（ｔ−ｔ＿ｓｔａｒｔ；ｐｏｌ，Ｔｏｌ，ｆｇａｓ，．．．）
（Ｍ１）
が時間および（オイル圧力ｐｏｌ、オイル温度Ｔｏｌ、ガス力ｆｇａｓおよび場合によりその他のような）影響変数の関数として必要とされ、並びに操作変数伝達関数
［数６］
ｔｍ１＝ｔｍ１（ｈ＿ｓｏｌｌ；ｐｏｌ，Ｔｏｌ，ｆｇａｓ，．．．）          （Ｍ２）
に対して必要とされ、ここで、ｔ＿ｓｔａｒｔは調節過程の開始時点であり、ｈ＿ｓｏｌｌはリフトの制御設定である。操作装置３０ないしはガス交換弁１が複数の部分リフト内で開放されるべきときにはこれはリフト増分であってもよい。第２の実施例においては、関数ｓ＿ｇｗｖ（）の逆関数が使用される。
［数７］
ｔ−ｔ＿ｓｔａｒｔ＝ｓ＿ｇｗｖ＿ｉｎｖ（ｓ；ｐｏｌ，Ｔｏｌ，ｆｇａｓ，．．．）
（Ｍ３）
これらの関数の適切な表現は、ＥＨＶＳ操作装置のリフト制御のための特許出願、ドイツ特許公開第１０２００５００２３８４号および第１０２００５００２３８５号から既知である。そのほか、のちに説明される反復方法はこのようなモデルなしに実行される。
【００９０】
第１の簡単な実施例においては、ガス交換弁１の開放運動の間の適切に選択された所定の走査時点ｔ＿ｉにおけるガス交換弁１の調節距離上の位置ｓ＿ｉ＝ｓ＿ｇｗｖの検出から出発される。これは、例えば距離に比例したセンサ信号（伝送器３８）に基づいて可能である。時間に基づくモジュール６２の補正計算に対して、予めモデル値Ｃ０およびＣ１が決定且つ準備され、前記時間に基づくモジュールの補正計算の結果であるｔｍ１＿ｋｏｒｒができるだけ検出時点ｔ＿ｉの直後にパルス発生ユニット６５において存在すべきである。
【００９１】
モデル変数Ｃ０として、この場合、走査時点ｔ＿ｉにおいて、即ち制御弁ＭＶ１の操作開始からの期間ｔ＿ｉ−ｔ＿ｓｔａｒｔ後において運動モデル（Ｍ１）に基づいて存在すべきである期待調節距離ｓ＿ｉ＿ｓｏｌｌが決定される。
［数８］
Ｃ０＝ｓ＿ｉ＿ｓｏｌｌ                                                  （１）
他のパラメータＣ１は、ＭＶ１操作の遮断時点において運動モデルに基づいて期待される速度ｖ＿ｇｗｖ＿ｅの逆数
［数９］
Ｃ１＝１／ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ                                                （２）
として決定される。この場合、遮断時点はパルス期間ｔｍ１のスタート値に対応して想定され、このスタート値は、同様に運動モデルないしはそれと密接に関係する操作変数伝達関数（Ｍ２）から決定される。
【００９２】
検出値ｓ＿ｉの期待値Ｃ０＝ｓ＿ｉ＿ｓｏｌｌからの偏差は操作の補正に対する必要性を表わし、この補正はきわめて簡単且つ正確な近似において次のように表わすことができる。
［数１０］
ｔｍ１＿ｋｏｒｒ＝ｔｍ１＋Ｃ１・（Ｃ０−ｓ＿ｉ）                        （３）
このきわめて簡単な計算により、この例において、操作期間の補正値がモジュール６２により決定され且つ出力される。改善された補正は、特定された偏差から、または運動経過が複数回走査される場合には特定された複数のこのような偏差から、第１のステップにおいて運動モデル（Ｍ１）の補正ないしは適応が得られ、第２のステップにおいてさらに改善されたモデル（Ｍ２）により操作補正が決定され且つ出力されることにより達成可能である。
【００９３】
本発明の第２の簡単な実施例においては、ガス交換弁１が開放運動の間に既知の位置ｓ＿ｉ、即ちｓ＿ｇｗｖ＝ｓ＿ｉに到達した時点ｔ＿ｉの検出から出発される。これは、例えば、パルスまたは信号フランクにより、ガス交換弁が位置ｓ＿ｉに到達したことを指示する位置伝送器３８に基づいて示すことが可能である。
【００９４】
この実施例においてもまた、予めパラメータＣ０およびＣ１が決定され且つ時間に基づくのちの補正計算のために提供される。Ｃ０は、運動モデル（Ｍ３）により位置ｓ＿ｉの達成が期待される、操作の開始ｔ＿ｓｔａｒｔに対する時点ｔ＿ｉ＿ｓｏｌｌとして決定される。
［数１１］
Ｃ０＝ｔ＿ｉ＿ｓｏｌｌ−ｔ＿ｓｔａｒｔ                                  （４）
一方で、これに適したモデル（Ｍ２）がｔｍ１のスタート値の計算に使用され、このｔｍ１のスタート値は図４のモジュール６３から供給される。パラメータＣ１を予め簡単に１にセットすることにより、
