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WO2006053513A1 - Verfahren zum einstellen der drehwinkellage der nockenwelle einer hubkolben-verbrennungsmaschine relativ zur kurbelwelle - Google Patents

Verfahren zum einstellen der drehwinkellage der nockenwelle einer hubkolben-verbrennungsmaschine relativ zur kurbelwelle Download PDF

Info

Publication number
WO2006053513A1
WO2006053513A1 PCT/DE2005/001903 DE2005001903W WO2006053513A1 WO 2006053513 A1 WO2006053513 A1 WO 2006053513A1 DE 2005001903 W DE2005001903 W DE 2005001903W WO 2006053513 A1 WO2006053513 A1 WO 2006053513A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
crankshaft
camshaft
signal
phase angle
adjusting
Prior art date
Application number
PCT/DE2005/001903
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Minh Nam Nguyen
Heiko Dell
Holger Stork
Original Assignee
Schaeffler Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Kg filed Critical Schaeffler Kg
Priority to DE502005005146T priority Critical patent/DE502005005146D1/de
Priority to CN2005800387935A priority patent/CN101124388B/zh
Priority to DE112005003407T priority patent/DE112005003407A5/de
Priority to JP2007540484A priority patent/JP4575455B2/ja
Priority to US11/719,366 priority patent/US7954466B2/en
Priority to EP05803851A priority patent/EP1812691B1/de
Priority to KR1020077010056A priority patent/KR101227324B1/ko
Publication of WO2006053513A1 publication Critical patent/WO2006053513A1/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2303/00—Manufacturing of components used in valve arrangements
    • F01L2303/02—Initial camshaft settings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/14—Determining a position, e.g. phase or lift
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/01—Absolute values

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the rotational angle position of the camshaft of a reciprocating internal combustion engine relative to the crankshaft, wherein the crankshaft via an adjusting gear with the camshaft is in drive connection, as a three-shaft gearbox with a crankshaft fixed drive shaft, a camshaft fixed output shaft and one with an electric motor in drive connection is formed, wherein the crankshaft rotated and a crankshaft sensor signal is detected, which changes its state at a Dreh ⁇ angle change of the crankshaft, wherein the adjusting shaft is rotated and a Verstellwellen sensor signal is detected, which in a change in the rotational position of Ver ⁇ adjusting shaft changes state, wherein a phase angle signal, starting from a reference rotational angle associated with a reference rotational position, upon a change in state of the crankshaft sensor signal and / or the Verstellwellen sensor signal nachgef wherein the phase angle signal is controlled to a provided desired phase angle signal, and wherein the ignition of the internal combustion engine is switched off
  • the electric motor is controlled in such a way that the deviation is reduced. So that the motor function can be maintained even in the event of a malfunction of the adjusting device, the relative position is limited to a maximum adjustment angle by means of a stop element connected to the drive shaft, which interacts with a camshaft-fixed counterstop element.
  • a stop element connected to the drive shaft, which interacts with a camshaft-fixed counterstop element.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned fact that with the ignition off and / or after falling below the minimum speed value of the crankshaft of the electric motor - while the crankshaft and / or camshaft is still rotating - is energized so that the camshaft in Direction to a predetermined Be ⁇ karsposition rotated relative to the crankshaft.
  • the camshaft is then arranged at the start of the combustion engine at the start of the starting process at or in the vicinity of the reference position relative to the crankshaft.
  • the camshaft can thereby be positioned early at the starting position of the combustion machine at the reference position in order to detect it with the aid of the sensor.
  • the phase angle signal can then be set at the reference position to one of these associated reference value and then regulated to the provided desired phase angle signal.
  • the rotational angle position can be set relatively accurately to the desired phase angle signal shortly after the start of the internal combustion engine, which allows low emissions during the starting process and low fuel consumption of the internal combustion engine.
  • the energization of the electric motor for maintaining the reference position is changed to a holding current during detection of the reference position when the ignition is switched off and / or after falling below the minimum speed value. If the reference position should already be set before the camshaft and / or crankshaft of the internal combustion engine have come to a standstill, is achieved by the Garbestromung that the phase position does not run out of the reference position due to the parts still in the movement of the combustion engine.
  • the Haltebestromung is terminated when the crankshaft and the camshaft have come to a standstill or the crankshaft reaches the minimum speed value again.
  • the holding current is switched off immediately in order to protect the electric motor on the one hand from overloading and on the other hand to scho ⁇ the battery of the internal combustion engine. If the crankshaft reaches the minimum speed value again, after the crankshaft speed has previously been lowered below the minimum speed value by applying a corresponding braking torque to the crankshaft, the holding energization is likewise ended in order to regulate the phase position again to the desiredphasing angle signal.
  • a stop element is connected to the drive shaft and a counter stop element is connected to the cam shaft, the stop element coming into abutment against the reference stop on the counter stop element, and the change rate of the phase angle signal being measured and the reference position being reached a decrease in the rate of change in magnitude is detected.
  • the rate of change of the phase angle signal is preferably regulated to a predetermined value.
  • a torque is applied to the adjusting shaft in the holding energization with the aid of the electric motor, which position the stop element against the counter stop element.
  • the stop element is then prestressed against the counter-stop element, which permits exact positioning of the camshaft and crankshaft at the reference position.
  • the Haltebestromung is preferably carried out with a predetermined current.
  • control of the phase angle signal is continued after switching off the ignition and / or after falling below the minimum speed value, as long as the control device generates the desired phase angle signal and the rotational speed of the crankshaft exceeds a predetermined limit, and that thereafter the camshaft is rotated by means of the electric motor in the direction of the reference position relative to the crankshaft.
