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DE60300673T2 - Kontrollsystem für Brennkraftmaschine - Google Patents

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DE60300673T2
DE60300673T2 DE60300673T DE60300673T DE60300673T2 DE 60300673 T2 DE60300673 T2 DE 60300673T2 DE 60300673 T DE60300673 T DE 60300673T DE 60300673 T DE60300673 T DE 60300673T DE 60300673 T2 DE60300673 T2 DE 60300673T2
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DE
Germany
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working angle
opening
angle
control
valve
Prior art date
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DE60300673T
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Naohide Toyota-shi Aichi-ken Fuwa
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of DE60300673T2 publication Critical patent/DE60300673T2/de
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem eines in ein Kraftfahrzeug oder Ähnliches eingebauten Verbrennungsmotors und insbesondere ein Fehlerkorrekturverfahren (Fail-Safe-Verfahren) zur Steuerung der Ansaugluftmenge des Motors mit Hilfe eines gesteuerten Ventilmechanismus und eines Drosselmechanismus.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • In den vergangenen Jahren ist ein in Kraftfahrzeuge oder Ähnliches eingebauter Typ von Verbrennungsmotor entwickelt worden, der mit einem elektronisch gesteuerten Drosselmechanismus und einem gesteuerten Ventilmechanismus ausgestattet ist. Bei dieser Motorart ist der elektronisch gesteuerte Drosselmechanismus so beschaffen, dass er ein Drosselventil mittels eines Stellgliedes betätigt (d.h. öffnet und schließt), und der gesteuerte Ventilmechanismus ist in der Lage, mindestens einen Öffnungs-/Schließzeitpunkt, einen Arbeitswinkel oder einen Ventilhub jedes Einlassventils und/oder Auslassventils zu ändern.
  • Ein bekanntes Beispiel dieses Motortyps, das zum Beispiel in der US-Patentschrift 6 039 026 beschrieben wird, beinhaltet einen Drosselmechanismus zum Betätigen (d.h. zum Öffnen und Schließen) des Drosselventils unabhängig von der Stellung des Gaspedals und einen gesteuerten Ventilmechanismus zur Änderung des Öffnungs-/Schließzeitpunktes und/oder des Ventilhubs der Einlassventile. wenn der Motor bei geringer oder mittlerer Last arbeitet, wird ein großer Öffnungswinkel des Drosselventils gewählt und die Ansaugluftmenge durch die Steuerung des Schließzeitpunktes und/oder des Ventilhubs der Einlassventile eingestellt.
  • Wenn es bei dem oben beschriebenen Motor zu einer Störung (Fehler) des gesteuerten Ventilmechanismus kommt, lässt sich der Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors nur schwer einstellen, sodass sich die Laufeigenschaften und die Abgasqualität des Motors verschlechtern und die Weiterfahrt des Fahrzeugs, in welches der Motor eingebaut ist, erschwert ist.
  • In der Europäischen Patentanmeldung EP 1 128 027 A2 wird ein Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors beschrieben, welches ein Zeitpunktsteuerungsmittel zum Ändern eines Öffnungs- und Schließzeitpunktes eines Einlassventils in Abhängigkeit von der Drehung einer Abtriebswelle des Motors umfasst, ferner einen Drosselmechanismus, welcher einen Drosselmechanismus mit einem in der Ansaugleitung des Motors angebrachten Drosselventil und ein Stellglied zum Öffnen und Schließen des Drosselventils beinhaltet, ein Ansaugluftmengensteuerungsmittel zur Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmittels und des Drosselmechanismus zum Einstellen eines Zielwertes der Ansaugluftmenge des Motors, ein Fehlererkennungsmittel zum Erkennen einer Störung und ein Fehlerkorrekturmittel zum Ausführen verschiedener Fehlerkorrekturprozesse in Abhängigkeit von verschiedenen Arten durch die Fehlererkennungseinheit entdeckter Störungen, wobei die Fehlerkorrektureinheit beim Erkennen eines echten Fehlers in Abhängigkeit von der Art des durch die Fehlererkennungseinheit erkannten Fehlers einen der verschiedenen Fehlerkorrekturprozesse durchführt.
  • ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, in welchem die Ansaugluftmenge mit Hilfe eines elektronisch gesteuerten Drosselmechanismus und eines gesteuerten Ventilmechanismus (Ventilsteuerung) eingestellt wird und welches einem Fahrzeug mit diesem Motor erlaubt, im Notlaufmodus (limphome) weiterzufahren, wenn es beispielsweise in der Ventilsteuerung zu einer Störung kommt.
  • Zur Lösung der obigen und/oder weiterer Aufgabe(n) wird gemäß der Erfindung ein Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors bereitgestellt, welcher Folgendes umfasst: (a) ein Zeitpunktsteuerungsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte eines Einlassventils in Abhängigkeit von der Drehung einer Abtriebswelle des Motors, (b) ein Arbeitswinkelsteuerungsmittel zum Ändern eines Arbeitswinkels des Einlassventils, (c) einen Drosselmechanismus mit einem in eine Ansaugleitung des Motors eingebauten Drosselventil und einem Stellglied zum Öffnen und Schließen des Drosselventils, (d) ein Ansaugluftmengensteuerungsmittel zur Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmittels, des Arbeitswinkelsteuerungsmittels und des Drosselmechanismus, um einen Zielwert der Ansaugluftmenge einzustellen, (e) ein Fehlererkennungsmittel zum Erkennen eines Fehlers mindestens des Zeitpunktsteuerungsmittels, des Arbeitswinkelsteuerungsmittels oder des Drosselmechanismus, und (f) ein Fehlerkorrekturmittel, welches in der Lage ist, in Abhängigkeit von verschiedenen durch das Fehlererkennungsmittel erkannten Arten von Fehlern verschiedene Fehlerkorrekturprozesse durchzuführen. Wenn das Fehlererkennungs mittel einen echten Fehler erkennt, führt das Fehlerkorrekturmittel in Abhängigkeit von der Art des durch das Fehlererkennungsmittel erkannten Fehlers einen der verschiedenen Fehlerkorrekturprozesse durch.
  • Der Verbrennungsmotor, in dem das Steuerungssystem gemäß der Erfindung eingesetzt ist, steuert die Ansaugluftmenge mittels des Zeitpunktsteuerungsmittels, welches die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in Abhängigkeit von der Drehung der Abtriebswelle des Motors (im Folgenden als „Motorabtriebswelle" bezeichnet) ändern kann, mittels des Arbeitswinkelsteuerungsmittels, welches den Arbeitswinkel des Einlassventils ändern kann, und mittels des Drosselmechanismus, welcher das Drosselventil und das Stellglied zum Betätigen (d.h. zum Öffnen und Schließen) des Drosselventils beinhaltet. Das Steuerungssystem der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es in Abhängigkeit von verschiedenen Fehlerarten einen von verschiedenen Fehlerkorrekturprozessen ausführt, wenn mindestens im Zeitpunktsteuerungsmittel, im Arbeitswinkelsteuerungsmittel oder im Drosselmechanismus des Verbrennungsmotors ein oder mehrere Fehler auftreten.
  • Wenn bei dem Verbrennungsmotor, der mittels des Zeitpunktsteuerungsmittels, des Arbeitswinkelsteuerungsmittels und des Drosselmechanismus die Ansaugluftmenge steuert, im Zeitpunktsteuerungsmittel und/oder im Arbeitswinkelsteuerungsmittel ein oder mehrere Fehler auftreten, kann des Ansaugluftmengensteuerungsmittel den Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors nur schwer einstellen. In diesem Fall wird eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge sehr groß, sodass der Weiterbetrieb des Motors nur schwer möglich ist.
  • Angesichts dieser Situation, dass ein oder mehrer Fehler im Zeitpunktsteuerungsmittel und/oder im Arbeitswinkelsteuerungsmittel auftreten, veranlasst das Steuerungssystem des Motors gemäß der Erfindung das Fehlerkorrekturmittel, in Abhängigkeit von der Art der Fehler einen bestimmten Fehlerkorrekturprozess durchzuführen. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge weiter zunimmt, sodass der Motor einfach weiterlaufen kann.
  • Als verschiedene Arten von Fehlern kommen in Frage: (1) Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmittel, (2) Fehler im Zeitpunktsteuerungsmittel und (3) Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmittel und im Zeitpunktsteuerungsmittel.
  • Wenn bei einer Ausführungsart des Steuerungssystems der Erfindung das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmittel erkennt, steuert das Fehlerkorrekturmittel das Arbeitswinkelsteuerungsmittel so, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Zielwert des Arbeitswinkels ist, und steuert das Zeitpunktsteuerungsmittel so, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils im Wesentlichen mit den einem vorgegebenen Winkel entsprechenden Öffnungs- und Schließzeitpunkten zusammenfallen, und steuert gleichzeitig den Drosselmechanismus so, dass ein Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge geändert wird. Dabei werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils so gesteuert, dass sie den Zeitpunkten für den Arbeitswinkel (d.h. den vorgegebenen Arbeitswinkel) des Einlassventils entsprechen, und der Öffnungswinkel des Drosselventils wird so gesteuert, dass er dem Zielwert der Ansaugluftmenge entspricht. Bei dieser Anordnung wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsäch lichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Im vorliegenden Dokument kann Fehler des Arbeitswinkelsteuerungsmittels in einem Fehler des Betätigungsmittels (im Folgenden als „Arbeitswinkeländerungsantriebsmittel" bezeichnet) zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils oder einem Fehler eines Sensors (im Folgenden als „Arbeitswinkelsensormittel" bezeichnet) zum Erkennen oder Messen des Arbeitswinkels des Einlassventils bestehen.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Arbeitswinkeländerungsantriebsmittel erkennt, kann der Arbeitswinkel des Einlassventils nicht mehr geändert werden. Das Fehlerkorrekturmittel kann dann die Steuerung des Arbeitswinkeländerungsantriebsmittels unterbrechen und kann ausgehend von dem durch das Arbeitswinkelmessmittel erkannten Arbeitswinkel das Zeitpunktsteuerungsmittel steuern und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge geändert wird.
  • Mit der obigen Anordnung werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils entsprechend dem tatsächlichen Arbeitswinkel und der Öffnungswinkel des Drosselventils entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge gesteuert. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel hingegen einen Fehler im Arbeitswinkelmessmittel erkennt, lässt sich der Arbeitswinkel des Einlassventils nur schwer genau einstellen. In diesem Fall kann das Fehlerkorrekturmittel einen Steuerungswert des Arbeitswinkeländerungsantriebsmittels auf einen vorgegebenen Wert festlegen und das Zeitpunktsteuerungsmittel so steuern, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils vorgegebenen Zeitpunkten entsprechen, und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge geändert wird.
  • Mit der obigen Anordnung werden der Arbeitswinkel des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf vorgegebene Werte festgelegt, sodass die Ansaugluftmenge des Motors auf geeignete Weise durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden kann. Dadurch kann verhindert oder eingeschränkt werden, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterfahren kann.
  • Bei dem oben beschriebenen Steuerungsprozess werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils für den Leerlauf des Motors gegenüber den Öffnungs- und Schließzeitpunkten des Einlassventils für den Motorbetrieb außerhalb des Leerlaufs vorzugsweise verzögert. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Durchsatz an Ansaugluft durch Abgasrückführung verringert werden kann, wenn der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils im Leerlauf des Motors zu sehr verfrüht wird.
  • Wenn bei dem Steuerungssystem des Motors gemäß der Erfindung das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Zeitpunktsteuerungsmittel erkennt, kann das Fehlerkorrekturmittel das Zeitpunktsteuerungsmittel so steuern, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils im Wesentlichen mit den vorgegebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkten übereinstimmen, und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel und den Drosselmechanismus so steuern, dass die Ansaugluftmenge des Motors im Wesentlichen gleich dem Zielwert der Ansaugluftmenge wird.
  • Da die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in diesem Fall auf die vorgegebenen Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Arbeitswinkels des Einlassventils und des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Der Fehler im Zeitpunktsteuerungsmittel kann sich als Fehler des Antriebsmittels (im Folgenden als „Zeitpunktänderungsantriebsmittel" bezeichnet) zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils oder als Störung eines Sensors (im Folgenden als „Zeitpunktmessmittel" bezeichnet) zum Messen der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils äußern.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Zeitpunktänderungsantriebsmittel erkennt, können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils nicht mehr geändert werden. Aus diesem Grunde kann das Fehlerkorrekturmittel die Steuerung des Zeitpunktänderungsantriebsmittels unterbrechen und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel so steuern, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils auf einen vorgegebenen Wert festgelegt wird, und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  • Da in diesem Fall der Arbeitswinkel des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf den vorgegebenen Arbeitswinkel bzw. die vorgegebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Zeitpunktmessmittel erkennt, können die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in Abhängigkeit von der Drehung der Antriebswelle des Motors nur unter Schwierigkeiten genau eingehalten werden. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel für einen Steuerungswert für das Zeitpunktänderungsantriebsmittel einen vorgegebenen wert festlegen und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel so steuern, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge geändert wird.
  • Da in diesem Fall die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf vorgegebene Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Arbeitswinkels des Einlassventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn bei dem oben beschriebenen Steuerungsprozess die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils gegenüber der Drehung der Abtriebswelle des Motors verzögert werden, kann der Schließzeitpunkt des Einlassventils übermäßig stark gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts verzögert und somit die Verbrennungsstabilität des Motors verschlechtert werden. Deshalb werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils vorzugsweise so gewählt, dass sie gegenüber der Drehung der Abtriebswelle des Motors verfrüht (vorverlegt) sind.