［数１２］
Ｃ１＝１                                                                （５）
操作の使用可能な補正が、特定された時間誤差（ｔ＿ｉ−ｔ＿ｓｔａｒｔ−Ｃ０）を少なくとも部分的に補償するように決定可能である。
［数１３］
ｔｍ１＿ｋｏｒｒ＝ｔｍ１＋Ｃ１＊（ｔ＿ｉ−ｔ＿ｓｔａｒｔ−Ｃ０）        （６）
より良好な補正は、時間誤差と共に現われる速度誤差が同様に考慮され、ないしは第１の例に記載のように、この例において本発明による補正計算内に入り込むモデル（Ｍ１）の適合が決定されることにより得られる。
【００９５】
ただ１つの点の調節距離のフィードバックに基づくのみで既に、本発明の第１の実施例のみならず第２の実施例により、油圧式ガス交換弁１のリフトの調節誤差の明らかな低下が達成される。２つまたは３つの検出点（ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉ）へ拡張することにより、上記の両方の実施例において、例えばオイル圧力ｐｏｌまたはガス力ｆｇａｓのような影響変数の大きな変動ないしは誤差を許容する精度の高いリフト制御が実行可能である。
【００９６】
最後に、本発明による補正ステップは、反復して、場合により急速な順序で、連続して検出された操作装置３０の開放経過に関するフィードバックに基づいて実行されてもよい。これは、必要な遮断点が、理想的な時点に接近したときにはじめて、高い精度で補正値により決定されるものであり、このことは、本質的に信号に基づく、アルゴリズム的にきわめて簡単な評価／補正方法を可能にし、この評価／補正方法がハードウェア（例えば、ＡＳＩＣ）により良好に実行可能であるという利点を有している。ここで、各場合において回避できない、操作の終了後におけるいわゆる惰性経過内の後続運動の予測に対してのみ、簡単なモデル計算が必要とされる。以下に、この方法の変更態様を表わす本発明の第３の実施例が示される。
【００９７】
図６の曲線線図に、制御弁ＭＶ１の開放期間ないしは操作期間の反復補正を用いた本発明によるこのような方法が、ＥＨＶＳにより調節されるガス交換弁１の運動線図５５の一例によって表わされている。第１の制御弁ＭＶ１の付属の操作パルス４２および第２の制御弁ＭＶ２の付属の操作パルス４１が同様に示されている。
【００９８】
図６に示されているパルス期間ｔｍ１の反復補正においては、希望の弁リフトｈ＝ｈ＿ｓｏｌｌ のために必要な制御弁ＭＶ１の操作期間がステップごとに近づけられる。これは、例として示されている、パルス４２ａ、４２ｂおよび４２ｃによる操作パルス４２の近似によって示され、これらのパルスは、曲線５５による開放線図の選択された時点ないしは走査点に付属し、これらの走査点は、矢印４８ａ、４８ｂおよび４８ｃで示されている。この場合、ＭＶ１操作のパルス長さは、既に行われたガス交換弁１のパルス出力および開放運動の間において順次変化され、この場合には短縮され、このことは、本発明による一般的な方法のこれらの変更態様に対して典型的ないしは特徴的である。
【００９９】
信号に基づく反復操作補正の例として示したこの実施例の原理は、まず第１に、操作点ｔ＿ｉ、例えば４８ａにおいて実際に経過したガス交換弁の距離ｓ＿ｉ並びにその実際速度ｖ＿ｉを、図１の調節距離伝送器３８のセンサ信号から決定することに基づいている。これから出発して、ガス交換弁１は、以後の開放において、上記走査点に付属の点線で表わされた直線４９ａ、４９ｂおよび４９ｃによって示されているような仮想の他の開放線図に沿ってはもはや加速されないという仮定が導かれる。これから、それぞれ、今行われているパルス出力の必要なパルス期間ｔｍ１ないしは残留パルス期間ｔｍ１＿ｒｅｓｔが導かれ、この場合、この残留期間は、例えば走査点４８ｂおよび外挿された一様な運動直線４９ｂに対して示されている。評価された近似４２ｂのパルス長さがそれから直接得られるこの期間ｔｍ１＿ｒｅｓｔは、直線４９ｂが希望の弁リフトｈに到達する時点から時間区間ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆだけ短縮され、この時間区間はＭＶ１電機子の戻り時間（図２ａの曲線４４参照）、したがって制御弁ＭＶ１の遮断後のリフト増加を考慮している。ここで戻り時間ｄｔ＿ｒｌ（図２ａ参照）それ自身が決定されないことは、次の理由からである。電磁弁電機子の戻り運動の間に、制御弁ＭＶ１内を流れるオイル流量が絞られ、これにより、期間ｄｔ＿ｒｌの間における一定のオイル流量に対応するリフト増加の仮定が発生せず、むしろリフト増加をやや過剰に評価するからである。上記の残留期間ｔｍ１＿ｒｅｓｔの計算における、ｄｔ＿ｒｌよりも短縮された対応の有効戻り時間により、この効果が考慮される。