  • the control device generates the desired phase angle signal and the rotational speed of the crankshaft exceeds a predetermined limit
  • a reference mark is generated when a predetermined reference rotational angular position of the crankshaft in the crankshaft sensor signal is reached, wherein when the reference mark occurs
  • Rotation angle measuring signal is set to a value associated with the reference angular position, wherein the rotational angle measurement signal is tracked upon occurrence of a change in state of the Kurbel ⁇ wave sensor signal, wherein a position measurement signal is set to a Heilmesssignal- starting value, wherein at each occurrence of a change in state of the Verstellwellen- sensor signal the Lümesssignal is tracked, wherein upon reaching a vorgegebe ⁇ NEN angular position of the camshaft, a camshaft reference signal is generated, wherein the respectively present upon the occurrence of the camshaft reference signal measured values of the rotational angle and the position measurement signal and determines a value for the phase angle signal with these measured values and
  • FIG. 1 is a schematic partial view of a reciprocating internal combustion engine having a device for adjusting the phase angle of the camshaft relative to the crankshaft,
  • 3 is a graphical representation of a state signal for the control of the phase angle of the camshaft relative to the crankshaft, wherein the abscissa represents the time in seconds and the ordinate the state signal, 4 shows a graphic representation of a switch-on signal for the ignition of the combustion machine, wherein the time in seconds and the ordinate the switch-on signal are plotted on the abscissa,
  • phase angle shows a graphic representation of the actual phase angle (hatched line) and of a setpoint signal (unshaded line) for the phase angle, the time in seconds being plotted on the abscissa, and the phase angle being plotted in degrees on the abscissa, and
  • Fig. 7 is a graphical representation of the operating current of an electric motor, wherein the abscissa represents the time in seconds and the ordinate the operating current in amperes.
  • An adjusting device for the rotational angle position of the camshaft 3 relative to the crankshaft 5 of a reciprocating internal combustion engine has, according to FIG. 1, an adjusting mechanism 1 which is designed as a three-shaft transmission with a crankshaft-fixed drive shaft, a camshaft-fixed output shaft and an adjusting shaft.
  • the adjusting mechanism may be a planetary gear, preferably a planetary gear.
  • the drive shaft is rotatably connected to a camshaft gear 2, which is in a conventional manner via a chain or a toothed belt with a rotatably mounted on the crankshaft 5 of the internal combustion engine crankshaft gear in drive connection.
  • the output shaft is rotatably connected to the camshaft 3.
  • the adjusting shaft is connected to the rotor of an electric motor 4 at least.
  • the adjusting gear 1 is integrated in the hub of the camshaft gear 2.
  • the adjusting device has a fixed to the drive shaft of the Ver ⁇ adjusting gear 1 stop element 6 and a counter-stop element 7 which is rotatably connected to the camshaft 3 and in use position in a stop ⁇ position comes to the stop element 4 to the plant.
  • a magnetic detector 8 which detects the tooth flanks of a consisting of a magnetically conductive material existing, arranged on the crankshaft 5 ring gear 9.
  • One of the tooth gaps or teeth of the toothed rim 9 has a greater width than the other tooth gaps or teeth and marks a reference rotational angle position of the crankshaft 5.
  • a reference mark is generated in the sensor signal of the magnetic detector 8, which is also referred to below as the crankshaft sensor signal. This is achieved in that the crankshaft sprocket 9 at the reference rotational angle position has a larger gap than between its other teeth.
  • a rotational angle measuring signal is set to a value assigned to the reference rotational position. Thereafter, the rotational angle measuring signal is tracked with each change of the state of the crankshaft sensor signal by an interrupt in an operating program of a control device, in which the rotational angle measurement signal is incremented.
  • an EC motor which has a rotor, on the circumference of a series of alternately magnetized magnetized in opposite directions magnetized segments is arranged, which interact magnetically via an air gap with teeth of a stator.
  • the teeth are wound with a winding, which is energized via a An ⁇ control device.
  • the position of the magnet segments relative to the stator and thus the Verstellwellenen loftwinkel is detected by means of a measuring device having a plurality of magnetic field sensors 10 which are arranged offset to one another in the circumferential direction of the stator such that per revolution of the rotor, a number of magnetic segment sensor Combinations will go through.
  • the magnetic field sensors 10 generate a digital sensor signal that passes through an order of sensor signal states that occur at a mechanical full rotation. Hung of the rotor repeated as often as the measuring device magnetic field sensors 10 has. This sensor signal is also referred to below as Verstellwellen sensor signal.
  • a Hall sensor 11 As a reference signal generator for the camshaft rotation angle, a Hall sensor 11 is provided, which cooperates with a arranged on the camshaft 3 trigger wheel 12. When Er ⁇ reaching a predetermined angular position of the camshaft 3, a flank is generated in a camshaft reference signal. If the hall sensor 11 detects the edge, an interrupt is triggered in an operating program of a control unit, in which the crankshaft rotation angle and the adjustment shaft rotation angle for the control of the phase angle are temporarily stored for further processing. This interrupt will also be referred to as a camshaft interrupt below. Finally, in the operating program of the control unit, a time-slice-controlled interrupt is also triggered, which is referred to below as a cyclical interrupt.
  • ⁇ c nk, ⁇ c a m is the angle of rotation of the crankshaft 5 from the last detected crankshaft reference mark to the last camshaft interrupt
  • the phase angle signal is thus, starting from a reference rotational angle value, tracked in a change in state of the crankshaft sensor signal and / or the Verstellwellen- sensor signal.
  • ⁇ Ref is the absolute phase angle at the last camshaft interrupt, during which the reference angular position was reliably detected
  • phase angle signal phase velocity
  • the electric motor 4 pulse width modulation with a predetermined pulse-pause ratio during the stop travel.
  • the phase angle value, the camshaft 3 has at the stop position relative to the crankshaft 5, is known and stored for example in the control device. This phase angle is also referred to below as the reference position.
  • the power supply to the electric motor 4 is stopped to protect it from overload.