  • Wenn bei dem Steuerungssystem des Motors gemäß der Erfindung das Fehlererkennungsmittel Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmittel und im Zeitpunktsteuerungsmittel erkennt, kann das Fehlerkorrekturmittel das Arbeitswinkelsteuerungsmittel so steuern, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils im Wesentlichen einen vorgegebenen Winkel erreicht, und das Zeitpunktsteuerungsmittel so steuern, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils im Wesentlichen mit den vorgegebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkten übereinstimmen, und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  • In diesem Fall sind der Arbeitswinkel des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf vorgegebene Werte festgelegt, sodass die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden kann. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Als verschiedene Arten von Fehlern im Arbeitswinkelsteuerungsmittel und im Zeitpunktsteuerungsmittel kommen in Frage: (1) Fehler im Antriebsmittel des Arbeitswinkelsteuerungsmittels sowie im Zeitpunktmessmittel des Zeitpunktsteuerungsmittels, (2) Fehler im Arbeitswinkelmessmittel des Arbeitswinkelsteuerungsmittels sowie im Antriebsmittel des Zeit punktsteuerungsmittels, (3) Fehler im Arbeitswinkelmessmittel des Arbeitswinkelsteuerungsmittels sowie im Zeitpunktmessmittel des Zeitpunktsteuerungsmittels und (4) Fehler im Antriebsmittel des Arbeitswinkelsteuerungsmittels und im Antriebsmittel des Zeitpunktsteuerungsmittels.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittel und im Zeitpunktmessmittel erkennt, kann der Arbeitswinkel des Einlassventils nicht mehr geändert werden, sodass sich die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils nur schwer genau einstellen lassen. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel in diesem Fall die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittels unterbrechen, legt für den Steuerungswert für das Zeitpunktsteuerungsantriebsmittel einen vorgegebenen Wert fest und steuert gleichzeitig den Drosselmechanismus so, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  • Da in diesem Fall der Arbeitswinkel des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf vorgegebene Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel Fehler im Arbeitswinkelmessmittel und im Zeitpunktsteuerungsantriebsmittel erkennt, kann der Arbeitswinkel des Einlassventils nur schwer genau eingestellt werden, und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils können nicht mehr geändert werden. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel in diesem Fall als Steuerungs wert für das Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittel einen vorgegebenen Wert festlegen, die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsantriebsmittels unterbrechen und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  • Da der Arbeitswinkel des Einlassventils und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in diesem Fall auf vorgegebene Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel Fehler im Arbeitswinkelmessmittel und im Zeitpunktmessmittel erkennt, können der Arbeitswinkel und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils nur schwer genau eingehalten werden. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel in diesem Fall als Steuerungswert für das Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittel einen vorgegebenen Wert festlegen, als Steuerungswert für das Zeitpunktsteuerungsantriebsmittel einen zweiten vorgegebenen Wert festlegen und gleichzeitig den Drosselmechanismus so steuern, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge geändert wird.
  • Da in diesem Fall der Arbeitswinkel und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils auf vorgegebene Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittel und im Zeitpunktsteuerungsantriebsmittel erkennt, können der Arbeitswinkel und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils nicht mehr geändert werden. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel in diesem Fall die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsantriebsmittels und des Zeitpunktsteuerungsantriebsmittels unterbrechen und den Drosselmechanismus so steuern, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  • Da der Arbeitswinkel und die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in diesem Fall auf vorgegebene Werte festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils eingestellt werden. Dadurch wird verhindert oder eingeschränkt, dass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zunimmt, sodass der Motor ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Bei dem Verbrennungsmotor, welcher die Ansaugluftmenge mit Hilfe des Zeitpunktsteuerungsmittels, des Arbeitswinkelsteuerungsmittels und des Drosselmechanismus steuert, kann auch im Drosselmechanismus ein Fehler auftreten.
  • Der Fehler im Drosselmechanismus kann in einem Fehler im Antriebsmittel (im Folgenden als „Drosselventilantriebsmittel" bezeichnet) zum Betätigen (d.h. zum Öffnen und Schließen) des Drosselventils oder in einem Fehler im Sensormittel (im Folgenden als „Drosselventilöffnungsmessmittel" bezeichnet) zum Messen oder Erkennen des Öffnungswinkels des Drosselventil bestehen.
  • Wenn das Fehlererkennungsmittel einen Fehler im Drosselventilantriebsmittel oder im Drosselventilöffnungsmessmittel erkennt, kann der Öffnungswinkel des Drosselventils nur schwer genau geändert werden. Deshalb kann das Fehlerkorrekturmittel in diesem Fall als Öffnungswinkel des Drosselventils einen vorgegebenen wert festlegen, indem es die Steuerung des Drosselventilantriebsmittels unterbricht oder als Steuerungswert für das Drosselventilantriebsmittel einen vorgegebenen Wert festlegt, und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel und das Zeitpunktsteuerungsmittel in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge steuern.
  • In diesem Fall werden der Arbeitswinkel bzw. die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils in Abhängigkeit vom Zielwert der Ansaugluftmenge gesteuert und gleichzeitig der Öffnungswinkel des Drosselventils auf einen bestimmten Wert festgelegt, sodass die Abweichung zwischen der tatsächlichen Ansaugluftmenge und dem Zielwert der Ansaugluftmenge nicht zunehmen kann.
  • Wenn jedoch der Öffnungswinkel des Drosselventils auf einen relativ großen Wert festgelegt ist, kann die tatsächliche Ansaugluftmenge den Zielwert der Ansaugluftmenge zu weit überschreiten. In diesem Fall kann das Fehlerkorrekturmittel den Zündzeitpunkt verzögern und/oder den Motor mit einer verringerten Zylinderzahl betreiben, um dadurch das Motordrehmoment zu steuern. Mit dieser Anordnung kann der Motor weiterlaufen, ohne dass das Motordrehmoment das benötigte Drehmoment zu weit überschreitet.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die obigen und/oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende Beschreibung einer beispielhaften Ausgabeprozess unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, in welchen gleiche Bezugsnummern zur Darstellung gleicher Elemente dienen und in welchen:
  • 1 schematisch den Aufbau eines Verbrennungsmotors zeigt, der ein Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsart der Erfindung verwendet;
  • 2 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel des Drosselventils und der Stellung des Gaspedals während des normalen Motorbetriebs zeigt;
  • 3 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte eines Einlassventils zeigt, wenn der Phasenwinkel einer Einlassnockenwelle gegenüber der Kurbelwelle maximal verzögert und der Arbeitswinkel auf den Maximalwert festgelegt ist;
  • 4 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils zeigt, wenn der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber der Kurbelwelle maximal verzögert ist und der Arbeitswinkel auf den Mindestwert festgelegt ist;
  • 5 den geeigneten Arbeitswinkel des Einlassventils zeigt, wenn in einem Zeitpunktsteuerungsmittel ein Fehler auftritt;
  • 6 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel des Drosselventils und der Stellung des Gaspedals zeigt, welche in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Zeitpunktsteuerungsmittel ein Fehler auftritt;
  • 7 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Arbeitswinkel des Einlassventils und der Motordrehzahl zeigt, welche in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Zeitpunktsteuerungsmittel ein Fehler auftritt;
  • 8 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils zeigt, wenn der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber der Kurbelwelle maximal vorverlegt und der Arbeitswinkel auf den Maximalwert festgelegt ist;
  • 9 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils zeigt, wenn der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber der Kurbelwelle maximal vorverlegt und der Arbeitswinkel auf den Mindestwert festgelegt ist;
  • 10 ein Graph ist, der Beziehung zwischen dem Arbeitswinkel und dem Zielwert der Ansaugluftmenge zeigt, wobei die Beziehung in geeigneter weise angewendet werden kann, wenn in einem Phasendifferenzsensor ein Fehler auftritt;
  • 11 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen dem Phasenwinkel der Einlassnockenwelle und dem Phasenwinkel der Kurbelwelle einerseits und der Motordrehzahl sowie dem Arbeitswinkel andererseits zeigt, wobei die Beziehung in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Arbeitswinkelsteuerungsmittel ein Fehler auftritt;
  • 12 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils für den Fall zeigt, dass in einem Arbeitswinkelsensor ein Fehler auftritt;
  • 13 den Phasenwinkel der Einlassnockenwelle im Verhältnis zum Phasenwinkel der Kurbelwelle für den Fall zeigt, dass im Arbeitswinkelsensor ein Fehler auftritt;
  • 14 die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils für den Fall zeigt, dass im Phasendifferenzsensor und im Arbeitswinkelsensor Fehler auftreten;
  • 15 ein Graph ist, der Beziehung zwischen dem Arbeitswinkel und der Stellung des Gaspedals zeigt, die in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn in einem Antriebssystem eines Drosselmechanismus ein Fehler auftritt;
  • 16 ein Graph ist, der Beziehung zwischen dem Öffnungszeitpunkt des Einlassventils und der Motordrehzahl zeigt, wobei die Beziehung in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Antriebssystem eines Drosselmechanismus ein Fehler auftritt;
  • 17 ein Graph ist, der Beziehung zwischen der Verzögerung des Zündzeitpunktes und dem Luftüberschuss zeigt, wobei die Beziehung in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Antriebssystem eines Drosselmechanismus ein Fehler auftritt;
  • 18 ein Graph ist, der Beziehung zwischen der Anzahl der stillgelegten Zylinder und dem Luftüberschuss zeigt, die in geeigneter Weise angewendet werden kann, wenn im Antriebssystem eines Drosselmechanismus ein Fehler auftritt;
  • 19 ein Flussdiagramm ist, welches eine Fehlerkorrekturroutine zeigt;
  • 20A und 20B ein Flussdiagramm einer Fehlerkorrekturroutine für den Drosselmechanismus zeigt;
  • 21 ein Flussdiagramm ist, welches eine Fehlerkorrekturroutine für eine Einlassventilsteuerung zeigt;
  • 22A und 22B ein Flussdiagramm ist, welches eine Fehlerkorrekturroutine für ein Zeitpunktsteuerungssystem zeigt;
  • 23 ein Flussdiagramm ist, welches eine Fehlerkorrekturroutine für ein Arbeitswinkelsteuerungssystem zeigt; und
  • 24 ein Flussdiagramm ist, welches eine Fehlerkorrekturroutine für beide Systeme zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSART
  • Im Folgenden wird ein Steuerungssystem eines Verbrennungsmotors gemäß einer beispielhaften Ausführungsart der Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. 1 zeigt schematisch einen Verbrennungsmotor 1, welcher das Steuerungssystem als eine Ausführungsart der Erfindung verwendet. Bei dem in 1 gezeigten Motor 1 handelt es sich um einen wassergekühlten Viertaktbenzinmotor, der als Kraftstoff Benzin verbraucht und in ein Kraftfahrzeug, zum Beispiel ein Auto, eingebaut ist.
  • Der Verbrennungsmotor 1 weist vier Zylinder 2 auf. Jeder Zylinder 2 ist mit zwei Einlassventilen 3 und zwei Auslassventilen 4 ausgestattet, welche um eine Zündkerze 5 herum angeordnet sind. An jedem Zylinder 2 ist eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung 6 so angebracht, dass eine Einspritzöffnung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 6 in das Innere des Zylinders 2 führt. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 6 für die einzelnen Zylinder 2 sind mit einer Zufuhrleitung 7 verbunden. Die Zufuhrleitung 7 ist über eine Kraftstoffleitung 8 mit einer (nicht gezeigten) Kraftstoffpumpe verbunden.
  • Mit dem Motor 1 sind vier Ansaugzweigleitungen 9 und vier Abgaszweigleitungen 18 verbunden. Jede Ansaugzweigleitung 9 steht über eine (nicht gezeigte) Einlassöffnung jeweils mit einem bestimmten Zylinder 2 sowie mit einem Ausgleichsbehälter 10 in Verbindung. Der Ausgleichsbehälter 10 ist über eine Ansaugleitung 11 mit einem Luftfiltergehäuse 12 verbunden. Eine Luftzufuhrleitung 13 zum Einleiten der Umgebungsluft Ansaugleitung 11 ist mit dem Luftfiltergehäuse 12 verbunden, in welchem sich ein Luftfilter zum Entfernen von Staub aus der durch die Luftzufuhrleitung 13 angesaugten Luft befindet.
  • In der Ansaugleitung 11 befindet sich ein Luftmengenmesser 14, der in Abhängigkeit von der durch die Ansaugleitung 11 strömenden Luftmenge ein elektrisches Signal erzeugt. Ferner ist in der Ansaugleitung 11 nach dem Luftmengenmesser 14 ein Drosselventil 15 zum Einstellen der durch die Ansaugleitung 11 strömenden Luftmenge angeordnet. Am Drosselventil 15 ist ein Drosselventilstellglied 16 zum Betätigen (d.h. zum Öffnen und Schließen) des Drosselventils 15 angebracht. Das Drosselventil 15 ist auch mit einem Drosselventilpositionssensor 17 ausgestattet, der in Abhängigkeit vom Öffnungswinkel des Drosselventils 15 ein elektrisches Signal erzeugt.