【０１００】
したがって、例として挙げたこの場合に対して、パルス長さ近似ｔｍ１ないしは残留期間ｔｍ１＿ｒｅｓｔの後続計算は、次式
［数１４］
ｔｍ１＿ｒｅｓｔ＝（ｈ＿ｓｏｌｌ−ｓ＿ｉ）／ｖ＿ｉ−ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ  （７）
のように、弁の距離ｓ＿ｉおよび速度ｖ＿ｉに対する信号解析により直接決定された測定値ないしは評価値により得られる。
【０１０１】
有効戻り時間ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆは、典型的な適用例においては、オイルの状態変数、即ち圧力ｐｏｌおよび温度Ｔｏｌの関数として、並びに遮断時点において存在する速度ｖ＿ｇｗｖ＿ｅの関数として与えられてもよい。圧力ｐｏｌに対しては、例えば実際測定値ｐｒａｉｌが、また温度に対しては、測定値Ｔｒａｉｌが使用されてもよい（図１参照）。温度の代わりにまたはそれに追加して、影響変数としてオイル粘度が使用されてもよい。速度ｖ＿ｇｗｖ＿ｅの関数関係は直線で表わされても十分な近似が得られ、このことは係数関数Ｃ０、Ｃ１を用いて次式
［数１５］
ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ＝Ｃ０（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）＋Ｃ１（ｐｏｌ、Ｔｏｌ）・ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ                                                                      （８）
を導き、ここで、Ｃ０、Ｃ１は、例えば電子制御ユニット内に特性曲線群として形成され、およびこのために記憶されている特性曲線群データを用いて、測定に基づいて決定される。一方で、変数ｖ＿ｇｗｖ＿ｅはｉ＝１、２、．．．を有する値ｖ＿ｉにより順次に近似されてもよい。
【０１０２】
図６において理想的な操作パルス４２およびリフトを決定する最終近似４２ｃが異なって表わされているように、反復操作期間補正の方法においては、設定された弁リフトの残存誤差が発生し、その値は最終走査点において決定された速度ｖ＿ｇｗｖの評価誤差の関数であり、この速度ｖ＿ｇｗｖは、ここでは例として、最終走査点後のガス交換弁１の以後の運動に対する平均速度の評価値として使用される。この近似の精度は、実際加速度ａ＿ｇｗｖ並びに走査ステップ幅ｄｔ＿ａｂｔａｓｔ並びに有効戻り時間ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆの関数である。この精度は、費用がかかる（モデルにより支援された）評価方法により改善可能であることは当然である。変数ｄｔ＿ａｂｔａｓｔは、例として、時間同期走査においては、相前後する走査の時間間隔、即ち図６における点４８ａおよび４８ｂの時間間隔であり、したがってパルス期間ｔｍ１の新たな計算４２ａおよび４２ｂの時間間隔である。
【０１０３】
最大加速度ａ＿ｍａｘにおいては、対応リフト誤差は、
［数１６］
ａ＿ｍａｘ・ｄｔ＿ａｂｔａｓｔ・（ｄｔ＿ａｂｔａｓｔ＋ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ）
により制限される。典型的な値ａ＿ｍａｘ＝２．５ｍ／ｓ／ｍｓおよびｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ＝０．５ｍｓ並びに０．０５ｍｍの対応のリフト誤差の希望限界を用いて、ｄｔ＿ａｂｔａｓｔ＝０．０４ｍｓの走査ステップ幅が得られる。ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）による信号処理方法が示されるとき、この要求は既に満たされている。したがって、ここに例として挙げたものよりも費用がかかり且つ改善された信号処理アルゴリズムもまた変換可能である。今日および将来の多くのマイクロ・コンピュータはチップ上でこのようなＤＳＰコアを提供し、したがってコスト的に有利な方法の変換の前提を提供する。ハードウェア（例えば、ＡＳＩＣ）による実行において、方法のさらに急速な走査並びにサイクル時間が実行可能である。