  • the electric motor 4 is energized in such a way that the stop element 6 is positioned against the counter-stop element 7.
  • crankshaft In the method for adjusting the rotational angle position of the camshaft 3 of a reciprocating internal combustion engine relative to the crankshaft 5, therefore, the crankshaft is connected to the camshaft 3 via a three-shaft transmission.
  • This has a crankshaft fixed drive shaft, a camshaft-fixed output shaft and driven by an electric motor 4 Ver ⁇ adjusting shaft.
  • a crankshaft sensor signal is detected, which changes its state when the rotational angle of the crankshaft 5 changes.
  • a Verstellwellen sensor signal is detected, which changes its state in a change in the rotational position of the adjusting.
  • a change in state of the crankshaft Sensor signal and / or the Verstellwellen sensor signal tracked a phase angle signal and regulated to a provided desired phase angle signal. Then, the ignition of the internal combustion engine is switched off and / or the speed of the crankshaft 5 is lowered below a predetermined minimum speed value. While the crankshaft 5 and / or camshaft 3 is still rotating, the electric motor 4 is energized in such a way that the camshaft 3 rotates in the direction of a predetermined reference position relative to the crankshaft 5. The next time the internal combustion engine is started, the camshaft 3 and crankshaft 5 are positioned corresponding to the reference position and this is detected by means of a sensor. The phase angle signal is set to a reference value and then regulated to the desired phase angle signal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Abstract

Bei einem Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle ist die Kurbelwelle über ein Dreiwellengetriebe mit der Nockenwelle verbunden. Dieses hat eine kurbelwellenfeste Antriebwelle, eine nockenwellenfeste Abtriebswelle und eine von einem Elektromotor angetriebene Verstellwelle. Es wird ein Kurbelwellen-Sensorsignal erfasst, das bei einer Drehwinkeländerung der Kurbelwelle seinen Zustand ändert. Ferner wird ein Verstellwellen-Sensorsignal erfasst, das bei einer Veränderung der Drehlage der Verstellwelle seinen Zustand ändert. Ausgehend von einem Referenzdrehwinkelwert, wird bei einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals und/oder des Verstellwellen-Sensorsignals ein Phasenwinkelsignal nachgeführt und auf ein bereitgestelltes Sollphasenwinkelsignal geregelt. Dann wird die Zündung der Verbrennungsmaschine ausgeschaltet und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle unter einen vorgegebenen Mindest-drehzahlwert abgesenkt. Während sich die Kurbelwelle und/oder Nockenwelle noch dreht, wird der Elektromotor derart bestromt, dass sich die Nockenwelle in Richtung auf eine vorgegebene Bezugsposition relativ zur Kurbelwelle verdreht. Beim nächsten Starten der Verbrennungsmaschine werden Nockenwelle und Kurbelwelle entsprechen der Bezugsposition positioniert und dies wird mit Hilfe eines Sensors detektiert. Das Phasenwinkelsignal wird auf einen Bezugswert gesetzt und danach auf das Sollphasenwinkelsignal geregelt.

Description

Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle einer Hubkolben- Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle, wobei die Kurbelwelle über ein Verstellgetriebe mit der Nockenwelle in Antriebsverbindung steht, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer mit einem Elektromotor in Antriebsverbindung stehenden Verstellwelle ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle verdreht und ein Kurbelwellen-Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Dreh¬ winkeländerung der Kurbelwelle seinen Zustand ändert, wobei die Verstellwelle verdreht und ein Verstellwellen-Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Veränderung der Drehlage der Ver¬ stellwelle seinen Zustand ändert, wobei ein Phasenwinkelsignal, ausgehend von einem einer Referenzdrehwinkellage zugeordneten Referenzdrehwinkelwert, bei einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals und/oder des Verstellwellen-Sensorsignals nachgeführt wird, wobei das Phasenwinkelsignal auf ein bereitgestelltes Sollphasenwinkelsignal geregelt wird, und wobei die Zündung der Verbrennungsmaschine ausgeschaltet und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle unter einen vorgegebenen Mindestdrehzahlwert abgesenkt wird.
Ein derartiges Verfahren ist aus DE 41 10 195 A1 bekannt. Dabei wird die Drehwinkellage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle mit Hilfe eines Elektromotors verstellt, der eine Verstell¬ welle eines Dreiwellengetriebes antreibt, das zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle angeordnet ist. Auf der Antriebwelle des Dreiwellengetriebes ist ein Nockenwellenzahnrad vorgesehen, das über eine Kette von einem drehfest mit der Kurbelwelle verbundenen Kur¬ belwellenzahnrad angetrieben wird. Die Abtriebswelle des Dreiwellengetriebes ist drehfest mit der Nockenwelle verbunden. Um die Dreh- oder Phaselage, welche die Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle aufweist, auf ein bereitgestelltes Sollphasenwinkelsignal zu regeln, wird der Phasenwinkel gemessen und mit dem Sollwertsignal verglichen. Beim Auftreten einer Abwei¬ chung wird der Elektromotor derart angesteuert, dass sich die Abweichung reduziert. Damit auch im Störungsfall der Verstellvorrichtung die Motorfunktion aufrechterhalten werden kann, wird die Relatiwerstellung mit Hilfe eines mit der Antriebswelle verbundenen Anschlagele¬ ments, das mit einem nockenwellenfesten Gegenanschlagelement zusammenwirkt, auf einen maximalen Verstellwinkel begrenzt. Im Vergleich zu einer entsprechenden Hubkolben- Verbrennungsmaschine, die mit konstanter Phasenlage betrieben wird, ergibt sich dadurch ei¬ ne bessere Zylinderfüllung, wodurch Kraftstoff eingespart, der Schadstoffausstoß reduziert und/oder die Ausgangsleistung der Verbrennungsmaschine erhöht werden kann. Dies gilt je¬ doch für den Startvorgang der Verbrennungsmaschine nur bedingt, da während des Startvor¬ gangs zum Teil noch keine Messwertwerte für die Phasenlage der Nockenwelle vorliegen, und daher die Phasenlage nicht optimal eingestellt werden kann.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu anzugeben, das während des Startvorgangs der Verbrennungsmaschine einen geringen Schadstoffaus¬ stoß und einen niedrigen Kraftstoffverbrauch ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass bei ausgeschalteter Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Mindestdrehzahlwerts der Kurbelwelle der Elektromotor - während sich die Kurbelwelle und/oder Nockenwelle noch dreht - derart bestromt wird, dass sich die Nockenwelle in Richtung auf eine vorgegebene Be¬ zugsposition relativ zur Kurbelwelle verdreht.