  • Die oben erwähnten vier Abgaszweigleitungen 18 stehen über vier entsprechende (nicht gezeigte) Abgasöffnungen jeweils mit den entsprechenden Zylindern 2 in Verbindung. Die vier Abgaszweigleitungen 18 werden zu einer gemeinsamen Sammelleitung vereinigt, die zu einem (nicht gezeigten) Abgaskatalysator und einem Schalldämpfer führt.
  • Der Verbrennungsmotor 1 ist mit einem Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Einlassventile 3 und mit einem Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 zum Ändern des Arbeitswinkels der Einlassventile 3 ausgestattet. Der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 können dem Stand der Technik entsprechen. In der folgenden Beschreibung wird die Funktionsweise des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 für eines der Einlassventile 3 als typisches Einlassventil und für eines der Auslassventile 4 als typisches Auslassventil beschrieben.
  • Der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 kann zum Beispiel so eingerichtet sein, dass er die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle kontinuierlich gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle ändert, und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 kann so eingerichtet sein, dass er den Arbeitswinkel und den Hub des Einlassventils 3 mittels einer Nocke kontinuierlich ändert.
  • Der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 ist mit einem Phasendifferenzsensor 20 zum Messen einer Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle ausgestattet. Der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 ist mit einem Arbeitswinkelsensor 22 zum Messen des Arbeitswinkels des Einlassventils 3 ausgestattet. Im vorliegenden Dokument ist unter dem „Arbeitswinkel" ein Winkel der Kurbelwellendrehung zu verstehen, bei welchem das Einlassventil 3 offen ist.
  • Im Fahrgastraum des Fahrzeugs, in welches der Motor 1 eingebaut ist, befindet sich ein Gaspedal 26. Am Gaspedal 26 ist ein Gaspedalpositionssensor 27 angebracht, der in Abhängigkeit von der Auslenkung des Gaspedals 26 (im Folgenden als „Gaspedalstellung" bezeichnet) ein elektrisches Signal erzeugt.
  • Der gemäß der obigen Beschreibung konstruierte Verbrennungsmotor 1 ist mit einer elektronischen Steuerungseinheit (E lectronic Control Unit, ECU) 25 zur Steuerung des Betriebszustandes des Motors 1 ausgestattet. Die ECU 25 ist eine Arithmetik- und Logikeinheit und besteht vor allem aus CPU, ROM, RAM, Sicherungs-RAM und so weiter. Mit der ECU 25 sind der oben erwähnte Luftmengenmesser 14, der Drosselventilpositionssensor 17, der Phasendifferenzsensor 20, der Arbeitswinkelsensor 22 und der Gaspedalpositionssensor 27 elektrisch verbunden. Außerdem sind ein Kurbelwellenpositionssensor 23 und ein Wassertemperatursensor 24, die mit dem Motor 1 verbunden sind, und eine Anzeigeeinheit 28 im Fahrgastraum des Fahrzeugs, in welches der Motor 1 eingebaut ist, mit der ECU 25 elektrisch verbunden.
  • Darüber hinaus sind die Zündkerze 5, die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 6, das Drosselventilstellglied 16, der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 mit der ECU 25 elektrisch verbunden. Die ECU 25 steuert unter Verwendung der Ausgangssignale der oben erwähnten Sensoren als Parameter die Zündkerze 5, die Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 6, das Drosselventilstellglied 16, den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19, den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und die Anzeigeeinheit 28.
  • Zum Beispiel steuert die ECU 25 die Ansaugluftmenge des Motors 1 mittels des Drosselventilstellglieds 16, des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21, bis der Zielwert der Ansaugluftmenge erreicht ist. Diese Steuerung wird im Folgenden als „Ansaugluftmengensteuerung" bezeichnet.
  • Zur Steuerung der Ansaugluftmenge berechnet die ECU 25 zuerst die Motordrehzahl aus den Zeitintervallen, innerhalb welcher der Kurbelwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt, und liest einen Ausgangssignalwert des Gaspedalpositionssen sors 27 (welcher die Gaspedalstellung anzeigt). Dann berechnet die ECU 25 aus der Motordrehzahl und der Gaspedalstellung als Parameter einen Zielwert für das Drehmoment des Motors 1. Anschließend berechnet die ECU 25 eine Ansaugluftmenge (d.h. den Zielwert der Ansaugluftmenge), die zum Erreichen des Zielwerts des Drehmoments des Motors 1 erforderlich ist. Bei dieser Berechnung wird der Zielwert der Ansaugluftmenge mit zunehmender Betätigung des Gaspedals und höherer Motordrehzahl größer.
  • Anschließend ermittelt die ECU 25 einen Öffnungswinkel des Drosselventils 15, eine Abweichung des Phasenwinkels zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle und einen Arbeitswinkel des Einlassventils 3, sodass der Ausgangssignalwert des Luftmengenmessers 14 (d.h. die tatsächliche Ansaugluftmenge) den Zielwert der Ansaugluftmenge erreicht. Genauer gesagt, wenn die Betätigung des Gaspedals einen vorgegebenen Wert nicht erreicht, steuert die ECU 25 gemäß 2 die Ansaugluftmenge durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils 15. Wenn die Betätigung des Gaspedals den vorgegebenen Wert hingegen erreicht oder überschreitet, steuert die ECU 25 die Ansaugluftmenge mittels des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und lässt dabei das Drosselventil 15 im Wesentlichen ganz geöffnet. Das im Wesentlichen vollständige Öffnen des Drosselventils 15 erfolgt, damit sich die Luftmenge nicht ändert (zunimmt), falls der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 noch weiter vergrößert wird.
  • In einem Motorarbeitsbereich, in welchem die Betätigung des Gaspedals den vorgegebenen wert nicht erreicht, steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 proportional zur Betätigung des Gaspedals vergrößert oder verkleinert wird. Gleichzeitig steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des Wassertemperatursensors 24 (welches die Kühlwassertemperatur anzeigt), einem Ausgangssignal des Gaspedalpositionssensors 27 (welches die Gaspedalstellung anzeigt) und der Motordrehzahl.
  • Wenn die Kühlwassertemperatur niedriger als eine vorgegebene Temperatur ist und sich der Motor 1 im Leerlauf befindet (d.h., wenn das Gaspedal 26 nicht ausgelenkt ist) oder die Motordrehzahl im unteren Drehzahlbereich ist und die Gaspedalstellung einen vorgegebenen Wert unterschreitet, steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts verzögert wird, und den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der Schließzeitpunkt des Einlassventils in der Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts liegt.
  • Wenn der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber oberen Totpunkt des Ansaugtakts verzögert wird, überlappen sich die Öffnungszeiten des Einlassventils 3 und des Auslassventils 4 nicht so lange, und die Menge des aus dem Zylinder 2 und/oder von der Auslassöffnung zur Einlassöffnung zurückströmenden Abgases (d.h. die Menge des so genannten inneren AGR-Gases) wird verringert. wenn der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 in der Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts liegt, wird die Menge der nach dem Übergang des Zylinders 2 vom Ansaugtakt zum Verdichtungstakt aus dem Zylinder 2 zur Einlassöffnung zurückströmenden Ansaugluft verringert und somit eine mögliche Verringerung der Volumenleistung unterdrückt.
  • Wenn also die Kühlwassertemperatur niedrig ist und sich der Motor 1 im Leerlauf befindet oder wenn das Gaspedal nur geringfügig betätigt und die Motordrehzahl niedrig ist, wird die Menge des inneren AGR-Gases verringert und damit die Verringerung der Volumenleistung unterdrückt, sodass eine stabile Verbrennung im Motor 1 gewährleistet ist.
  • Wenn die Betätigung des Gaspedals einen vorgegebenen Wert unterschreitet und die Motordrehzahl in einem mittleren Drehzahlbereich liegt, steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 vor den oberen Totpunkt des Ansaugtakts verlegt wird, und den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 in der Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts liegt.
  • Wenn der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 vor den oberen Totpunkt des Ansaugtakts verlegt wird, wird die Überlappungsdauer zwischen dem Einlassventil 3 und dem Auslassventil 4 verlängert, sodass die Menge des inneren AGR-Gases erhöht und der Pumpverlust verringert wird. Wenn der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 in die Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts gelegt wird, wird die Menge der nach dem Übergang des Zylinders 2 vom Ansaugtakt zum Verdichtungstakt aus dem Zylinder 2 zur Einlassöffnung zurückströmenden Ansaugluft verringert und somit eine mögliche Verringerung der Volumenleistung unterdrückt.
  • Wenn also die Betätigung des Gaspedals einen vorgegebenen Wert unterschreitet und die Motordrehzahl im mittleren Drehzahlbereich liegt, kann die Menge des inneren AGR-Gases erhöht, der Pumpverlust verringert und gleichzeitig die Verringerung der Volumenleistung unterdrückt werden, sodass eine höhere Abgasqualität und verbesserte Kraftstoffausnutzung (geringerer Kraftstoffverbrauch) gewährleistet werden.
  • In einem Arbeitsbereich des Motors, in welchem die Betätigung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder übersteigt, hält die ECU 25 das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet und steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass die Ansaugluftmenge des Motors 1 eingestellt wird.
  • Genauer gesagt, die ECU 25 steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 mit zunehmender Motordrehzahl verfrüht wird, sodass sich das Einlassventil 3 und das Auslassventil 4 länger überlappen. Außerdem steuert die ECU 25 den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 vergrößert (d.h. der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 verzögert) wird, wenn der Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1 größer wird, sodass die Menge der dem Zylinder 2 zugeführten Frischluft zunimmt.
  • Bei der oben beschriebenen Ansaugluftmengensteuerung steuert die ECU 25 entsprechend dem Ausgangssignal des Phasendifferenzsensors 20 über eine Rückkopplung den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die tatsächlichen Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 3 mit deren Zielwerten übereinstimmen, und entsprechend dem Ausgangssignal des Arbeitswinkelsensors 22 den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der tatsächliche Arbeitswinkel des Einlassventils 3 mit seinem Zielwert übereinstimmt. Darüber hinaus steuert die ECU 25 entsprechend dem Ausgangssignal des Drosselventilpositionssensors 17 über eine Rückkopplung das Drosselventilstellglied 16 so, dass der tatsächliche Öffnungswinkel des Drosselventils 15 mit seinem Zielwert übereinstimmt.
  • Durch diese Rückkopplungssteuervorgänge werden die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 3, der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 und der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 genauer gesteuert, sodass die Ansaugluftmenge genauer eingestellt werden kann.
  • Wenn mindestens in einem aus dem Drosselventil 15, dem Drosselventilstellglied 16 und dem Drosselventilpositionssensor 17 bestehenden Drosselmechanismus, einem aus dem Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und dem Phasendifferenzsensor 20 bestehenden Zeitpunktsteuerungssystem oder einem aus dem Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und dem Arbeitswinkelsensor 22 bestehenden Arbeitswinkelsteuerungssystem ein Fehler auftritt, kann die oben beschriebene Steuerung der Ansaugluftmenge nur schwer bewerkstelligt werden.
  • In diesem Fall kann die tatsächliche Ansaugluftmenge des Motors 1 nicht auf ihren Zielwert gebracht werden, sodass die Laufeigenschaften und die Abgasqualität des Motors 1 zurückgehen und der Motor 1 nicht mehr ordnungsgemäß weiterlaufen kann.
  • Zur Behebung dieses Problems führt das Steuerungssystem des Verbrennungsmotors gemäß der vorliegenden Ausführungsart der Erfindung mittels ihrer ECU 25 je nach Art des Fehlers verschiedene Fehlerkorrekturprozesse durch, wenn mindestens im Drosselmechanismus, im Zeitpunktsteuerungssystem oder im Arbeitswinkelsteuerungssystem ein Fehler auftritt.
  • Im Folgenden werden die Fehlerkorrekturprozesse gemäß der Ausführungsart beschrieben. Ein Fehler kann mindestens im Drosselmechanismus, im Zeitpunktsteuerungssystem oder im Arbeitswinkelsteuerungssystem, aber auch ausschließlich im Zeitpunktsteuerungssystem oder im Arbeitswinkelsteuerungssystem oder aber im Zeitpunktsteuerungssystem und im Arbeitswinkelsteuerungssystem oder aber nur im Drosselmechanismus und in anderen Fällen auftreten.
  • (1) Fehlerkorrekturprozess beim Auftreten eines Fehlers ausschließlich im Zeitpunktsteuerungssystem
  • Als Störung im Zeitpunktsteuerungssystem kommen ein Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und/oder ein Fehler im Phasendifferenzsensor 20 in Frage.
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zur Erkennung eines Fehlers im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gilt ein Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 als erkannt, wenn sich der wert des Ausgangssignals des Phasendifferenzsensors 20 in Abhängigkeit vom Wert eines Steuersignals, das von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 übertragen wird, nicht ändert, (d.h., wenn sich die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle nicht ändert).
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers im Phasendifferenzsensor 20 gilt ein Fehler im Phasendifferenzsensor 20 als erkannt, wenn der Wert des Ausgangssignals des Phasendifferenzsensors 20 unverändert oberhalb oder unterhalb eines Wertebereichs des Sensors 20 für den Normalbetrieb liegt.
  • (a) Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus
  • Wenn im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 ein Fehler auftritt, ist die ECU 25 nicht mehr in der Lage, den Phasenwinkel zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle zu ändern, und unterbricht deshalb die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19.
  • Die Hardware des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 ist so aufgebaut, dass der Phasenwinkel zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle zum Zeitpunkt der Unterbrechung der Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 in der am stärksten verzögerten Position festgehalten wird.