【０１０４】
有利な変更形態において、第３の実施例は、例えば、ガス交換弁の後続運動または実際に存在する操作における終局リフト誤差の改善された評価ないしは予測により、ｔｍ１の新たな計算のより大きな時間ステップもまた許容され、したがって、場合により割込みによって支援された、制御装置３１内で使用されるマイクロ・コントローラのＣＰＵ上での方法の処理が実行可能なように形成されてもよい。このとき加速度は予め小さな値に抑えられているので、約１ｍｍ以下のリフト範囲に対してもこれは問題なく可能である。後続運動に対する線形近似の誤差は、より大きなリフトにおいて、即ち図６からわかるような定常運動を達成したのちにおいては無視できるほど小さい。
【０１０５】
他方で、終局弁リフトへの他の誤差影響は、ｓ＿ｇｗｖのみならずｖ＿ｇｗｖに対する測定誤差および評価誤差からも与えられ、同様に、ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆに対するモデルのモデル誤差からも与えられている。これは意義のあることであるが、式（８）に対するデータ、例えば特性曲線群データが同じ構成の全ての操作装置に対して一様に決定且つ使用されるとき、同じ構成の操作装置の特に事例ごとのばらつきがこのようなリフト誤差内に現われることがある。したがって、例えば定常運転において対応の平均値形成により容易に決定可能な、残留する系統的リフト誤差を補償するための拡張を導入し且つ弁ごとに形成することが行われる。簡単且つ有効な可能性は、ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆに対する式（８）に弁ごとの適応値Ｃ０＿ａｄａｐを補足することである。この場合、値Ｃ０＿ａｄａｐを更新するための技術的な方法は、操作装置３０の相前後する多数の操作サイクルないしは操作過程にわたって行われるむしろゆっくりした適応として形成されても、または本発明による制御に重ねられているサイクルごとの急速な制御として形成されてもよい。
【０１０６】
図７は、図６に示されている方法原理による、信号に基づく反復補正方法（第３の実施例）の実行の一例を表わすブロック回路図を示す。この場合、図７並びに図４に示されている同じ符号を有するモジュールは相互に対応している。
【０１０７】
即ち、図７においても同様に、例えばＥＨＶＳにより作動されるガス交換弁１の弁リフトｈの制御設定ｈ＿ｓｏｌｌを提供する既知の機能モジュール６０が存在する。部分リフトで開放するとき、同様に複数のこのような目標値が現われてもよい。目標値ｈ＿ｓｏｌｌは、一般に、内燃機関の実際運転点の関数として、したがって例えば回転速度ｎｍｏｔおよびドライバによる希望出力の関数として決定される。目標値ｈ＿ｓｏｌｌはモジュール６３に供給され、モジュール６３は、スタート値ｔｍ１、並びにこの場合にはここで例として実行される、操作期間の信号に基づく反復補正方法に対する限界ｔｍ１＿ｍａｘももた計算する。
【０１０８】
スタート値ｔｍ１はパルス発生モジュール６５に与えられ、パルス発生モジュール６５は制御弁ＭＶ１に対する操作パルスを発生し且つ電圧経過Ｕ＿ａｎｓｔｅｕ＿ＭＶ１として出力する。モジュール６５は、さらに、例としてＭＶ１のパルスを開始させるための角度設定ｗｂｍ１を含む。代替態様として、付属のＭＶ２操作パルスの開始に対する時間間隔ｄｔｂｍ１（例えば、図２ａ参照）が設定されてもよい。
【０１０９】
例として選択された実施例において、モジュール６５は、角度評価ユニット６７から提供されたクランク角度ψＫＷが設定値ｗｂｍ１に到達した瞬間に操作パルスの出力を開始する。パルス長さはタイマ６６により測定され且つ上記のようにはじめはスタート値ｔｍ１に予め設定されている。
【０１１０】
パルス出力の開始はトリガ特定信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔにより指示され、トリガ特定信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔは、モジュール６１内における検出および信号処理並びにモジュール６２内における本発明によるｔｍ１補正を開始させる。