In vorteilhafter weise ist dann beim nächsten Starten der Verbrennungsmaschine die Nockenwelle bereits zu Beginn des Startvorgangs an oder in der Nähe der Bezugsposition re¬ lativ zur Kurbelwelle angeordnet. Die Nockenwelle kann dadurch beim Starten der Verbren¬ nungsmaschine frühzeitig an der Bezugsposition positioniert werden, um diese mit Hilfe des Sensors zu detektieren. Das Phasenwinkelsignal kann dann an der Bezugsposition auf einen dieser zugeordneten Bezugswert gesetzt und danach auf das bereitgestellte Sollphasenwin- kelsignal geregelt werden. Somit kann die Drehwinkellage bereits kurz nach dem Start der Verbrennungsmaschine relativ genau auf das Sollphasenwinkelsignal eingestellt werden, was während des Startvorgangs einen geringen Schadstoffausstoß und einen niedrigen Kraftstoff¬ verbrauch der Verbrennungsmaschine ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird beim Detektieren der Bezugsposi¬ tion bei ausgeschalteter Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Mindestdrehzahl¬ werts die Bestromung des Elektromotors zum Beibehalten der Bezugsposition in eine Halte- bestromung geändert. Falls die Bezugsposition bereits eingestellt sein sollte, bevor die No¬ ckenwelle und/oder Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine zum Stillstand gekommen sind, wird durch die Haltebestromung erreicht, dass die Phasenlage aufgrund der noch in Bewe¬ gung befindlichen Teile der Verbrennungsmaschine nicht aus der Bezugsposition herausläuft.
Zweckmäßigerweise wird die Haltebestromung beendet, wenn die Kurbelwelle und die Nockenwelle zum Stillstand gekommen sind oder die Kurbelwelle den Mindestdrehzahlwert wieder erreicht. Nachdem die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors die Drehzahl Null erreicht hat, wird die Haltebestromung also gleich abgeschaltet, um den Elektromotor einerseits vor Überlastung zu schützen und andererseits die Batterie der Verbrennungsmaschine zu scho¬ nen. Sollte die Kurbelwelle den Mindestdrehzahlwert wieder erreichen, nachdem die Kurbel¬ wellen-Drehzahl zuvor durch Aufbringen eines entsprechenden Bremsmoments an der Kur¬ belwelle unter den Mindestdrehzahlwert abgesenkt wurde, wird die Haltebestromung ebenfalls beendet, um die Phasenlage wieder auf das Sollphasenwinkelsignal zu regeln.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mit der Antriebwelle ein Anschlagele¬ ment und mit der Nockenwelle ein Gegenanschlagelement verbunden, wobei das Anschlag¬ element an der Bezugsposition an dem Gegenanschlagelement zu Anlage kommt, und wobei die Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals gemessen und das Erreichen der Bezugsposition anhand einer betragsmäßigen Abnahme der Änderungsgeschwindigkeit de- tektiert wird. Während das Anschlagelement und das Gegenanschlagelement mit Hilfe des Elektromotors zum Positionieren der Nockenwelle an der Bezugsposition bei einer Anschlag¬ fahrt aufeinander zu bewegt werden, wird die Änderungsgeschwindigkeit Phasenwinkelsignals vorzugsweise auf einen vorgegebenen Wert geregelt. Beim Erreichen der Bezugsposition nimmt die Änderungsgeschwindigkeit trotz dieser Geschwindigkeitsregelung ab, was auf ein¬ fache Weise eine Detektion der Bezugsposition ermöglicht.