  • Wenn der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so gesteuert wird, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den Maximalwert erreicht, wenn die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle in der am stärksten verzögerten Position festgehalten wird, kann gemäß 3 die Öffnungszeit des Einlassventils 3 verlängert werden (d.h., das Einlassventil 3 kann relativ lange offen bleiben), während der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts stark verzögert wird. Dadurch kann in den Zylinder 2 eingesaugte Luft während des Ansaugtakts in umgekehrter Richtung zur Einlassöffnung zurückströmen, sodass die reale Öffnungszeit während des Verdichtungstakts verringert und die Verbrennung im Motor 1 instabiler wird.
  • Wenn der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so gesteuert wird, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den Minimalwert erreicht, wenn die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle in der am stärksten verzögerten Position festgehalten wird, wird gemäß 4 die Schließzeit des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts nicht wesentlich verzögert, während die Öffnungszeit des Einlassventils 3 deutlich verkürzt wird. Dadurch wird die Menge der in den Zylinder 2 eingesaugten An saugluft verringert, sodass das Drehmoment des Motors 1 überaus stark verringert wird.
  • Bei den oben erwähnten Situationen legt die ECU 25 während des Fehlerkorrekturprozesses beim Auftreten eines Fehlers im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 einen bestimmten Wert fest (der als „erster vorgegebener Wert" bezeichnet wird), bei welchem der Arbeitswinkel des Einlassventils gemäß 5 einen vorgegebenen Winkelwert zwischen dem Minimal- und dem Maximalwinkel erreicht, wenn die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle in der am stärksten verzögerten Position festgehalten wird.
  • Zur Verbesserung der Laufeigenschaften des Motors 1 im Notlaufmodus des Fahrzeugs ist es eher wünschenswert, die Verbrennungsstabilität des Motors 1 bei Motordrehzahlen im unteren bis mittleren Drehzahlbereich zu verbessern als im oberen Drehzahlbereich. Daher wird der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 vorzugsweise auf einen Zeitpunkt gelegt, während dessen die in den Zylinder 2 eingesaugte Luft nicht in umgekehrter Richtung zur Einlassöffnung zurückströmt, genau gesagt, in die Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts, und der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 wird vorzugsweise so festgelegt, dass er dem Minimalwert näher kommt als dem Maximalwert.
  • Wenn der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle am stärksten verzögert und der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 unverändert auf einem vorgegebenen Wert verbleibt, lässt sich der Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1 in einem Arbeitsbereich nur schwer erreichen, in welchem die Betätigung des Gaspedals einen vorgegebenen Betrag erreicht oder überschreitet (d.h. in einem Ar beitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt). Die ECU 25 steuert also das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 mit zunehmender Betätigung des Gaspedals allmählich größer wird. Dabei ist es wünschenswert, das Drosselventilstellglied 16 über eine Rückkopplung so zu steuern, dass der Wert des Ausgangssignals des Luftmengenmessers 14 den Zielwert der Ansaugluftmenge erreicht.
  • Durch den oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozess können zumindest dann, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich betrieben wird, die Ansaugluftmenge ihrem Zielwert angeglichen und gleichzeitig die Verschlechterung der Verbrennungsstabilität unterdrückt werden. Somit gestattet der Fehlerkorrekturprozess, dass der Motor 1 zumindest im unteren bis mittleren Drehzahlbereich betrieben werden kann. Somit kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 aufgrund des Fehlerkorrekturprozesses im Notlauf weiterfahren, ohne dass die Laufeigenschaften und die Abgasqualität während des Fahrzeugnotlaufs verschlechtert werden.
  • Zur Verbesserung der Laufeigenschaften des Motors nicht nur im unteren bis mittleren, sondern auch im oberen Drehzahlbereich kann die ECU 25 den Arbeitswinkel des Einlassventils 3 so steuern, dass er gemäß 7 bei zunehmender Motordrehzahl in dem Bereich zwischen dem vorgegebenen Wert und dem Maximalwert größer wird und gleichzeitig der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 in Abhängigkeit von der Betätigung des Gaspedals in dem Drehzahlbereich geändert wird, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet.
  • Dabei kann die Verringerung oder Verschlechterung der Verbrennungsstabilität nicht nur im unteren bis mittleren, sondern auch im oberen Drehzahlbereich des Motors 1 unterdrückt werden und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im wesentlichen genauso weiterfahren wie im Normalbetrieb.
  • (b) Störung im Phasendifferenzsensor 20
  • Wenn im Phasendifferenzsensor 20 ein Fehler auftritt, kann die ECU 25 die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle nicht durch Rückkopplung eines Ausgangssignalwertes vom Phasendifferenzsensor 20 steuern.
  • Dann lässt sich die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle nur schwer genau steuern, außer zur frühesten und zur spätesten Position. Somit ist es wünschenswert, die Lage des Phasenwinkels gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der frühesten oder der spätesten Position festzuhalten.
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der spätestmöglichen Position festgehalten wird, lässt sich die Ansaugluftmenge des Motors 1 gemäß der obigen Beschreibung unter Bezug auf 3 und 4 allein mit Hilfe des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 nur schwer steuern, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in einem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig offen bleibt).
  • Wenn hingegen die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der frühesten Position festgehalten und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so gesteuert wird, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 seinen Maximalwert erreicht, wird gemäß 8 der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts vorverlegt und der Schließzeitpunkt des Einlassventils leicht gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts verzögert.
  • Dabei wird die reale Dauer des Verdichtungstakts (oder reale Verdichtungsdauer) nicht übermäßig verkürzt, da der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 nicht zu stark gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts verzögert wird, wodurch sich die Wahrscheinlichkeit einer stabilen Verbrennung im Motor 1 erhöht. Da die Überlappung zwischen dem Einlassventil 3 und dem Auslassventil 4 relativ lange dauert, ist es allerdings wünschenswert, für den Arbeitswinkel des Einlassventils 3 einen relativ großen Wert zu wählen, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Volumenleistung der Ansaugluft durch eine Stoßwirkung des Abgases leicht verbessert werden kann, also in einem Arbeitsbereich mit stark betätigtem Gaspedal und hoher Motordrehzahl.
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle unverändert in der frühestmöglichen Position verbleibt und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so gesteuert wird, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 seinen Minimalwert erreicht, wird der Öffnungswinkel des Einlassventils 3 gemäß 9 gegenüber dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts verzögert und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts verfrüht.
  • Da hierbei die Überlappungsdauer zwischen dem Einlassventil 3 und dem Auslassventil 4 verkürzt und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts verfrüht wird, verringern sich die Volumenleistung der Ansaugluft und die reale Verdichtungsdauer kaum. Da aller dings die Öffnungsdauer des Einlassventils 3 verkürzt wird, ist es wünschenswert, für den Arbeitswinkel des Einlassventils 3 einen relativ kleinen Wert zu wählen, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich mit relativ kleinem Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1 läuft, also in einem Arbeitsbereich mit geringer Gaspedalbetätigung und niedriger Motordrehzahl.
  • Die obige Beschreibung zeigt, dass die Ansaugluftmenge allein mit Hilfe des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 leichter gesteuert werden kann, wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der frühestmöglichen Position festgehalten wird, als wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der spätestmöglichen Position festgehalten wird.
  • Deshalb steuert die ECU 25 im Falle einer Störung des Phasendifferenzsensors 20 bei dem Fehlerkorrekturprozess der Ausführungsart den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 gemäß 10 proportional zum Zielwert der Ansaugluftmenge größer wird, und den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle in der frühesten Position festgehalten wird.
  • Mit Hilfe des in der oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 ausschließlich mit dem Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesteuert werden, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen ganz geöffnet bleibt).
  • Wenn also eine Störung des Phasendifferenzsensors 20 auftritt, kann der Zielwert der Ansaugluftmenge ohne Beeinträchtigung der Verbrennungsstabilität im Motor 1 erreicht werden, sodass die Verschlechterung der Abgasqualität und der Laufeigenschaften des Motors unterdrückt und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Wesentlichen genauso betrieben werden kann wie im Normalbetrieb.
  • (2) Fehlerkorrekturprozess bei einem Fehler ausschließlich im Arbeitswinkelsteuerungssystem
  • Als Störung im Arbeitswinkelsteuerungssystem kommt ein Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und/oder ein Fehler im Arbeitswinkelsensor 22 in Betracht.
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gilt ein Fehler des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 als erkannt, wenn sich der Wert des Ausgangssignals des Arbeitswinkelsensors 22 in Abhängigkeit vom wert eines Steuersignals, das von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 übertragen wird, nicht ändert, (d.h., wenn sich der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 nicht ändert).
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers im Arbeitswinkelsensor 22 gilt der Fehler im Arbeitswinkelsensor 22 als erkannt, wenn das Ausgangssignal des Arbeitswinkelsensors 22 auf einem höheren oder niedrigeren Wert festgehalten wird, als dem Ausgangssignalbereich des Sensors 22 im Normalbetrieb entspricht.
  • (a) Fehler im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21
  • Wenn im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 ein Fehler auftritt, ist die ECU 25 nicht mehr in der Lage, den Arbeitswinkel des Einlassventils 3 zu ändern, und unterbricht deshalb die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21.
  • Im Allgemeinen nimmt das zum Öffnen des Einlassventils 3 erforderliche Drehmoment im gleichen Maße wie der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 zu. Deshalb wird davon ausgegangen, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den Minimalwinkel einnimmt, wenn die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 unterbrochen wird. Tatsächlich aber kann sich der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 in Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen dem zum Öffnen des Einlassventils 3 erforderlichen Drehmoment und der Reibung im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 ändern.
  • Bei dem Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 in Abhängigkeit von dem durch den Arbeitswinkelsensor 22 gemessenen tatsächlichen Arbeitswinkel, um so die Verbrennung im Motor 1 zu stabilisieren. Gleichzeitig stellt die ECU 25 die Ansaugluftmenge durch Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16 in Abhängigkeit von der durch den Gaspedalpositionssensor 27 gemessenen Gaspedalstellung ein.
  • Genauer gesagt, die ECU 25 steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass gemäß 11 der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle mit zunehmendem Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 (der den tatsächlichen Arbeitswinkel anzeigt) und zunehmender Motordrehzahl gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle vorverlegt wird, sodass die Volumenleistung der Ansaugluft zunimmt.
  • Wenn jedoch der tatsächliche Arbeitswinkel in der Nähe des Maximalwertes liegt, wird der Zielwert der Ansaugluftmenge leicht überschritten. In einem Bereich, in welchem der tatsächliche Arbeitswinkel einen vorgegebenen Winkel a erreicht oder überschreitet, ist es daher wünschenswert, den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so zu steuern, dass der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle bei zunehmendem tatsächlichem Arbeitswinkel und zunehmender Motordrehzahl gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle verzögert wird, um dadurch die Volumenleistung der Ansaugluft zu verringern.
  • Auch wenn der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 nicht auf einen gewünschten Winkelwert eingestellt werden kann, lässt sich der Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1 nur schwer erreichen, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im wesentlichen vollständig offen bleibt). Dann steuert gemäß 6 die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 in dem Maße größer wird, wie die Stellung des Gaspedals zunimmt.
  • Durch diese Ausführung des oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 ihrem Zielwert angenähert und gleichzeitig die Verringerung der Verbrennungsstabilität im Motor 1 unterdrückt werden, sodass der Motor 1 weiterlaufen und der Verschlechterung der Laufeigenschaft und der Abgasqualität entgegenwirken kann. Dadurch ist das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 in der Lage, im Wesentlichen genauso weiterzufahren wie im Normalbetrieb.
  • (b) Fehler im Arbeitswinkelsensor 22
  • Wenn im Arbeitswinkelsensor 22 ein Fehler auftritt, ist die ECU 25 nicht mehr in der Lage, den Arbeitswinkel des Einlassventils 3 durch Rückkopplung des Ausgangssignalwertes des Arbeitswinkelsensors 22 zu ändern.
  • Dann lässt sich der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 nur schwierig genau auf andere Werte als den Maximalwert und den Minimalwert einstellen, sodass die ECU 25 für einen Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 einen zweiten vorgegebenen Wert wählt, der vorher festgelegt wird.
  • Der zweite vorgegebene Wert wird zum Beispiel so festgelegt, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den Arbeitswinkel von Einlassventilen erreicht oder unterschreitet, welche in einem Verbrennungsmotor ohne den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 verwendet werden, vorzugsweise wird der Arbeitswinkel jedoch so festgelegt, dass er dem Minimalwert näher kommt als dem Maximalwert.
  • Obwohl die tatsächliche Ansaugluftmenge in einem Arbeitsbereich mit relativ großem Zielwert der Ansaugluftmenge kleiner als ihr Zielwert werden kann, wird der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts eher nicht zu weit verfrüht und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts eher nicht zu weit verzögert.
  • Darüber hinaus steuert die ECU 25 gemäß 12 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 in der Nähe des oberen Totpunktes des Ansaugtakts und der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 in der Nähe des unteren Totpunktes des Ansaugtakts liegt.
  • Vorzugsweise steuert die ECU 25 dabei den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle des Motors 1 im Leerlauf im Vergleich zum Motor ohne Leerlauf verzögert wird. Das liegt daran, dass die Verbrennungsstabilität des Motors 1 im Leerlauf verringert sein kann, da die Menge des inneren AGR-Gases zunimmt, wenn sich das Einlassventil 3 und das Auslassventil 4 zu lange überlappen.