【０１１１】
例として示した実施例において、モジュール６１は、距離センサ信号、この場合には例として電圧経過Ｕ＿ｓｇｗｖを走査し、またこれから、ガス交換弁１の実際の距離ｓ＿ｇｗｖ並びに速度ｖ＿ｇｗｖを、それぞれの走査時点ｔ＿ｉに付属されている値ｓ＿ｉおよびｖ＿ｉとして決定する。これらの値はそれぞれ、実際に、ないしは適切に選択された時間ラスタ内において、中央モジュール６２に伝送される。この場合、時点ｔ＿ｉはタイマ６６によりｔ＿Ｔｉｍｅｒとして与えられる。代替態様において、時点ｔ＿ｉは、例えば制御弁ＭＶ１の操作の開始に対して相対的に決定されてもよい。追加として伝送される論理情報Ｂ＿ｖｍｉｎは、ガス交換弁１の開放運動の開始が検出されたかどうか、ないしは最小速度ｖ＿ｍｉｎが超えられたかどうかを指示する。
【０１１２】
ここでは、本発明による操作補正の範囲内におけるこの課題のほかに、モジュール６１は、センサ診断、即ち信号の妥当性および外乱の抑制もまた実行可能であり、場合により、この例において、それに対して独自の測定過程が行われている定期的校正もまた実行可能である。これは、校正測定の経過制御を実行可能なモジュール７５が出力する測定窓７５により、信号処理モジュール６１に指示される。
【０１１３】
中央モジュール６２は、パルス期間ｔｍ１の更新された改善値ｔｍ１＿ｋｏｒｒの計算およびパルス発生モジュール６５へのその出力を行う。ここでは、これは現在のパルス出力の間に行われる。
【０１１４】
モジュール６２は、実際に連続的に提供されるモジュール６１の情報ｔ＿ｉ、ｓ＿ｉおよびｖ＿ｉのほかに、既に１回だけ計算されたモジュール６３の出力変数ｔｍ１＿ｍａｘ、および式（８）により有効戻り時間ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆに対するモデル値を提供するモジュール６４のＣ０、Ｃ１、並びに適応モジュール７０のＣ０＿ａｄａｐもまた使用する。
【０１１５】
最後に記載の変数は、この例においては、既に行われた１つまたは複数の操作過程に基づいてモジュール７０が決定する、パラメータＣ０の弁ごとの適応補正を示す。この計算の基礎は、各操作過程に対して測定ないしは計算された、実際リフトｈ＿ｉｓｔに対する値、付属の目標リフトｈ＿ｓｏｌｌおよび開放速度ｖ＿ｇｗｖの付属終端値ｖ＿ｇｗｖ＿ｅであり、この終端値ｖ＿ｇｗｖ＿ｅは、反復操作期間補正のそれぞれ最後の補正ステップにおいてモジュール６２内で使用されたものである。値ｖ＿ｇｗｖ＿ｅは、図７の例においては、トリガ信号ｅｖ＿ｓｔｏｐの時点にモジュール６１により決定され、それに続いてモジュール７０に伝送される。代替態様として、これがモジュール６２により決定され且つ出力されてもよい。
【０１１６】
パルス発生モジュール６５により発生されたトリガ信号ｅｖ＿ｓｔｏｐはパルス出力の終端を指示する。これは同時にモジュール６２の計算／出力作業の反復をもまた終了させる。
【０１１７】
他の図に、図７からのモジュールの形成の一例がブロック線図により表わされているが、この限りにおいては、これらのモジュールは他の従来技術から既知ではなく、またはその機能ないしは、例としての形成が既に与えられた説明により完全に明らかとなるほど簡単なものではない。
【０１１８】
図８のブロック線図は、中央の計算モジュール６２の形成の一例を示す。ブロック線図の上部部分に、例えば０．１ｍｓラスタで時間制御される作業が示され、この場合、外部のトリガ信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔないしはｅｖ＿ｓｔｏｐにより開始および終了がセットされる。さらに、条件Ｂ＿ｖｍｉｎが考慮される（上記参照）。ここで、作業は、例えばモジュール６１においてと同様な時間ラスタ内で行われる。しかしながら、時間ラスタは異なっていてもよい。
【０１１９】