Vorteilhaft ist, wenn bei der Haltebestromung mit Hilfe des Elektromotors ein Drehmoment auf die Verstellwelle aufgebracht wird, welches das Anschlagelement gegen das Gegenanschlag¬ element positioniert. Das Anschlagelement ist dann gegen das Gegenanschlagelement vor¬ gespannt, was eine exakte Positionierung von Nockenwelle und Kurbelwelle an der Bezugs¬ position ermöglicht. Die Haltebestromung erfolgt vorzugsweise mit einer vorgegebenen Stromstärke.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Regelung des Phasenwinkelsignals nach dem Ausschalten der Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Mindestdrehzahlwerts weitergeführt wird, solange die Steuereinrichtung das Sollphasenwinkelsignal generiert und die Drehzahl der Kurbelwelle einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und dass danach die Nockenwelle mit Hilfe des Elektromotors in Richtung auf die Bezugsposition relativ zur Kurbelwelle verdreht wird. Durch diese Maßnahme kann auch beim Stoppen der Verbrennungsmaschine ein gerin¬ ger Schadstoffausstoß und einen niedriger Kraftstoffverbrauch erreicht werden.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Ausschalten der Zündung und/oder bevor die Drehzahl der Kurbelwelle unter den Mindestdrehzahlwert abgesenkt wird, beim Erreichen einer vorgegebenen Referenzdrehwinkellage der Kurbelwelle in dem Kurbel¬ wellen-Sensorsignal eine Referenzmarke erzeugt, wobei beim Auftreten der Referenzmarke ein Drehwinkelmesssignal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt wird, wobei das Drehwinkelmesssignal beim Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbel¬ wellen-Sensorsignals nachgeführt wird, wobei ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal- Startwert gesetzt wird, wobei bei jedem Auftreten einer Zustandsänderung des Verstellwellen- Sensorsignals das Lagemesssignal nachgeführt wird, wobei beim Erreichen einer vorgegebe¬ nen Drehwinkellage der Nockenwelle ein Nockenwellen-Referenzsignal erzeugt wird, wobei die beim Auftreten des Nockenwellen-Referenzsignals jeweils vorliegenden Messwerte des Drehwinkelmesssignals und des Lagemesssignals bestimmt und mit diesen Messwerten und der Getriebekenngröße ein Wert für das Phasenwinkelsignal ermittelt. Dadurch kann die abso¬ lute Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle mit großer Präzision gemessen wer¬ den.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Teildarstellung einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine, die eine Einrichtung zum Einstellen der Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle aufweist,
Fig. 2 eine Nockenwellen-Verstellvorrichtung,
Fig. 3 eine graphische Darstellung eines Zustandssignals für die Regelung der Phasenlage der Nockenwelle relativ zur Kurbelwelle, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekun¬ den und auf der Ordinate das Zustandssignal aufgetragen sind, Fig. 4 eine graphische Darstellung eines Einschaltsignals für die Zündung der Verbren¬ nungsmaschine, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate das Einschaltsignal aufgetragen sind,
Fig. 5 eine graphische Darstellung des Drehzahlverlaufs einer Verbrennungsmaschine, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate die Drehzahl in U/min aufgetragen sind,
Fig. 6 eine graphische Darstellung des tatsächlichen Phasenwinkels (schraffierte Line) und eines Sollwertsignals (unschraffierte Line) für den Phasenwinkel, wobei auf der Ab¬ szisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Phasenwinkel in Grad aufge¬ tragen sind und
Fig. 7 eine graphische Darstellung des Betriebsstroms eines Elektromotors, wobei auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate der Betriebsstrom in Ampere aufgetragen sind.
Eine Verstellvorrichtung für die Drehwinkellage der Nockenwelle 3 relativ zur Kurbelwelle 5 einer Hubkolben-Verbrennungsmaschine weist gemäß Fig. 1 ein Verstellgetriebe 1 auf, das als Dreiwellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Abtriebswelle und einer Verstellwelle ausgebildet ist. Das Verstellgetriebe kann ein Umlaufge¬ triebe sein, vorzugsweise ein Planetengetriebe.
Die Antriebwelle ist drehfest mit einem Nockenwellenzahnrad 2 verbunden, das in an sich bekannterWeise über eine Kette oder einen Zahnriemen mit einem auf der Kurbelwelle 5 des Verbrennungsmotors drehfest angeordneten Kurbelwellenzahnrad in Antriebsverbindung steht. Die Abtriebwelle ist drehfest mit der Nockenwelle 3 verbunden. Die Verstellwelle ist dre¬ hest mit dem Rotor eines Elektromotors 4 verbunden. Das Verstellgetriebe 1 ist in der Nabe des Nockenwellenzahnrads 2 integriert. Zum Begrenzen des Verdrehwinkels zwischen der Nockenwelle 3 und der Kurbelwelle 5 der Verbrennungsmaschine weist die Verstellvorrichtung ein fest mit der Antriebwelle des Ver¬ stellgetriebes 1 verbundenes Anschlagelement 6 und ein Gegenanschlagelement 7 auf, das drehfest mit der Nockenwelle 3 verbundenen ist und in Gebrauchsstellung in einer Anschlag¬ position an dem Anschlagelement 4 zur Anlage kommt.
In Fig. 1 ist erkennbar, dass zur Messung des Kurbelwellendrehwinkels ein Magnetdetektor 8 vorgesehen ist, der die Zahnflanken eines aus einem magnetisch leitenden Werkstoff beste¬ henden, auf der Kurbelwelle 5 angeordneten Zahnkranzes 9 detektiert. Eine der Zahnlücken oder Zähne des Zahnkranzes 9 weist eine größere Breite auf als die anderen Zahnlücken bzw. Zähne und markiert eine Referenz-Drehwinkellage der Kurbelwelle 5.
Beim Erreichen der Referenz-Drehwinkellage wird in dem Sensorsignal des Magnetdetektors 8, das nachstehend auch als Kurbelwellen-Sensorsignal bezeichnet wird, eine Referenzmarke erzeugt. Dies wird dadurch erreicht, dass der Kurbelwellen-Zahnkranz 9 an der Referenz- Drehwinkellage eine größere Lücke aufweist als zwischen seinen übrigen Zähnen. Sobald die Referenzmarke in dem Kurbelwellen-Sensorsignal detektiert wird, wird ein Drehwinkelmess- signal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt. Danach wird das Drehwinkelmesssignal bei jeder Änderung des Zustande des Kurbelwellen-Sensorsignals nachgeführt, indem in einem Betriebsprogramm eines Steuergeräts ein Interrupt ausgelöst, bei dem das Drehwinkelmesssignal inkrementiert wird.
Als Elektromotor 4 ist ein EC-Motor vorgesehen, der einen Läufer aufweist, an dessen Umfang eine Reihe von abwechselnd in zueinander entgegengesetzte Richtungen magneti- sierten Magnetsegmenten angeordnet ist, die über einen Luftspalt mit Zähnen eines Stators magnetisch zusammenwirken. Die Zähne sind mit einer Wicklung bewickelt, die über eine An¬ steuereinrichtung bestromt wird.