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle und der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 in der oben beschriebenen Weise unverändert bleiben, erreicht die Ansaugluftmenge des Motors 1 nur schwer ihren Zielwert, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt). Daher steuert die ECU 25 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 6 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 allmählich größer wird, wenn die Stellung des Gaspedals zunimmt.
  • Mit Hilfe des oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 an ihren Zielwert angenähert und gleichzeitig der Verringerung der Verbrennungsstabilität zumindest dann entgegengewirkt werden, wenn sich der Motor 1 im Leerlauf oder in einem unteren bis mittleren Drehzahlbereich befindet, sodass der Motor 1 bei einem Fehler im Arbeitswinkelsensor 22 zumindest im Leerlauf oder im unteren bis mittleren Drehzahlbereich weiterlaufen kann.
  • Infolgedessen kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlauf weiterfahren, und außerdem kann einer möglichen Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität während des Notlaufbetriebs entgegengewirkt werden.
  • (3) Fehlerkorrekturprozess bei Fehlern im Zeitpunktsteuerungssystem und im Arbeitswinkelsteuerungssystem
  • Als Fehler im Zeitpunktsteuerungssystem und im Arbeitswinkelsteuerungssystem kommen Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsensor 22, Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21, Fehler im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsensor 22 sowie Fehler im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 in Betracht.
  • (a) Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsensor 22
  • Wenn Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsensor 22 gleichzeitig auftreten, kann der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle nicht gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle verschoben werden, sodass die genaue Steuerung des Arbeitswinkels des Einlassventils 3 nur schwer möglich ist.
  • Bei dem hier durchgeführten Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und legt für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 einen dritten vorgegebenen Wert fest. Da die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle bezüglich des Phasenwinkels der Kurbelwelle in der am stärksten verzögerten Position festgehalten wird, wenn die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 angehalten wird, ist es wünschenswert, den dritten vorgegebenen wert so zu wählen, dass der Arbeits winkel des Einlassventils 3 im Wesentlichen gleich dem oben unter Bezug auf 5 beschriebenen vorgegebenen Winkel ist.
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle bezüglich des Phasenwinkels der Kurbelwelle und der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 wie oben beschrieben unverändert bleiben, kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 nur schwer auf den Zielwert gebracht werden, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt). Deshalb steuert die ECU 25 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 6 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 allmählich größer wird, wenn die Stellung des Gaspedals zunimmt.
  • Mit Hilfe des oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 an den Zielwert angenähert werden und gleichzeitig der Verringerung der Verbrennungsstabilität zumindest dann entgegengewirkt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft, sodass der Motor zumindest bei niedrigen bis mittleren Drehzahlen weiterlaufen kann.
  • Daher kann ein Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 in einem Notlaufmodus weiterfahren, ohne dass sich die Laufeigenschaften und die Abgasqualität während des Notlaufmodus verschlechtern.
  • Wenn Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsensor 22 gleichzeitig auftreten, kann die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 unterbrechen und die Ansaugluftmenge des Motors 1 ausschließlich durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils 15 steuern. Dann kann zwar der Verringerung der Verbrennungsstabilität des Motors 1 nur schwer entgegengewirkt werden, aber das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 kann im Notlaufmodus weiterfahren.
  • (b) Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21
  • Wenn Fehler im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gleichzeitig auftreten, kann sowohl die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle als auch der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 nicht mehr geändert werden.
  • Bei dem hier durchgeführten Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und steuert die Ansaugluftmenge des Motors 1 durch Änderung des Öffnungswinkels des Drosselventils 15.
  • Zur Steuerung der Ansaugluftmenge steuert die ECU 25 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 6 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 größer wird, wenn die Stellung des Gaspedals zunimmt, und steuert ferner das Drosselventilstellglied 16 durch Rückkopplung eines Ausgangssignalwertes des Luftmengenmessers 14.
  • Durch den oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozess kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 an den Zielwert der Ansaugluftmenge angenähert werden, sodass das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus weiterfahren kann, obwohl der Verringerung der Verbrennungsstabilität des Motors 1 nur schwer entgegengewirkt werden kann.
  • (c) Fehler im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsensor 22
  • Wenn im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsensor 22 gleichzeitig Fehler auftreten, ist sowohl die genaue Steuerung der Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle zu einer Position außer der am stärksten vorverlegten und der am stärksten verzögerten Position als auch die genaue Steuerung des Arbeitswinkels des Einlassventils 3 nur schwer möglich.
  • Bei dem hier durchgeführten Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle bezüglich des Phasenwinkels der Kurbelwelle so weit wie möglich vorverlegt ist, und legt für einen Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 einen vierten vorgegebenen wert fest.
  • Für den vierten vorgegebenen wert wird unter der Voraussetzung, dass der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle bezüglich des Phasenwinkels der Kurbelwelle so weit wie möglich vorverlegt ist, ein Wert gewählt, bei welchem gemäß 14 der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils in der Nähe des oberen Totpunktes des Ansaugtakts liegt. Das liegt daran, dass bei Festlegung des Öffnungszeitpunktes des Einlassventils 3 in der Nähe des oberen Totpunktes des Ansaugtakts zwar die gemessene Ansaugluftmenge im hohen Drehzahlbereich des Motors unzureichend sein kann, aber der Verringerung der Verbrennungsstabilität bei einer Motordrehzahl im Leerlauf oder im unteren bis mittleren Drehzahlbereich entgegengewirkt werden kann, die[TEXT FEHLT].
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle und der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 auf diese Weise festgelegt sind, kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 nur schwer auf den Zielwert gebracht werden, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt). Deshalb steuert die ECU 25 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 6 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 allmählich größer wird, wenn die Stellung des Gaspedal zunimmt.
  • Durch die Ausführung des oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 an den Zielwert angenähert werden und gleichzeitig der Verringerung der Verbrennungsstabilität zumindest dann entgegengewirkt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft, sodass der Motor zumindest bei unteren bis mittleren Drehzahlen weiterlaufen kann. Daher kann ein Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus weiterfahren, während der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität während des Notlaufmodus entgegengewirkt wird.
  • (d) Fehler im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21
  • Wenn Fehler im Phasendifferenzsensor 20 und im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gleichzeitig auftreten, lässt sich die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle nur schwer genau steuern, außer zur frühesten und zur spätesten Position, und außerdem kann der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 nicht mehr geändert werden.
  • Bei dem hier durchgeführten Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle so weit wie möglich vorverlegt ist, und unterbricht die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21.
  • In diesem Fall kann der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 8 und 9 gegenüber dem oberen Totpunkt des Ansaugtakts vorverlegt werden, jedoch wird der Schließzeitpunkt des Einlassventils 3 gegenüber dem unteren Totpunkt des Ansaugtakts nicht stark verzögert. Somit kann der Verringerung der Verbrennungsstabilität bis auf einen Tiefstwert entgegengewirkt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft.
  • Wenn die Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle unverändert bleibt und die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 unterbrochen ist, kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 in einem Arbeitsbereich des Motors nicht mehr geändert werden, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet (d.h. in dem Arbeitsbereich, in welchem das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt). Deshalb steuert die ECU 25 gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 6 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 allmählich größer wird, wenn die Auslenkung des Gaspedals zunimmt.
  • Mit Hilfe des oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozesses kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 an den Zielwert angenähert und gleichzeitig der Verringerung der Verbrennungsstabilität zumindest dann entgegengewirkt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft, sodass der Motor 1 zumindest bei niedrigen bis mittleren Drehzahlen weiterlaufen kann. Folglich kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus betrieben werden, während der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität während des Notlaufmodus des Fahrzeugs entgegengewirkt werden kann.
  • (4) Fehler im Drosselmechanismus
  • Als Fehler im Drosselmechanismus kommt entweder ein Fehler im Antriebssystem des Drosselmechanismus in Betracht, zum Beispiel, wenn dass Drosselventil 15 hängt oder das Drosselventilstellglied 16 nicht richtig funktioniert und dadurch der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 nicht geändert werden kann, oder ein Fehler im Drosselpositionssensor 17.
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers im Antriebssystem des Drosselmechanismus wird eine Störung im Antriebssystem des Drosselmechanismus ermittelt, wenn sich der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Drosselventilstellglied 16 gesendeten Steuerungssignalwert nicht ändert (d.h., wenn sich der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 nicht ändert).
  • Bei einem Beispiel eines Verfahrens zum Erkennen eines Fehlers im Drosselpositionssensor 17 wird eine Störung im Antriebssystem im Drosselpositionssensor 17 ermittelt, wenn das Ausgangssignal des Drosselpositionssensors 17 unverändert ei nen Wert aufweist, der unterhalb oder oberhalb des Normalbereichs des Sensors 17 liegt.
  • (a) Fehler im Antriebssystem des Drosselmechanismus
  • Wenn ein Fehler im Antriebssystem des Drosselmechanismus auftritt, bleibt der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 unverändert. Deshalb kann sowohl der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 nicht mehr entsprechend der Betätigung des Gaspedals gesteuert werden, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert unterschreitet, als auch das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleiben, wenn der Motor in einem Arbeitsbereich läuft, in welchem die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet.
  • Bei dem hier durchgeführten Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Erfindung unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16 und steuert gemäß 15 den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 mit zunehmender Stellung des Gaspedals größer wird, und steuert gleichzeitig gemäß 16 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 mit zunehmender Motordrehzahl vorverlegt wird.
  • Bei der obigen Steuerung kann die tatsächliche Ansaugluftmenge des Motors 1 je nach dem festgelegten Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den Zielwert überschreiten, und das Drehmoment des Motors 1 kann dementsprechend so weit ansteigen, dass das der Stellung des Gaspedals entsprechende Drehmoment überschritten wird.
  • In diesem Fall berechnet die ECU 25 eine überschüssige Luftmenge, indem sie den Zielwert der Ansaugluftmenge von der tatsächlichen Ansaugluftmenge subtrahiert und die Zündkerze 5 so steuert, dass der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit von der überschüssigen Luftmenge stärker verzögert wird. Dabei ist jedoch zu beachten, dass es zu Fehlzündungen im Motor 1 kommen kann, wenn der Zündzeitpunkt zu stark verzögert wird. Bei der vorliegenden Ausführungsart wird deshalb vorher empirisch eine überschüssige Luftmenge ΔA gemäß 17 ermittelt (die als „Maximalverzögerungsluftmenge" bezeichnet wird), bei welcher die Verzögerung des Zündzeitpunktes einen Grenzwert Lmax erreicht, und die Verzögerung wird auf den Grenzwert Lmax festgelegt, wenn die überschüssige Luftmenge die Maximalverzögerungsluftmenge ΔA erreicht oder überschreitet.
  • Wenn die überschüssige Luftmenge die Maximalverzögerungsluftmenge ΔA erreicht oder überschreitet, verringert die ECU 25 die Anzahl der aktiven Zylinder des Motors 1 mit zunehmender überschüssiger Luftmenge. Zum Beispiel erhöht die ECU 25 gemäß 18 die Anzahl der nichtaktiven (oder ruhenden) Zylinder jedes Mal um eins, wenn die überschüssige Luftmenge um einen bestimmten Betrag Δa zugenommen hat.
  • Durch den oben beschriebenen Fehlerkorrekturprozess kann der Motor 1 weiterlaufen, während das Drehmoment des Motors 1 an das der Stellung des Gaspedals entsprechende Drehmoment angenähert wird. Deshalb kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus betrieben werden.
  • (b) Fehler im Drosselpositionssensor 17
  • Wenn ein Fehler im Drosselpositionssensor 17 auftritt, kann der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 nicht genau gesteuert werden, und die ECU 25 unterbricht daher die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16. Bei einem normalen Drosselmechanismus wird der Öffnungswinkel des Drosselventils auf einen vorgegebenen Winkel in der Nähe des minimalen Öffnungswinkels festgelegt, wenn die Steuerung des Drosselventilstellgliedes unterbrochen wird.
  • Wenn die Steuerung gemäß der obigen Beschreibung unter Bezug auf die 15 bis 18 durchgeführt wird, während der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 unverändert auf dem vorgegebenen Wert in der Nähe des minimalen Öffnungswinkels verbleibt, kann zwar die Ansaugluftmenge des Motors 1 unzureichend sein, wenn der Motor 1 mit hoher Drehzahl läuft, aber die Ansaugluftmenge kann leicht auf den Zielwert eingestellt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft.
  • Beim Fehlerkorrekturprozess gemäß der vorliegenden Ausführungsart unterbricht also die ECU 25 die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16 und führt die Steuerung in der oben unter Bezug auf die 15 bis 18 beschriebenen Weise durch.
  • In diesem Fall kann die Ansaugluftmenge des Motors 1 dem Zielwert angenähert und gleichzeitig der Verringerung der Verbrennungsstabilität zumindest dann entgegengewirkt werden, wenn der Motor 1 im unteren bis mittleren Drehzahlbereich läuft, sodass der Motor bei niedrigen bis mittleren Drehzahlen weiterlaufen kann. Deshalb kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 in einem Notlaufmodus betrieben werden, während der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität während des Notlaufs entgegengewirkt werden kann.
  • Wenn ein Fehler in einem Drosselpositionssensor eines Drosselmechanismus auftritt, der so gebaut ist, dass ein Drossel ventil im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt, wenn die Steuerung des Drosselventilstellgliedes unterbrochen wird, kann die unter Bezug auf die 15 bis 18 in der oben beschriebenen Weise durchgeführt werden, nachdem für einen Steuerungswert für das Drosselventilstellglied ein Wert gewählt wurde, der den Öffnungswinkel des Drosselventils auf den oben beschriebenen vorgegebenen Winkel bringt.