実行されるそれぞれの計算部分は、一方で、時点ｔ＿ｉにおいて既に経過したパルス期間ｔｍ１＿ａｂｇｅｌａｕｆｅｎの決定並びに本方法による残留期間ｔｍ１＿ｒｅｓｔの計算を含む。和ｔｍ１＿ｋｏｒｒ＝ｔｍ１＿ａｂｇｅｌａｕｆｅｎ＋ｔｍ１＿ｒｅｓｔ は、ｔｍ１＿ｍａｘで制限されたのちにパルス発生モジュール６５に伝送される。この制限は場合により省略されてもよく、その理由は、この計算は、ｖ＿ｉ＞ｖ＿ｍｉｎの場合においてのみ実行され、これにより、補正値ｔｍ１＿ｋｏｒｒは既に上方に制限されるからである。既に経過した操作期間ｔｍ１＿ａｂｇｅｌａｕｆｅｎは、実際時点ｔ＿ｉと、スタート時点即ちメモリ・セルｔ＿ｓｔａｒｔ内に記憶されている、スタート信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔにおけるタイマ状態ｔ＿Ｔｉｍｅｒとから得られる。残留期間は式（７）により計算され、この場合、ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆは、Ｃ０と適応値Ｃ０＿ａｄａｐとの加算補正もまた含んでいる。
【０１２０】
ここで、それが適切であることが明らかであるときには、ｔｍ１＿ｋｏｒｒの代わりに、例えばｔｍ１＿ｒｅｓｔが出力モジュール（ユニット）６５に伝送されてもよいことに注目されたい。一般に、図８において使用されるモジュール化は、例として与えられたものと異なって形成されてもよい。即ち、例えば、変数ｖ＿ｉの代わりにその逆数をモジュール６２に伝送し且つこのようにしてモジュール６２の計算内の除算の出現を回避することが有意義である場合もある。
【０１２１】
図９に特性曲線群による制限ｔｍ１＿ｍａｘのきわめて簡単な計算が与えられ、この場合、この値は同時にスタート値ｔｍ１として使用される。
図１０において、時間パラメータｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆに対する式（８）の係数Ｃ０およびＣ１が、同様に特性曲線群からｐｏｌおよびＴｏｌを介して決定される。
【０１２２】
図１１に、パラメータＣ０＿ａｄａｐに基づく適応ないしはサイクルごとの制御のきわめて簡単な実行の一例が示されている。この場合、リフト誤差はｖ＿ｇｗｖ＿ｅによる除算によって操作期間誤差に換算され、この操作期間誤差は、低域フィルタリングされて補正値Ｃ０＿ａｄａｐを与える。
【０１２３】
最後に、図１２に、ここでは距離センサの信号電圧Ｕ＿ｓｇｗｖの検出および処理を実行するモジュール６１の形成の一例が示されている。Ａ／Ｄ変換器の後方においてディジタル未処理値が機能モジュール８０により後続処理され、機能モジュール８０は、典型的なこのような場合において従来技術から既知のような信号処理および診断の種々の課題を有している。信号処理には、例えば線形化、オフセット補正およびメモリ補正またはそれらのいずれか、およびフィルタリングが付属している。診断は、例えば短絡および断線並びに不当な値の検出を含み、不当な値の場合、場合により仮の代替値もまた形成される。
【０１２４】
例えばオフセット補正およびメモリ補正に対する校正値はモジュール８２からインタフェース９４を介してモジュール８０に伝送される。モジュール８２は、校正測定の実行、即ち図７の測定窓７５により設定される測定窓の間における測定電圧Ｕ＿ｓｇｗｖの走査および処理を実行する。この場合、センサ校正は、例えば所定のストッパから、ないしはガス交換弁が閉鎖されているときの０リフトのようなガス交換弁の終端位置および機械的ストッパにより決定される既知の最大リフトから出発してもよい。校正測定において、信号値が学習され且つ補正変数に換算され、０リフトにおける信号電圧は、例えばオフセット補正に変換され、最大リフトにおける信号は目盛補正に変換される。０リフトは定期的にガス交換弁の開放過程の間に学習されてもよい。最大ストッパの学習のために、例えば、比較的長い時間間隔において、ないしは惰性運転のような特定の運転状態において、個々の弁がゆっくりストッパに移動され且つ信号電圧が測定される特定のテスト・モードが投入されてもよい。
【０１２５】
走査ステップ（ｉ）におけるモジュール８０の出力値ｓ＿ｉはメモリ・セルｓ＿ｇｗｖ内に中間記憶されるが、その前にまず、最終値、即ち最後の走査ステップ（ｉ−１）におけるガス交換弁の位置がこのメモリ・セルｓ＿ｇｗｖからメモリ・セルｓ＿ｇｗｖ＿ｒｅｔに移し替えられている。この作業順序が順番１および２、符号９０および９１で表わされている。
【０１２６】
それに続いて、例えば、差ｓ＿ｇｗｖ−ｓ＿ｇｗｖ＿ｒｅｔから、走査ステップ幅、ここでは０．１ｍｓによる除算によって速度ｖ＿ｉが決定され、それが限界ｖ＿ｍｉｎより大きいかどうかが決定される。この比較の結果が、他の出力変数ｓ＿ｉ、ｖ＿ｉおよびｔ＿ｉのほかに、ブール変数Ｂ＿ｖｍｉｎとして出力される。変数ｔ＿ｉは、変数ｓ＿ｉおよびｖ＿ｉがそれに対して適用される時点を与える。この時点はタイマ６６（図７）の実際のタイマ状態ｔ＿Ｔｉｍｅｒによって決定される。