Die Lage der Magnetsegmente relativ zum Stator und damit der Verstellwellendrehwinkel wird mit Hilfe einer Messeinrichtung detektiert, die an dem Stator mehrere Magnetfeldsensoren 10 aufweist, die derart in Umfangsrichtung des Stators zueinander versetzt angeordnet sind, dass pro Umdrehung des Rotors eine Anzahl von Magnetsegment-Sensor-Kombinationen durchlaufen wird. Die Magnetfeldsensoren 10 erzeugen ein digitales Sensorsignal, das eine Reihenfolge von Sensorsignal-Zuständen durchläuft, die sich bei einer mechanischen Volldre- hung des Rotors so oft wiederholt, wie die Messeinrichtung Magnetfeldsensoren 10 aufweist. Dieses Sensorsignal wird nachfolgend auch als Verstellwellen-Sensorsignal bezeichnet.
Beim Starten des Verbrennungsmotors wird - unabhängig von der Position, in der sich der Rotor bzw. die Verstellwelle gerade befindet - ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal- Startwert gesetzt. Dann wird die Verstellwelle verdreht, wobei bei jedem Zustandswechsel des Verstellwellen-Sensorsignals in dem Betriebsprogramm des Steuergeräts ein Interrupt ausge¬ löst wird, bei dem das Lagemesssignal nachgeführt wird.
Als Referenzsignalgeber für den Nockenwellendrehwinkel ist ein Hall-Sensor 11 vorgesehen, der mit einem auf der Nockenwelle 3 angeordneten Triggerrad 12 zusammenwirkt. Beim Er¬ reichen einer vorgegebenen Drehwinkellage der Nockenwelle 3 wird in einem Nockenwellen- Referenzsignal eine Flanke erzeugt. Wenn der Hall-Sensor 11 die Flanke detektiert, wird in einem Betriebsprogramm eines Steuergeräts ein Interrupt ausgelöst, bei dem der Kurbelwel- lendrehwinkel und der Verstellwellendrehwinkel für die Regelung des Phasenwinkels zur wei¬ teren Verarbeitung zwischengespeichert werden. Dieser Interrupt wird nachstehend auch als Nockenwellen-Interrupt bezeichnet. Schließlich wird in dem Betriebsprogramm des Steuerge¬ räts auch noch ein zeitscheibengesteuerter Interrupt ausgelöst, der nachfolgend als zyklischer Interrupt bezeichnet wird.
Mit Hilfe des Kurbelwellen-Drehwinkelmesssignals, des Lagemesssignals und einer Getriebekenngröße, nämlich der Übersetzung, die das Verstellgetriebe 1 bei stillstehender An¬ triebswelle zwischen der Verstellwelle und der Nockenwelle 3 aufweist, wird der aktuelle Pha¬ senwinkel berechnet:
5 Actl v ) — ε Abs "*" . ' Y- 'iψEmJCyc ΨEm,ICam \ VΨcnkJCyc Ψcnk,ICam \ )
Dabei sind
* ΦEm.icyc = φEm(tιcyc) der Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 4 von der letzten erkannten Kurbelwellen-Referenzmarke bis zum aktuellen zyklischen Interrupt, • φcnk.icyc = 9cnk(ticyc) der Drehwinkel der Kurbelwelle 5 von der letzten erkannten Kurbelwellen-Referenzmarke bis zum aktuellen zyklischen Interrupt,
• φEm.icam der Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 4 von der letzten erkannten Kurbelwellen-Referenzmarke bis zum letzten Nockenwellen-Interrupt,
• φcnk,ιcam der Drehwinkel der Kurbelwelle 5 von der letzten erkannten Kurbelwellen- Referenzmarke bis zum letzten Nockenwellen-Interrupt,
• εAbs der absolute Phasenwinkel, der bei jedem Nockenwellen-Interrupt durch Messung ermittelt wird und gleich dem Kurbelwellendrehwinkel φcπucyc zu diesem Zeitpunkt ist.
Das Phasenwinkelsignal wird also, ausgehend von einem Referenzdrehwinkelwert, bei einer Zustandsänderung des Kurbelwellen-Sensorsignals und/oder des Verstellwellen- Sensorsignals nachgeführt. Das so ermittelte Phasenwinkelsignal wird auf ein Sollphasenwin- kelsignal geregelt, das von einer Steuereinrichtung, wie z.B. einem Motorsteuergerät, bereit¬ gestelltes wird. Bei dem in Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel findet diese Regelung mit einem Sollphasenwinkel von 125" zwischen den Zeitpunkten t=0.5 s und t=0.6 s bei einer Kurbelwellendrehzahl von etwa 1000 min"1 statt.
Wenn die Zündung der Verbrennungsmaschine bei laufender Verbrennungsmaschine ausgeschaltet und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle unter einen vorgegebenen Mindestdreh- zahlwert abgesenkt wird, beispielsweise weil die Verbrennungsmaschine abgewürgt wird, wird eine Motorstoppstrategie eingeleitet. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 bis 7 wird die Zündung zum Zeitpunkt t=0.6 s ausgeschaltet. In Fig. 6 ist deutlich erkennbar, dass ab die¬ sem Zeitpunkt die Drehzahl der Kurbelwelle 5 etwa rampenförmig bis auf den Wert null ab¬ nimmt. Die Regelung des Phasenwinkelsignals zunächst noch weitergeführt, solange die Steuereinrichtung das Sollphasenwinkelsignal generiert und die Drehzahl der Kurbelwelle 5 einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Sobald die Referenz-Drehwinkellage der Kurbelwelle 5 und/oder die Flanke im Nockenwellen- Referenzsignal beim Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwerts wegen starker Schwin¬ gungen nicht mehr oder nur unsicher erkannt werden, wird der Phasenwinkel bezüglich der letzten sicher erkannten Referenz-Drehwinkellage ermittelt: SΛctl (0 = £Re/ + —7- ' (2 • [<PBm (0 ~ ΦßK.Re/ 1 ~ [Φθ* (0 " <Pc»kfrf 1 ) >
- In
wobei
• εRef der absolute Phasenwinkel beim letzten Nockenwellen-Interrupt, bei dem die Referenz- Drehwinkellage sicher erkannt wurde,
• ψEm.Ref = 9EmOW) der Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 4 beim letzten Nockenwel¬ len-Interrupt, bei dem die Referenz-Drehwinkellage sicher erkannt wurde,
• Ψcnk.Ref - Φcnk(tRef) der Drehwinkel der Kurbelwelle 5 beim letzten Nockenwellen-Interrupt, bei dem die Referenz-Drehwinkellage sicher erkannt wurde,
• ψEm(t) der Drehwinkel des Rotors des Elektromotors 4 seit dem letzten Nockenwellen- Interrupt, bei dem die Referenz-Drehwinkellage sicher erkannt wurde, und
• Ψcnk(t) der Drehwinkel der Kurbelwelle 5 seit dem letzten Nockenwellen-Interrupt, bei dem die Referenz-Drehwinkellage sicher erkannt wurde,
bedeuten.