  • (4) Fehler mindestens im Zeitpunktsteuerungssystem oder im Arbeitswinkelsteuerungssystem sowie im Drosselmechanismus
  • Wenn Fehler mindestens im Zeitpunktsteuerungssystem oder im Arbeitswinkelsteuerungssystem sowie im Drosselmechanismus gleichzeitig auftreten, unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16, des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 sowie die Steuerung der Zündkerze 5 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 6, um den Motor 1 stillzulegen, während eine Information über das Vorliegen von Störungen auf der Anzeigevorrichtung 28 angezeigt wird.
  • Wenn jedoch das Antriebssystem des Drosselmechanismus normal arbeitet und der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 auf einen vorgegebenen Winkel festgelegt werden kann, oder wenn das Antriebssystem nicht normal arbeiten kann, während das Drosselventil 15 in einer Position steht, die nicht der vollständig geschlossenen Position entspricht, kann die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 unterbrechen und dann den Zündzeitpunkt verzögern bzw. die Anzahl der aktiven Zylinder verringern, sodass der Motor 1, dessen Drehmoment durch diese Maßnahmen angepasst wurde, weiterlaufen kann.
  • Im Folgenden wird unter Bezug auf die 19 bis 24 ein Verfahren zur Durchführung der Fehlerkorrekturprozesse gemäß der vorliegenden Ausführungsart beschrieben.
  • 19 ist ein Flussdiagramm einer Fehlerkorrekturroutine. Die Fehlerkorrekturroutine wird zuvor im ROM der ECU 25 gespeichert und in vorgegebenen Zeitintervallen durch die ECU 25 durchgeführt (zum Beispiel jedes Mal, wenn der Kurbelwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt).
  • Bei der Fehlerkorrekturroutine ermittelt die ECU 25 zuerst in Schritt S1901, ob im Drosselmechanismus ein Fehler vorliegt. Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 innerhalb des Bereichs des normal funktionierenden Sensors 17 liegt. Wenn der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 im Normalbereich liegt, ermittelt die ECU 25, ob sich der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 in Abhängigkeit von dem zum Drosselventilstellglied 16 gesendeten Steuerungssignal ändert.
  • Wenn in Schritt S1901 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 außerhalb des Normalbereichs liegt oder sich in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Drosselventilstellglied 16 gesendeten Steuerungssignal nicht ändert, stellt die ECU 25 fest, dass im Drosselmechanismus ein Fehler vorliegt und geht weiter zu Schritt S1902.
  • In Schritt S1902 ermittelt die ECU 25, ob ein aus dem Zeitpunktsteuerungssystem und dem Arbeitswinkelsteuerungssystem bestehender gesteuerter Einlassventilmechanismus normal arbeitet. Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 normal arbeitet, ob der Phasendifferenzsensor 20 normal arbeitet, ob der Arbeitswinkelsteu erungsmechanismus 21 normal arbeitet und ob der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeitet.
  • Wenn in Schritt S1902 ermittelt wird, dass der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19, der Phasendifferenzsensor 20, der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 und der Arbeitswinkelsensor 22 sämtlich normal arbeiten, stellt die ECU 25 fest, dass der gesteuerte Einlassventilmechanismus normal arbeitet und geht weiter zu S1903.
  • In Schritt S1903 zeigt die ECU 25 auf der Anzeigevorrichtung 28 eine Information an, welche das Vorliegen eines Fehlers anzeigt, und führt für den Drosselmechanismus einen Fehlerkorrekturprozess durch. Während des Fehlerkorrekturprozesses für den Drosselmechanismus führt die ECU 25 eine in den 20A und 20B gezeigte Fehlerkorrekturroutine für den Drosselmechanismus durch. Die Fehlerkorrekturroutine für den Drosselmechanismus wird zuvor im ROM der ECU 25 gespeichert und von der ECU 25 durchgeführt, wenn der Drosselmechanismus gestört ist und der gesteuerte Einlassventilmechanismus normal arbeitet.
  • Während der Fehlerkorrekturroutine des Drosselmechanismus ermittelt die ECU 25 zuerst in Schritt S2001, ob der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 im normalen Signalbereich des Sensors 17 liegt.
  • Wenn in Schritt S2001 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Drosselpositionssensor 17 normal arbeitet und das Antriebssystem des Drosselmechanismus gestört ist, und der Prozess geht weiter zu Schritt S2002.
  • In Schritt S2002 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16. In Schritt S2003 berechnet die ECU 25 aus den Zeitintervallen, in denen der Kurbelwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt, die Motordrehzahl.
  • In Schritt S2004 berechnet die ECU 25 die Phasendifferenz (den Zielwert der Phasendifferenz), welche der in Schritt S2003 berechneten Motordrehzahl entspricht, aus der oben unter Bezug auf 16 beschriebenen Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3. Unter der hier erwähnten „Phasendifferenz" ist die Differenz zwischen dem Phasenwinkel der Einlassnockenwelle und dem Phasenwinkel der Kurbelwelle zu verstehen.
  • In Schritt S2005 liest die ECU 25 einen Ausgangssignalwert des Gaspedalpositionssensors 27 (welcher der Stellung des Gaspedals entspricht). In Schritt S2006 berechnet die ECU 25 den Arbeitswinkel (Zielwert des Arbeitswinkels) des Einlassventils 3, welcher der in Schritt S2005 gelesenen Stellung des Gaspedals entspricht, aus der oben unter Bezug auf 15 beschriebenen Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals und dem Arbeitswinkel.
  • In Schritt S2007 steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die Differenz zwischen dem Phasenwinkel der Einlassnockenwelle und dem Phasenwinkel der Kurbelwelle den Zielwert der Phasendifferenz erreicht. In Schritt S2008 steuert die ECU 25 den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der tatsächliche Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den Zielwert des Arbeitswinkels erreicht.
  • In Schritt S2009 liest die ECU 25 einen Ausgangssignalwert (d.h. die tatsächliche Ansaugluftmenge) des Luftmengenmessers 14. In Schritt S2010 berechnet die ECU 25 den Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1 unter Verwendung der in Schritt S2003 berechneten Motordrehzahl und der in Schritt S2005 gelesenen Stellung des Gaspedals als Parameter.
  • In Schritt S2011 ermittelt die ECU 25, ob die in Schritt S2009 gelesene tatsächliche Ansaugluftmenge den in Schritt S2010 berechneten Zielwert der Ansaugluftmenge überschreitet. Wenn in Schritt S2011 ermittelt wird, dass die tatsächliche Ansaugluftmenge den Zielwert der Ansaugluftmenge erreicht oder unterschreitet, beendet die ECU 25 sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn in Schritt S2011 ermittelt wird, dass die tatsächliche Ansaugluftmenge den Zielwert der Ansaugluftmenge überschreitet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2012 und berechnet eine überschüssige Luftmenge durch Subtrahieren des Zielwertes der Ansaugluftmenge von der tatsächlichen Ansaugluftmenge.
  • In Schritt S2013 ermittelt die ECU 25, ob die in Schritt S2012 berechnete überschüssige Luftmenge die Maximalverzögerungsluftmenge ΔA erreicht oder unterschreitet. Wenn in Schritt S2013 ermittelt wird, dass die überschüssige Luftmenge die Maximalverzögerungsluftmenge ΔA erreicht oder unterschreitet, geht die 24 weiter zu Schritt S2014 und berechnet die der überschüssigen Luftmenge entsprechende Zündzeitpunktverzögerung aus der oben unter Bezug auf 17 beschriebenen Beziehung zwischen der Zündzeitpunktverzögerung und der überschüssigen Luftmenge. Dann verzögert die ECU 25 den Zündzeitpunkt der Zündkerze 5 um den Betrag der Zündzeitpunktverzögerung.
  • Wenn in Schritt S2013 ermittelt wird, dass die überschüssige Luftmenge die Maximalverzögerungsluftmenge ΔA überschreitet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2015 und verzögert den Zündzeitpunkt der Zündkerze 5 um den Grenzwert Lmax. Dann geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2016 und berechnet die der überschüssigen Luftmenge entsprechende Anzahl der nichtaktiven Zylinder aus der oben unter Bezug auf 18 beschriebenen Beziehung zwischen der Anzahl der nicht-aktiven Zylinder und der überschüssigen Luftmenge. Dann steuert die ECU 25 den Motor 1 mit den aktiven (d.h, restlichen) Zylindern, die sich aus der berechneten Anzahl der nicht-aktiven Zylinder ergeben.
  • Wenn im obigen Schritt S2001 ermittelt wird, dass der Drosselpositionssensor 17 gestört ist, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2017, um für den Steuerungswert für das Drosselventilstellglied 16 einen Wert festzulegen, welcher den Öffnungswinkel des Drosselventils 15 auf einen vorgegebenen Winkel bringt, der in der Nähe des minimalen Öffnungswinkels liegt.
  • Anschließend führt die ECU 25 einen ähnlichen Prozess, wie in den Schritten S2003 bis S2016 beschrieben, durch und beendet dann die Ausführung dieser Routine.
  • Mit Hilfe des durch die ECU 25 durchgeführten Fehlerkorrekturprozesses für den Drosselmechanismus kann der Motor 1 weiterlaufen, wenn es im Drosselmechanismus zu einem Fehler kommt, und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 kann im Notlaufmodus weiterfahren. Darüber hinaus kann die ECU 25 der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität des Motors 1 während des Notlaufmodus des Fahrzeug entgegenwirken bzw. auf ein Minimum reduzieren.
  • Wenn in Schritt S1902 der Fehlerkorrekturroutine von 19 ermittelt wird, dass mindestens der Zeitpunktsteuerungsmecha nismus 19, der Phasendifferenzsensor 20, der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 oder der Arbeitswinkelsensor 22 gestört ist, stellt die ECU 25 fest, dass der gesteuerte Einlassventilmechanismus gestört ist und geht weiter zu Schritt S1904.
  • In Schritt S1904 zeigt die ECU 25 auf der Anzeigevorrichtung 28 eine Information an, welche das Vorliegen von Fehlern anzeigt, und unterbricht die Steuerung des Drosselventilstellgliedes 16, des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19, des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21, der Zündkerze 5 und der Kraftstoffeinspritzvorrichtungen 6 und legt so den Motor 1 still.
  • Wenn das Antriebssystem des Drosselmechanismus normal arbeitet und der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 auf einen vorgegebenen Wert festgelegt werden kann, oder wenn das nicht vollständig geschlossene Drosselventil 15 nicht normal arbeitet, kann die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 und des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 unterbrechen und dann den Zündzeitpunkt verzögern und/oder die Anzahl der aktiven Zylinder des Motors 1 verringern, sodass der Motor 1 weiterlaufen kann, während sein Drehmoment eingestellt wird. In diesem Fall kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus weiterfahren.
  • Nach Beendigung des Prozesses des oben beschriebenen Schrittes S1904 beendet die ECU 25 sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn in Schritt S1901 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 im Normalbereich liegt und sich der Ausgangssignalwert des Drosselpositionssensors 17 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Drosselventil stellglied 16 gesendeten Steuersignalwert ändert, stellt die ECU 25 fest, dass der Drosselmechanismus normal arbeitet und geht weiter zu Schritt S1905.
  • In Schritt S1905 ermittelt die ECU 25, ob ein Fehler im gesteuerten Einlassventilmechanismus auftritt, d.h., ob ein oder mehrere Fehler mindestens im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19, im Phasendifferenzsensor 20, im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 oder im Arbeitswinkelsensor 22 auftreten.
  • Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob sich der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gesendeten Steuersignalwert ändert, ob der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt, ob sich der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesendeten Steuersignalwert ändert und ob der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt.
  • Wenn in Schritt S1905 ermittelt wird, dass sich der Ausgangsignalwert des Phasendifferenzsensors 20 nicht in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gesendeten Steuersignalwert ändert oder der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 nicht im Normalbereich liegt, oder dass sich der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 nicht in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesendeten Steuersignalwert ändert oder der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 nicht im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass im gesteuerten Einlassventilmechanismus ein oder mehrere Fehler vorliegen, und der Prozess geht weiter zu Schritt S1906.
  • In Schritt S1906 zeigt die ECU 25 auf der Anzeigevorrichtung 28 eine Information an, die das Vorliegen eines oder mehrerer Fehler anzeigt, und führt einen Fehlerkorrekturprozess für den gesteuerten Einlassventilmechanismus durch. Hierbei führt die ECU 25 eine in 21 dargestellte Fehlerkorrekturroutine durch. Die Fehlerkorrekturroutine für den gesteuerten Einlassventilmechanismus wird zuvor im ROM der ECU 25 gespeichert und dann von der ECU 25 ausgeführt, wenn der Drosselmechanismus normal arbeitet und der gesteuerte Einlassventilmechanismus gestört ist.
  • Bei der Fehlerkorrekturroutine ermittelt die ECU 25 zuerst in Schritt S2101, ob das Arbeitswinkelsteuerungssystem normal arbeitet. Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob sich der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesendeten Steuersignalwert ändert und der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt.
  • Wenn in Schritt S2101 ermittelt wird, dass sich der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesendeten Steuersignalwert ändert und der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass das Arbeitswinkelsteuerungssystem normal arbeitet und somit das Zeitpunktsteuerungssystem gestört ist, und geht weiter zu Schritt S2102.