【０１２７】
これらの結果を提供する部分計算ユニット１００の全体は、特定信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔおよびｅｖ＿ｓｔｏｐの間の時間間隔内で、ここでは例えば０．１ｍｓサイクルで時間制御されて実行される。特定信号ｅｖ＿ｓｔａｒｔは、さらに、メモリ・セルｓ＿ｇｗｖを値０で初期化することを開始し、特定信号ｅｖ＿ｓｔｏｐは最終値ｖ＿ｇｗｖをメモリ・セルｖ＿ｇｗｖ＿ｅへセーブすることを開始する。ここで、この値は、上記のように、適応のためにないしは重ね合わされたサイクルに基づく制御のためにモジュール７０に供給される。
【０１２８】
これにより第３の実施例の説明は終了される。調節距離のフィードバックに基づいて補正される本発明による操作方法と、純粋にモデルないしは特性曲線群に基づく弁リフトの制御との組み合わせが、種々の観点から考えられ且つ有意義であり、場合により要求されることに注目されたい。
【０１２９】
例えば場合により、ないしは例えばリフト限界を下回るような特定の条件が存在した場合、本発明による操作方法から、純粋にモデルにより支援されて制御される動作へ切り換えられてもよい。即ち、この場合、小さい弁リフトの設定が純粋に制御されて行われ、これに対して、中間および大きい終局弁リフトを有する開放過程の制御は、本発明により調節距離のフィードバックに基づいて補正される。同様に、センサ信号が妨害されたときの非常作動は純粋な制御により可能である。後者は、調節距離のフィードバックによって補正された本発明による制御のほかに、モデルに基づく十分に良好な（純粋な）制御機能もまた提供するための良好な根拠も示している。
【０１３０】
さらに、例えば復帰レベルとして存在する、純粋に制御される動作に対するこのような機能ないしはその中に含まれている操作特性モデルは、本発明による制御方法に並列に少なくとも頻繁に評価され、これにより作動における操作特性の変化を検出し且つ操作装置の診断の意味で評価することができる。このような診断方法の基礎は、例えば本発明による方法の最後の、したがってリフトを決定する補正値ｔｍ１＿ｋｏｒｒと、同じリフトｈないしはｈ＿ｓｏｌｌに対するモデルに基づく計算からのｔｍ１の値との比較である。
【０１３１】
さらに、本発明による方法に対して使用される調節距離ｓ＿ｇｗｖのフィードバックは、間接的に他のセンサ信号に基づいて得られても、例えば制御弁ＭＶ１を介しての圧力降下したがってオイル流量を測定する差圧センサの信号から得られてもよい。これから、それに対応して、一方で漏れを考慮し、他方でガス交換弁１の経過距離を決定する圧力変動のような動的効果を考慮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】電気油圧式弁制御（ＥＨＶＳ）の一実施例の概略図である。
【図２】図２ａは、ＥＨＶＳ操作装置の無段階開放経過における制御弁ＭＶ１およびＭＶ２の例示操作線図および制御弁ＭＶ１のリフト電機子の対応運動線図であり、図２ｂは、２つの部分リフト内の開放経過に対するＥＨＶＳ操作装置の制御弁ＭＶ１およびＭＶ２の操作線図である。
【図３】ＥＨＶＳにより２つの部分リフト内で開放されるガス交換弁の開放経過線図並びに制御弁ＭＶ１の本発明による例示操作補正線図である。
【図４】調節距離に基づく本発明による操作補正を実行するための装置の一例を示すブロック回路図である。
【図５】本発明による操作方法の本質的な方法ステップの一例を示す流れ図である。
【図６】ＥＨＶＳにより調節されるガス交換弁の開放経過の例における制御弁ＭＶ１の反復操作補正を用いた本発明による方法を表わす線図である。
【図７】この反復操作補正の実行の一例を表わすブロック回路図である。
【図８】モジュール６２（補正値ｔｍ１＿ｋｏｒｒの計算／出力）の機能を表わすブロック回路図である。
【図９】モジュール６３（スタート値ｔｍ１並びにｔｍ１制限の計算／出力）の機能を表わすブロック回路図である。
【図１０】モジュール６４（モデル値の計算）の機能を表わすブロック回路図である。
【図１１】モジュール７０（パラメータＣ０の適合）の機能を表わすブロック回路図である。