Zum Zeitpunkt t=0.8 s wird die Regelung des Phasenwinkelsignals beendet. Danach wird der Elektromotor 4 - während sich die Kurbelwelle 5 und/oder Nockenwelle 3 noch drehen - derart bestromt, dass sich das Anschlagelement 6 auf das Gegenanschlagelement 7 zu bewegt und an diesem zur Anlage kommt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 bis 7 beginnt die An¬ schlagfahrt im Zeitpunkt t=0.8 s. In Fig. 6 ist erkennbar, dass der Phasenwinkel zwischen t=0.8 s und t=0.94 s etwa rampenförmig mit einer Geschwindigkeit von ca. 250° Kurbelwelle/s ansteigt, bis die Anschlagposition bei einem Phasenwinkel von 154° erreicht wird. Dies wird dadurch erreicht, die Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals (Phasengeschwin¬ digkeit) während der Anschlagfahrt auf den Wert von 250° Kurbelwelle/s geregelt wird. Es ist aber auch möglich, während der Anschlagfahrt den Elektromotor 4 durch Pulsweitenmodulati¬ on mit einem vorgegebenen Puls-Pausen-Verhältnis anzusteuern. Der Phasenwinkelwert, den die Nockenwelle 3 an der Anschlagposition relativ zur Kurbelwelle 5 aufweist, ist bekannt und beispielsweise in der Steuereinrichtung gespeichert. Dieser Phasenwinkel wird nachstehend auch als Bezugsposition bezeichnet.
Bei t=0.94 s wird die Bezugsposition erreicht. Anhand der an der Bezugsposition auftretenden Abnahme der Phasengeschwindigkeit wird die Bezugsposition bei t=0.9655 s detektiert, wor¬ aufhin die Bestromung des Elektromotors 4 auf eine Haltebestromung umgeschaltet wird. Diese bewirkt, dass das Anschlagelement gegen das Gegenanschlagelement gedrückt wird. In Fig. 7 ist erkennbar, dass die Haltebestromung bei t=0.9655 s beginnt und bei t=1 s endet, wenn die Kurbelwellen-Drehzahl den Wert null erreicht. Bei t=1 s wird die Stromzufuhr zu dem Elektromotor 4 beendet, um ihn vor Überlastung zu schützen.
Bei dem in Fig. 3 bis 7 gezeigten Ausführungsbeispiel wurde die nach dem Ausschalten der Zündung noch etwa 200 ms weitergeführt. Die abgeschlossene Anschlagfahrt beim Motorstop ermöglicht beim darauf folgenden Startvorgang der Verbrennungsmaschine eine frühe Rege¬ lung der Phasenlage relativ zu der Bezugsposition. Wie in Fig. 5 erkennbar ist, wird der Verbrennungsmotor bei t=1.12 s neu gestartet. Anschließend steigt die Kurbelwellendrehzahl rampenförmig auf einen Wert von 1000 min"1, welcher der Leerlaufdrehzahl der Verbren¬ nungsmaschine entspricht.
Zwischen t=1.14 s und t=1.16 s wird der Elektromotor 4 derart bestromt, dass das Anschlagelement 6 gegen das Gegenanschlagelement 7 positioniert wird. Etwa bei t=1.16 s, also bereits 40 ms nach dem Motorstart, wird die Bezugsposition detektiert und das Phasen- winkelsignal auf den Bezugswert gesetzt. Danach wird Phasenwinkelsignal auf das Sollpha- senwinkelsignal geregelt. Ab dem Zeitpunkt t=1.4 s wird der Phasenwinkel bezüglich der Re¬ ferenzdrehwinkellage geregelt.
Bei dem Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle 3 einer Hubkolben- Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle 5 ist also die Kurbelwelle über ein Dreiwellen¬ getriebe mit der Nockenwelle 3 verbunden. Dieses hat eine kurbelwellenfeste Antriebwelle, eine nockenwellenfeste Abtriebswelle und eine von einem Elektromotor 4 angetriebene Ver¬ stellwelle. Es wird ein Kurbelwellen-Sensorsignal erfasst, das bei einer Drehwinkeländerung der Kurbelwelle 5 seinen Zustand ändert. Ferner wird ein Verstellwellen-Sensorsignal erfasst, das bei einer Veränderung der Drehlage der Verstellwelle seinen Zustand ändert. Ausgehend von einem Referenzdrehwinkelwert, wird bei einer Zustandsänderung des Kurbelwellen- Sensorsignals und/oder des Verstellwellen-Sensorsignals ein Phasenwinkelsignal nachgeführt und auf ein bereitgestelltes Sollphasenwinkelsignal geregelt. Dann wird die Zündung der Verbrennungsmaschine ausgeschaltet und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle 5 unter einen vorgegebenen Mindestdrehzahlwert abgesenkt. Während sich die Kurbelwelle 5 und/oder No¬ ckenwelle 3 noch dreht, wird der Elektromotor 4 derart bestromt, dass sich die Nockenwelle 3 in Richtung auf eine vorgegebene Bezugsposition relativ zur Kurbelwelle 5 verdreht. Beim nächsten Starten der Verbrennungsmaschine werden Nockenwelle 3 und Kurbelwelle 5 ent¬ sprechen der Bezugsposition positioniert und dies wird mit Hilfe eines Sensors detektiert. Das Phasenwinkelsignal wird auf einen Bezugswert gesetzt und danach auf das Sollphasenwin¬ kelsignal geregelt.