  • In Schritt S2102 führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess für das Zeitpunktsteuerungssystem durch. Hierbei führt die ECU 25 eine in den 22A und 22B gezeigte Fehlerkorrekturroutine durch. Diese Fehlerkorrekturroutine wird zu vor im ROM der ECU 25 gespeichert und dann von der ECU 25 ausgeführt, wenn der Drosselmechanismus und das Arbeitswinkelsteuerungssystem normal arbeiten und das Zeitpunktsteuerungssystem gestört ist, d.h., wenn das Zeitpunktsteuerungssystem nicht normal arbeitet.
  • Bei der Fehlerkorrekturroutine des Zeitpunktsteuerungssystems ermittelt die ECU 25 zuerst in Schritt S2201, ob der Phasendifferenzsensor 20 normal arbeitet, d.h., ob der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt.
  • Wenn in Schritt S2201 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gestört ist und der Phasendifferenzsensor 20 normal arbeitet, und geht weiter zu Schritt S2202.
  • In Schritt S2202 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19. Dabei ist der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle so weit wie möglich gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle verzögert.
  • In Schritt S2203 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 den oben erwähnten ersten vorgegebenen Wert fest. Dieser erste vorgegebene wert wird so gewählt, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils gemäß 5 einen bestimmten Winkelwert zwischen dem Minimal- und dem Maximalwinkel erreicht, der eher in der Nähe des Minimalwinkels als in der Nähe des Maximalwinkels liegt.
  • In Schritt S2204 liest die ECU 25 den Ausgangssignalwert (d.h. die Stellung des Gaspedals) des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2205 berechnet die ECU 25 aus der oben unter Bezug auf 6 beschriebenen Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals und dem Öffnungswinkel des Drosselventils den Öffnungswinkel (den Zielwert des Öffnungswinkels) des Drosselventils, welcher der in Schritt S2204 gelesenen Stellung des Gaspedals entspricht. In Schritt S2206 steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den in Schritt S2205 berechneten Zielwert des Öffnungswinkels erreicht.
  • Wenn in dem obigen Schritt S2201 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 normal arbeitet und der Phasendifferenzsensor 20 gestört ist, und geht weiter zu Schritt S2207.
  • In Schritt S2207 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 einen (möglichst weit vorverlegten) Wert fest, welcher den Phasenwinkel der Einlassnockenwelle gegenüber dem Phasenwinkel der Kurbelwelle möglichst weit vorverlegt.
  • In Schritt S2208 berechnet die ECU 25 aus den Zeitintervallen, in denen der Kurbelwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt, die Motordrehzahl. In Schritt S2209 liest die ECU 25 den Ausgangssignalwert (Stellung des Gaspedals) des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2210 berechnet die ECU 25 mit Hilfe der in Schritt S2208 berechneten Motordrehzahl und der in Schritt S2209 gelesenen Stellung des Gaspedals als Parameter den Zielwert der Ansaugluftmenge des Motors 1.
  • In Schritt S2211 berechnet die ECU 25 aus der oben unter Bezug auf 10 beschriebenen Beziehung zwischen dem Arbeitswinkel des Einlassventils 3 und dem Zielwert der Ansaugluft menge den Arbeitswinkel (Zielwert des Arbeitswinkels) des Einlassventils 3 in Abhängigkeit von dem in Schritt S2209 berechneten Zielwert der Ansaugluftmenge.
  • In Schritt S2212 steuert die ECU 25 den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 so, dass der tatsächliche Arbeitswinkel des Einlassventils 3 den in Schritt S2211 berechneten Zielwert des Arbeitswinkels erreicht.
  • In Schritt S2213 liest die ECU 25 den Ausgangssignalwert (Stellung des Gaspedals) des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2214 ermittelt die ECU 25, ob die in Schritt S2213 gelesene Stellung des Gaspedals einen vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet.
  • Wenn in Schritt S2214 ermittelt wird, dass die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert erreicht oder überschreitet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2215 und steuert das Drosselventilstellglied 16 so, dass das Drosselventil 15 im Wesentlichen vollständig geöffnet bleibt. Nach Beendigung des Prozesses von Schritt S2215 beendet die ECU 25 sofort diese Routine.
  • Wenn hingegen in Schritt S2214 ermittelt wird, dass die Stellung des Gaspedals den vorgegebenen Wert unterschreitet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2216 und berechnet aus der oben unter Bezug auf 2 beschriebenen Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals und dem Phasenwinkel des Drosselventils den Öffnungswinkel (den Zielwert des Öffnungswinkels) des Drosselventils.
  • In Schritt S2217 steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der tatsächliche Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den in Schritt S2216 berechneten Zielwert des Öffnungswinkels erreicht. Dann beendet die ECU 25 sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Mit Hilfe der durch die ECU 25 ausgeführten Fehlerkorrekturroutine der 22A und 22B für das Zeitpunktsteuerungsmechanismus kann der Motor 1 weiterlaufen und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus auch dann weiterfahren, wenn im Zeitpunktsteuerungssystem ein Fehler auftritt. Darüber hinaus ist die ECU 25 in der Lage, der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität des Motors 1 während des Notlaufmodus des Fahrzeugs entgegenzuwirken oder sie auf einen Minimum zu reduzieren.
  • Wenn in Schritt S2101 der Fehlerkorrekturroutine von 21 für den gesteuerten Einlassventilmechanismus ermittelt wird, dass sich der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 nicht in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gesendeten Steuersignalwert ändert oder der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass das Arbeitswinkelsteuerungssystem gestört ist und geht weiter zu Schritt S2103.
  • In Schritt S2103 wird ermittelt, ob das Zeitpunktsteuerungssystem normal arbeitet. Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob sich der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gesendeten Steuersignalwert ändert und der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt.
  • Wenn in Schritt S2103 ermittelt wird, dass sich der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus gesen deten Steuersignalwert ändert und der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass das Zeitpunktsteuerungssystem normal arbeitet und das Arbeitswinkelsteuerungssystem gestört ist, d.h., dass das Arbeitswinkelsteuerungssystem nicht normal arbeitet, und geht weiter zu Schritt S2104.
  • In Schritt S2104 führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess für das Arbeitswinkelsteuerungssystem durch. Hierbei führt die ECU 25 eine in 23 dargestellte Fehlerkorrekturroutine für das Arbeitswinkelsteuerungssystem durch. Diese Fehlerkorrekturroutine wird zuvor im ROM der ECU 25 gespeichert und dann von der ECU 25 ausgeführt, wenn der Drosselmechanismus und das Zeitpunktsteuerungssystem normal arbeiten und das Arbeitswinkelsteuerungssystem gestört ist.
  • Die ECU 25 ermittelt in Schritt S2301 der Fehlerkorrekturroutine für das Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus, ob der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeitet. Genauer gesagt, die ECU 25 ermittelt, ob der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt.
  • Wenn in Schritt S2301 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeitet und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gestört ist, und geht weiter zu Schritt S2302. In Schritt S2302 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21.
  • In Schritt S2303 liest die ECU 25 den Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 (welcher den tatsächlichen Arbeitswinkel des Einlassventils 3 anzeigt). In Schritt S2304 berechnet die ECU 25 aus den Zeitintervallen, in denen der Kur belwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt, die Motordrehzahl des Motors 1.
  • In Schritt S2305 berechnet die ECU 25 anhand der oben unter Bezug auf 11 beschriebenen Beziehung zwischen der Lage des Phasenwinkels der Einlassnockenwelle bezüglich des Phasenwinkels der Kurbelwelle einerseits und der Motordrehzahl und dem Arbeitswinkel andererseits den Zielwert der Phasendifferenz, welcher dem in Schritt S2303 gelesenen tatsächlichen Arbeitswinkel des Einlassventils 3 und der in Schritt S2304 berechneten Motordrehzahl entspricht.
  • In Schritt S2306 steuert die ECU 25 den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle mit dem in Schritt S2305 berechneten Zielwert der Phasendifferenz übereinstimmt.
  • In Schritt S2307 liest die ECU 25 den (die Stellung des Gaspedals kennzeichnenden) Ausgangssignalwert des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2308 berechnet die ECU 25 anhand der oben unter Bezug auf 6 beschriebenen Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals und dem Öffnungswinkel des Drosselventils den Öffnungswinkel (Zielwert des Öffnungswinkels) des Drosselventils, welcher der in Schritt S2307 gelesenen Stellung des Gaspedals entspricht.
  • In Schritt S2309 steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der tatsächliche Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den in Schritt S2308 berechneten Zielwert erreicht. Nach der Ausführung von Schritt S2309 beendet die ECU 25 sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn in Schritt S2301 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 außerhalb des Normalbe reichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor 22 gestört ist und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 normal arbeitet, und geht weiter zu Schritt S2310.
  • In Schritt S2310 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 den oben erwähnten zweiten vorgegebenen Wert fest. Der zweite vorgegebene Wert wird so gewählt, dass er in der oben beschriebenen Weise den Arbeitswinkel des Einlassventils mehr dem Minimalwinkel annähert als dem Maximalwinkel.
  • In Schritt S2311 berechnet die ECU 25 anhand der Zeitintervalle, in denen der Kurbelwellenpositionssensor 23 ein Impulssignal erzeugt, die Motordrehzahl. In Schritt S2312 liest die ECU 25 den (die Stellung des Gaspedals kennzeichnenden) Ausgangssignalwert des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2313 ermittelt die ECU 25 anhand der in Schritt S2311 berechneten Motordrehzahl und der in Schritt S2312 gelesenen Stellung des Gaspedals, ob sich der Motor 1 außerhalb des Leerlaufs befindet.
  • Genauer gesagt, die ECU 25 stellt fest, dass sich der Motor 1 im Leerlauf befindet, wenn die Motordrehzahl eine vorgegebene Drehzahl (z.B. etwa 900 U/min) erreicht oder unterschreitet und das Gaspedal 26 überhaupt nicht betätigt wird (d.h., wenn die Stellung des Gaspedals gleich null ist). Die ECU 25 stellt fest, dass sich der Motor 1 nicht im Leerlauf befindet, wenn die Motordrehzahl die vorgegebene Drehzahl überschreitet und die Stellung des Gaspedals ungleich null ist.
  • Wenn in Schritt S2313 ermittelt wird, dass sich der Motor 1 nicht im Leerlauf befindet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2314 und steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle einen ersten Wert der Phasendifferenz erreicht. Für diese erste Phasendifferenz wird ein Wert gewählt, welcher die oben unter Bezug auf 12 beschriebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 3 liefert.
  • Wenn in Schritt S2313 festgestellt wird, dass sich der Motor 1 im Leerlauf befindet, geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2315 und steuert den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 so, dass die Phasendifferenz zwischen der Einlassnockenwelle und der Kurbelwelle einen zweiten Wert der Phasendifferenz erreicht. Für die zweite Phasendifferenz wird ein Wert gewählt, welcher Öffnungs- und Schließzeitpunkte für das Einlassventil 3 liefert, die gegenüber den oben unter Bezug auf 13 beschriebenen und durch die erste Phasendifferenz festgelegten Öffnungs- und Schließzeitpunkten verzögert sind.
  • Nach Ausführung von Schritt S2314 oder Schritt S2315 geht die ECU 25 weiter zu Schritt S2316 und berechnet aus der oben unter Bezug auf 6 beschriebenen Beziehung zwischen dem Öffnungswinkel des Drosselventils und der Stellung des Gaspedals den Öffnungswinkel (Zielwert des Öffnungswinkels) des Drosselventils, welcher der in Schritt S2312 gelesenen Stellung des Gaspedals entspricht.
  • In Schritt S2317 steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den in Schritt S2316 berechneten Zielwert des Öffnungswinkels erreicht. Dann beendet die ECU 25 sofort die Ausführung diese Routine.
  • Mit Hilfe der Ausführung der Fehlerkorrekturroutine von 23 für das Arbeitswinkelsteuerungssystem durch die ECU 25 kann der Motor 1 weiterlaufen und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus weiterfahren, wenn im Arbeits winkelsteuerungssystem ein Fehler auftritt. Darüber hinaus kann die ECU 25 der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität entgegenwirken oder sie auf ein Minimum beschränken, wenn der Motor 1 im Notlaufmodus betrieben wird.
  • Wenn in Schritt S2103 der Fehlerkorrekturroutine von 21 für den gesteuerten Einlassventilmechanismus ermittelt wird, dass sich der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 nicht in Abhängigkeit von dem von der ECU 25 zum Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gesendeten Steuersignalwert ändert oder der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass sowohl das Zeitpunktsteuerungssystem als auch das Arbeitswinkelsteuerungssystem gestört sind, und geht weiter zu Schritt S2105.
  • In Schritt S2105 führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess für die beiden Systeme durch. Bei diesem Fehlerkorrekturprozess führt die ECU 25 eine in 24 dargestellte Fehlerkorrekturroutine für beide Systeme aus. Diese Routine wird zuvor im ROM der ECU 25 gespeichert und dann von der ECU 25 ausgeführt, wenn der Drosselmechanismus normal arbeitet und sowohl das Zeitpunktsteuerungssystem als auch das Arbeitswinkelsteuerungssystem gestört sind.