【図１２】モジュール６１（信号電圧Ｕ＿ｓｇｗｖの検出／処理）の機能を表わすブロック回路図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１    ガス交換弁（油圧操作弁）
２    弁座
３    作業シリンダ
５    ピストン
７，９    作業室
１１    供給配管（油圧配管）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ    供給配管の部分
１３    高圧タンク
１７    高圧ポンプ
１９    戻り配管
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ    戻り配管の部分
２７    閉鎖ばね
２９    油圧ブレーキ装置（弁ブレーキ）
３０    操作装置
３１    制御装置
３３    データ・メモリ
３４    中央演算ユニット（ＣＰＵ）
３５    入／出力ユニット
３７．１、３７．２    部分リフト
３８    調節距離伝送器
４１    操作パルス（ＭＶ２）
４２、４２．１、４２．２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ    操作パルス（ＭＶ１）
４４    曲線
４８ａ、４８ｂ、４８ｃ    操作点
４９ａ、４９ｂ、４９ｃ    開放線図（仮想直線、運動直線）
５５    曲線（運動線図）
６０、６１、６２、６３、６４、６５、６９、７０、７５、８０、８２    機能モジュール
６６    タイマ
６７    角度評価ユニット
９０、９１    順番符号
９４    インタフェース
１００    部分計算ユニット
ａ＿ｇｗｖ    加速度
Ａｏｂ    上部作業面（面積）
Ａｕｎｔ    下部作業面（面積）
Ｂ＿ｖｍｉｎ    論理情報（ブール変数）
Ｃ０、Ｃ０＿ａｄａｐ、Ｃ１    パラメータ（モデル値、モデル変数）
ｄｔｂｍ１    時間間隔（遅れ時間、時間遅れ）
ｄｔｂｍ１＿２    時間差
ｄｔ＿ｒｌ    戻り時間
ｄｔ＿ｒｌ＿ｅｆｆ    有効戻り時間
ｅｖ＿ｓｔａｒｔ、ｅｖ＿ｓｔｏｐ    トリガ特定信号
ｆｇａｓ    ガス力
ｈ    終局弁リフト（希望弁リフト）
ｈ＿１、ｈ＿２    部分リフトの高さ
ｈ＿ｉｓｔ    実際リフト
ｈ＿ｓｏｌｌ    弁リフトの制御設定（目標値）
ＭＶ１    制御弁（高圧側制御弁）
ＭＶ２    制御弁（低圧側制御弁）
ｎｍｏｔ    エンジン回転速度
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４    検出点
ｐｏｌ    オイル圧力
ｐｏｄｒ    第１の作業室内の圧力
ｐｒａｉｌ    圧力センサ
ｐｕｄｒ    第２の作業室内の圧力
ＲＶ１    逆止弁
ｓ＿ｇｗｖ、ｓ＿ｇｗｖ＿ｒｅｔ    調節距離（メモリ・セル）
ｓ＿ｉ    調節距離（位置）
ｓ＿ｉ＿ｓｏｌｌ    調節距離目標値または期待値
ｔ＿ｉ    時点
ｔ＿ｉ＿ｓｏｌｌ    時点目標値または期待値
ｔｍ１、ｔｍ１＿１、ｔｍ１＿２    操作期間（パルス期間）
ｔｍ１＿ａｂｇｅｌａｕｆｅｎ    経過パルス期間（経過操作期間）
ｔｍ１＿ｋｏｒｒ    補正目標値
ｔｍ１＿ｍａｘ    限界
ｔｍ１＿ｒｅｓｔ    残留パルス期間
ｔ＿ｓｔａｒｔ    スタート時点
Ｔｏｌ    オイル温度
Ｔｒａｉｌ    温度センサ
ｔ＿ｓｔａｒｔ    メモリ・セル
ｔ＿Ｔｉｍｅｒ    タイマ状態
Ｕ＿ａｎｓｔｅｕ＿ＭＶ１、Ｕ＿ｓｇｗｖ    電圧経過（信号電圧）
ｖ＿ｇｗｖ、ｖ＿ｇｗｖ＿ｅ、ｖ＿ｉ    弁速度（開放速度）
ｖ＿ｍｉｎ    速度限界（最小速度）
ｗｂｍ１、ｗｂｍ２    クランク軸角度
ｗｂｍ１＿２    角度マーク
ψＫＷ    クランク角度
【図１】
2008298078.tif 000003
【図２】
2008298078.tif 000004
【図３】
2008298078.tif 000005
【図４】
2008298078.tif 000006
【図５】
2008298078.tif 000007
【図６】
2008298078.tif 000008
【図７】
2008298078.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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