Bezugszeichen liste
Verstellgetriebe
Nockenwellenzahnrad
Nockenwelle
Elektromotor
Kurbelwelle
Anschlagelement
Gegenanschlagelement
Magnetdetektor
Zahnkranz
Magnetfeldsensor
Hall-Sensor
Triggerrad

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Einstellen der Drehwinkellage der Nockenwelle (3) einer Hubkolben- Verbrennungsmaschine relativ zur Kurbelwelle (5), wobei die Kurbelwelle (5) über ein Verstellgetriebe (1) mit der Nockenwelle (3) in Antriebsverbindung steht, das als Drei¬ wellengetriebe mit einer kurbelwellenfesten Antriebwelle, einer nockenwellenfesten Ab¬ triebswelle und einer mit einem Elektromotor (4) in Antriebsverbindung stehenden Ver¬ stellwelle ausgebildet ist, wobei die Kurbelwelle (5) verdreht und ein Kurbelwellen- Sensorsignal erfasst wird, das bei einer Drehwinkeländerung der Kurbelwelle (5) seinen Zustand ändert, wobei die Verstellwelle verdreht und ein Verstellwellen-Sensorsignal er¬ fasst wird, das bei einer Veränderung der Drehlage der Verstellwelle seinen Zustand ändert, wobei ein Phasenwinkelsignal, ausgehend von einem einer Referenzdrehwinkel¬ lage zugeordneten Referenzdrehwinkelwert, bei einer Zustandsänderung des Kurbel¬ wellen-Sensorsignals und/oder des Verstellwellen-Sensorsignals nachgeführt wird, wo¬ bei das Phasenwinkelsignal auf ein bereitgestelltes Sollphasenwinkelsignal geregelt wird, und wobei die Zündung der Verbrennungsmaschine ausgeschaltet und/oder die Drehzahl der Kurbelwelle (5) unter einen vorgegebenen Mindestdrehzahlwert abgesenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausgeschalteter Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Mindestdrehzahlwerts der Kurbelwelle (5) der Elektromotor (4)
- während sich die Kurbelwelle (5) und/oder Nockenwelle (3) noch dreht - derart bestromt wird, dass sich die Nockenwelle (3) in Richtung auf eine vorgegebene Be¬ zugsposition relativ zur Kurbelwelle (5) verdreht.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Detektieren der Be¬ zugsposition bei ausgeschalteter Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Min¬ destdrehzahlwerts die Bestromung des Elektromotors (4) zum Beibehalten der Bezugs¬ position in eine Haltebestromung geändert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebestromung beendet wird, wenn die Kurbelwelle (5) und die Nockenwelle (3) zum Stillstand gekom¬ men sind oder die Kurbelwelle (5) den Mindestdrehzahlwert wieder erreicht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit der An¬ triebwelle ein Anschlagelement (6) und mit der Nockenwelle (3) ein Gegenanschlagele- ment (7) verbunden ist, dass das Anschlagelement (6) an der Bezugsposition an dem Gegenanschlagelement (7) zu Anlage kommt, und dass die Änderungsgeschwindigkeit des Phasenwinkelsignals gemessen und das Erreichen der Bezugsposition anhand ei¬ ner betragsmäßigen Abnahme der Änderungsgeschwindigkeit detektiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Haltebestromung mit Hilfe des Elektromotors (4) ein Drehmoment auf die Verstellwelle aufgebracht wird, welches das Anschlagelement (6) gegen das Gegenanschlagelement (7) positioniert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rege¬ lung des Phasenwinkelsignals nach dem Ausschalten der Zündung und/oder nach dem Unterschreiten des Mindestdrehzahlwerts weitergeführt wird, solange die Steuereinrich¬ tung das Sollphasenwinkelsignal generiert und die Drehzahl der Kurbelwelle (5) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, und dass danach die Nockenwelle (3) mit Hilfe des Elektromotors (4) in Richtung auf die Bezugsposition relativ zur Kurbelwelle (5) ver¬ dreht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ausschalten der Zündung und/oder bevor die Drehzahl der Kurbelwelle (5) unter den Mindestdrehzahlwert abgesenkt wird, beim Erreichen einer vorgegebenen Referenz¬ drehwinkellage der Kurbelwelle (3) in dem Kurbelwellen-Sensorsignal eine Referenz¬ marke erzeugt wird, dass beim Auftreten der Referenzmarke ein Drehwinkelmesssignal auf einen der Referenz-Drehwinkellage zugeordneten Wert gesetzt wird, dass das Drehwinkelmesssignal beim Auftreten einer Zustandsänderung des Kurbelwellen- Sensorsignals nachgeführt wird, dass ein Lagemesssignal auf einen Lagemesssignal- Startwert gesetzt wird, dass bei jedem Auftreten einer Zustandsänderung des Verstell¬ wellen-Sensorsignals das Lagemesssignal nachgeführt wird, dass beim Erreichen einer vorgegebenen Drehwinkellage der Nockenwelle (3) ein Nockenwellen-Referenzsignal erzeugt wird, dass die beim Auftreten des Nockenwellen-Referenzsignals jeweils vorlie¬ genden Messwerte des Drehwinkelmesssignals und des Lagemesssignals bestimmt und mit diesen Messwerten und der Getriebekenngröße ein Wert für das Phasenwinkel- signal ermittelt wird.
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