  • Während dieser Fehlerkorrekturroutine ermittelt die ECU 25 zuerst in Schritt S2401, ob der Phasendifferenzsensor 20 normal arbeitet, d.h., ob der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt. Wenn in Schritt S2401 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Phasendifferenzsensor 20 normal arbeitet und der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 gestört ist, und geht weiter zu Schritt S2402.
  • In Schritt S2402 ermittelt die ECU 25, ob der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeitet, d.h., ob der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt. Wenn in Schritt S2402 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeitet und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gestört ist. In diesem Fall, wenn sowohl im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 als auch im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 Fehler auftreten, führt die ECU 25 in den Schritten S2403 bis S2407 einen Fehlerkorrekturprozess durch.
  • In Schritt S2403 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19. In Schritt S2404 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21.
  • In Schritt S2405 liest die ECU 25 den (die Stellung des Gaspedals kennzeichnenden) Ausgangssignalwert des Gaspedalpositionssensors 27. In Schritt S2406 berechnet die ECU 25 aus der oben unter Bezug auf 6 beschriebenen Beziehung zwischen der Stellung des Gaspedals und dem Öffnungswinkel des Drosselventils den Öffnungswinkel (den Zielwert des Öffnungswinkels) des Drosselventils, welcher der in Schritt S2405 gelesenen Stellung des Gaspedals entspricht.
  • In Schritt S2407 steuert die ECU 25 das Drosselventilstellglied 16 so, dass der tatsächliche Öffnungswinkel des Drosselventils 15 den in Schritt S2406 berechneten Zielwert erreicht. Dann beendet die ECU 25 sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn in Schritt S2402 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor gestört ist und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 normal arbeitet. In diesem Fall, wenn sowohl im Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 als auch im Arbeitswinkelsensor 22 Fehler auftreten, führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess mit den Schritten S2408 und S2409 sowie S2405 bis S2407 durch.
  • In Schritt S2408 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19. In Schritt S2409 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 den oben erwähnten dritten vorgegebenen Wert fest. Der dritte vorgegebene Wert wird gemäß der Beschreibung unter Bezug auf 5 so gewählt, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 3 im Wesentlichen gleich dem vorgegebenen Arbeitswinkel ist.
  • Nach der Ausführung des Schrittes S2409 führt die ECU 25 die oben beschriebenen Schritte S2405 bis S2407 aus und beendet dann die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn hingegen in dem obigen Schritt S2401 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Phasendifferenzsensors 20 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Phasendifferenzsensor 20 gestört ist und der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 normal arbeitet, und geht weiter zu Schritt S2410.
  • In Schritt S2410 ermittelt die ECU 25, ob der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt. Wenn in Schritt S2410 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 im Normalbereich liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor normal arbeitet und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 gestört ist.
  • In diesem Fall, wenn sowohl im Phasendifferenzsensor 20 als auch im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 Fehler auftreten, führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess mit den Schritten S2411 und S2412 sowie S2405 bis S2407 durch.
  • In Schritt S2411 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 einen möglichst frühen Wert fest. In Schritt S2412 unterbricht die ECU 25 die Steuerung des Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21. Nach Ausführung von Schritt S2412 führt die ECU 25 die oben erwähnten Schritte S2405 bis S2407 aus und beendet dann die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn in Schritt S2410 ermittelt wird, dass der Ausgangssignalwert des Arbeitswinkelsensors 22 außerhalb des Normalbereichs liegt, stellt die ECU 25 fest, dass der Arbeitswinkelsensor gestört ist und der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 normal arbeitet. In diesem Fall, wenn sowohl im Phasendifferenzsensor 20 als auch im Arbeitswinkelsensor 22 Fehler auftreten, führt die ECU 25 einen Fehlerkorrekturprozess mit den Schritten S2413 und S2414 sowie S2405 bis S2407 durch.
  • Zuerst legt die ECU 25 in Schritt S2413 für den Steuerungswert für den Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19 einen möglichst frühen Wert fest. In Schritt S2414 legt die ECU 25 für den Steuerungswert für den Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 einen vierten Steuerungswert fest. Der vierte Steuerungswert wird so gewählt, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils 3 gleich dem oben unter Bezug auf 14 beschriebenen Öffnungszeitpunkt ist. Nach dem Schritt S2414 führt die ECU 25 die oben beschriebenen Schritt S2405 bis S2407 aus und beendet die Ausführung dieser Routine.
  • Mit Hilfe der durch die ECU 25 ausgeführten Fehlerkorrekturroutine von 24 für beide Systeme kann der Motor 1 weiterlaufen und das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus weiterfahren, falls Fehler gleichzeitig im Zeitpunktsteuerungssystem und im Arbeitswinkelsteuerungssystem auftreten. Darüber hinaus kann die ECU 25 der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität des Motors 1 entgegenwirken oder diese auf ein Minimum reduzieren, während das Fahrzeug im Notlaufmodus betrieben wird.
  • Wenn in Schritt S1905 der Fehlerkorrekturroutine von 19 ermittelt wird, dass sowohl der Zeitpunktsteuerungsmechanismus 19, der Phasendifferenzsensor 20, der Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus 21 als auch der Arbeitswinkelsensor 22 normal arbeiten, stellt die ECU 25 fest, dass der Drosselmechanismus und der gesteuerte Einlassventilmechanismus normal arbeiten und geht weiter zu Schritt S1907.
  • In Schritt S1907 steuert die ECU 25 den Drosselmechanismus und den gesteuerten Einlassventilmechanismus normal weiter und beendet sofort die Ausführung dieser Routine.
  • Wenn ein oder mehrere Fehler mindestens im Drosselmechanismus, im Zeitpunktsteuerungsmechanismus oder im Arbeitswinkelsteuerungsmechanismus auftreten, wird mit Hilfe der durch die ECU 25 ausgeführten Fehlerkorrekturroutine von 19 je nach Art des Fehlers ein geeigneter Fehlerkorrekturprozess durchgeführt, sodass der Motor 1 weiterlaufen kann und gleichzeitig der Verschlechterung der Laufeigenschaften und der Abgasqualität entgegengewirkt bzw. diese auf ein Minimum reduziert werden. Deshalb kann das Fahrzeug mit dem eingebauten Motor 1 im Notlaufmodus betrieben werden.

Claims (15)

  1. Steuerungssystem für einen Verbrennungsmotor (1), welcher Folgendes umfasst: ein Zeitpunktsteuerungsmittel (19) zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte eines Einlassventils (3) in Bezug auf die Drehung einer Antriebswelle des Motors (1); ein Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) zum Ändern eines Arbeitswinkels des Einlassventils (3); einen Drosselmechanismus mit einem in einer Ansaugleitung (11) des Motors (1) angebrachten Drosselventil (15) und einem Stellglied (16) zum Öffnen und Schließen des Drosselventils (15); ein Ansaugluftmengensteuerungsmittel zur Steuerung des Zeitpunktsteuerungsmittels (19), des Arbeitswinkelsteuerungsmittels (21) und des Drosselmechanismus, um eine Ansaugluftmenge des Motors (1) auf einen Zielwert der Ansaugluftmenge zu bringen; ein Fehlererkennungsmittel zum Erkennen des Versagens mindestens einer der Einheiten Zeitpunktsteuerungsmittel (19), Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) und Drosselmechanismus; und ein Fehlerkorrekturmittel (Failsafe-Steuerungsmittel) zum Ausführen verschiedener Fehlerkorrekturprozesse in Abhängigkeit von verschiedenen Fehlern, die von der Fehlererkennungseinheit erkannt werden können, wobei beim Erkennen eines Fehlers durch die Fehlererkennungseinheit die Fehlerkorrektureinheit je nach Art des durch die Fehlererkennungseinheit erkannten Fehlers einen von verschiedenen Fehlerkorrekturprozessen ausführt.
  2. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei welchem beim Erkennen eines Fehlers des Arbeitswinkelsteuerungsmittels (21) durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel das Arbeitswinkelsteuerungsmittel in der Weise steuert, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils (3) im Wesentlichen einen vorgegebenen Winkelwert erreicht, und das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) in der Weise steuert, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) im Wesentlichen mit den dem vorgegebenen Winkel entsprechenden Öffnungs- und Schließzeitpunkten zusammenfallen, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich ein Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  3. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungssystem (21) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen eines Fehlers des ersten Antriebsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel die Steuerung des ersten Antriebsmittels unterbricht und entsprechend dem durch das Arbeitswinkelmessmittel erkannten Arbeitswinkel das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) steuert, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  4. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (2) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen eines Fehlers des Arbeitswinkelerkennungsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel einen für das erste Antriebsmittel geltenden Steuerungswert auf einen vorgegebenen Wert bringt und das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) in der Weise steuert, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) auf vorgegebene Werte gebracht werden, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  5. Steuerungssystem nach Anspruch 4, bei welchem das Fehlerkorrektursystem die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) für den im Leerlauf befindlichen Motor (1) gegenüber den Öffnungs- und Schließzeitpunkten des nicht im Leerlauf befindlichen Motors (1) verzögert.
  6. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei welchem beim Erkennen eines Fehlers des Zeitpunktsteuerungsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) in der weise steuert, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) im Wesentlichen mit den vorgegebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkten übereinstimmen, und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) und den Drosselmechanismus in der Weise steuert, dass die Ansaugluftmenge des Motors im Wesentlichen den Zielwert der Ansaugluftmenge erreicht.
  7. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 6, bei welchem: das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils und ein Zeitpunktmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen eines Fehlers des zweiten Antriebsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel die Steuerung des zweiten Antriebsmittels unterbricht und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) in der Weise steuert, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils (3) auf einen vorgegebenen Wert gebracht wird, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  8. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 6, bei welchem: das Zeitpunktsteuerungsmittel ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) und ein Zeitpunktmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen eines Fehlers des Zeitpunktsmessmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel einen auf das zweite Antriebsmittel angewendeten Steuerungswert auf einen vorgegebenen Wert bringt und das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) so steuert, dass sich der Arbeitswinkel des Einlassventils (3) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  9. Steuerungssystem nach Anspruch 8, bei welchem der vorgegebene Wert, auf welchen der für das zweite Antriebsmittel geltende Steuerungswert festgelegt wird, so gewählt wird, dass der Öffnungszeitpunkt des Einlassventils (3) gegenüber der Drehung der Antriebswelle des Motors (1) vorverlegt wird.
  10. Steuerungssystem nach Anspruch 1, bei welchem nach dem Erkennen von Fehlern des Arbeitswinkelsteuerungsmittels (21) und des Zeitpunktsteuerungsmittels (19) durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) in der Weise steuert, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils (3) im Wesentlichen einen vorgegebenen Wert des Winkels erreicht, und das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) in der Weise steuert, dass die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) im Wesentlichen mit vorgegebenen Öffnungs- und Schließzeitpunkten übereinstimmen, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  11. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 10, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) umfasst; das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) und ein Zeitmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen von Fehlern des ersten Antriebsmittels und des Zeitmessmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel die Steuerung des ersten Antriebsmittels unterbricht und einen Steuerungswert für das zweite Antriebsmittels auf einen vorgegebenen Wert festlegt, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  12. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 10, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) umfasst; das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) und ein Zeitpunktmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen von Fehlern des Arbeitswinkelmessmittels und des zweiten Antriebsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel einen Steuerungswert für das erste Antriebsmittel auf einen vorgegebenen Wert festlegt und die Steuerung des zweiten Antriebsmittels unterbricht, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  13. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 10, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) umfasst; das Zeitpunktsteuerungsmittel ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils und ein Zeitpunktmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils umfasst; und beim Erkennen von Fehlern des Arbeitswinkelmessmittels und des Zeitpunktmessmittels durch das Fehlererkennungssystem das Fehlerkorrekturmittel einen Steuerungswert für das erste Antriebsmittel auf einen ersten vorgegebenen Wert und einen Steuerungswert für das zweite An triebsmittel auf einen zweiten vorgegebenen Wert festlegt, während der Drosselmechanismus in der Weise gesteuert wird, dass sich der Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  14. Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 10, bei welchem: das Arbeitswinkelsteuerungsmittel (21) ein erstes Antriebsmittel zum Ändern des Arbeitswinkels des Einlassventils (3) und ein Arbeitswinkelmessmittel zum Ermitteln des Arbeitswinkels des Einlassventils umfasst; das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) ein zweites Antriebsmittel zum Ändern der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) und ein Zeitpunktmessmittel zum Ermitteln der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils (3) umfasst; und beim Erkennen von Fehlern des ersten Antriebsmittels und des zweiten Antriebsmittels durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel die Steuerung des ersten Antriebsmittels und des zweiten Antriebsmittels unterbricht und den Drosselmechanismus in der Weise steuert, dass sich ein Öffnungswinkel des Drosselventils (15) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge ändert.
  15. Steuerungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem beim Erkennen eines Fehlers des Drosselmechanismus durch das Fehlererkennungsmittel das Fehlerkorrekturmittel den Drosselmechanismus in der Weise steuert, dass es einen Öffnungswinkel des Drosselventils (15) auf einen vorgegebenen Wert festlegt und das Arbeitswinkel steuerungsmittel (21) und das Zeitpunktsteuerungsmittel (19) entsprechend dem Zielwert der Ansaugluftmenge steuert, während mindestens eine Zündzeitpunktverzögerungssteuerung zum Verzögern des Zündzeitpunktes und eine Motorsteuerung zum Betrieb mit verringerter Zylinderzahl betätigt werden, wenn eine aktuelle Ansaugluftmenge den Zielwert der Ansaugluftmenge überschreitet.
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