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    • 专利摘要:
    Wenn in einem Verbrennungsmotor irgendeiner von mehreren Mechanismen für verstellbare Ventileigenschaften, die verschiedene Betriebseigenschaften eines Einlassventils verstellen, ausgefallen ist, wird zu der Zeit, wenn die andere Betriebseigenschaft durch den normal arbeitenden Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaft verstellt wird, ein Grenzwert eingestellt, der vorgegebene Bedingungen für eine Änderung der Öffnungseinstellung des Einlassventils erfüllen kann, wobei die Betriebseigenschaften des Einlassventils durch den normal arbeitenden Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaft gesteuert werden, während die Einlassventil-Öffnungseinstellung durch den Grenzwert begrenzt wird.
    公开号:DE102004030851A1
    申请号:DE200410030851
    申请日:2004-06-25
    公开日:2005-01-20
    发明作者:Kenichi Atsugi Machida
    申请人:Hitachi Unisia Automotive Ltd；
    IPC主号:F01L1-34
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft das Gebiet der Verbrennungsmotoren und insbesondereeine ausfallsichere Steuertechnik für den Fall, dass bei einemVerbrennungsmotor mit mehreren Mechanismen für verstellbare Ventileigenschaften,die verschiedene Betriebseigenschaften eines Einlassventils verstellen,einer der Mechanismen fürverstellbare Ventileigenschaften ausgefallen ist.
    [0002] AusJP 2001-65321-A ist eine Technik bekannt, in der ein erster Mechanismusfür eineverstellbare Ventileigenschaft (Mechanismus für verstellbare Ventileinstellung),der die Ventileinstellung (die Ventil-Öffnungs- und Schließeinstellung)eines Einlassventils verstellt, und ein zweiter Mechanismus für eine verstellbareVentileigenschaft (Mechanismus für verstellbarenVentilhub), der ständigeine Hubhöhe desEinlassventils verstellt, vorgesehen sind.
    [0003] Fallsin dieser Technik einer der Mechanismen für verstellbare Ventileigenschaftenausgefallen ist, werden die Betriebseigenschaften des Einlassventilsin einem Bereich, in dem der Kolben nicht gestört wird, ausfallsicher durchden anderen, normalen Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaft verstellt,wodurch ein ausfallsicherer Lauf ermöglicht wird, während derBruch des Motors wegen Kolbenstörungverhindert wird.
    [0004] Allerdingswird ein Überlappungsbetragdes Einlassventils mit einem Auslassventil größer, so dass eine Menge desverbleibenden verbrannten Gases (die so genannte interne EGR-Menge)erhöht wird,falls die Einlassventil-Öffnungssteuerung(IVO) zu weit vorgestellt wird, wenn der nor male Mechanismus für eine verstellbareVentileigenschaft im Bereich der Nichtstörung mit dem Kolben ausfallsicher gesteuertwird. Somit kann die Verbrennungsstabilität nicht sichergestellt werden,was zu einer weiteren Verschlechterung der Fahreigenschaften führt.
    [0005] Dagegenerhöhtsich eine Motorölmenge,die in einen Zylinder angesaugt und wegen des Anstiegs des Zylinderunterdrucksverbraucht wird, so dass es zu einem Ölverlust des Motors und folglichzur Beschädigungdes Motors kommt, falls eine Öffnungseinstellungdes Einlassventils zur Zeit einer Verzögerung zu stark nachgestelltwird.
    [0006] DerErfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ausfallsichereSteuervorrichtung für Verbrennungsmotorenzu schaffen, so dass, wenn einer der mehreren Mechanismen für verstellbareVentileigenschaften, die verschiedene Betriebseigenschaften einesEinlassventils verstellen, ausgefallen ist, der andere, normaleMechanismus füreine verstellbare Ventileigenschaft geeignet gesteuert wird, umdie Verschlechterung der Fahreigenschaften zu unterdrücken undeinen Ölverlustminimal zu halten, währenddie Kolbenstörungverhindert wird.
    [0007] DieseAufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durcheine ausfallsichere Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren nachAnspruch 1 oder 9 bzw. durch ein ausfallsicheres Steuerverfahrenfür Verbrennungsmotorennach Anspruch 10. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
    [0008] Erfindungsgemäß wird ineinem Verbrennungsmotor, der mehrere Mechanismen für verstellbareVentileigenschaften aufweist, die verschiedene Betriebseigenschafteneines Einlassventils verstellen, erfasst, ob die mehreren Mechanismenfür verstellbareVentileigenschaften ausge fallen sind, wobei dann, wenn erfasst wird,dass der Mechanismus für eineverstellbare Ventileigenschaft, der eine der Betriebseigenschaftenverstellt, ausgefallen ist, zu der Zeit, wenn die andere Betriebseigenschaftdurch den normal arbeitenden Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaftverstellt wird, ein Grenzwert eingestellt wird, der vorgegebeneBedingungen füreine Änderungder Öffnungseinstellungdes Einlassventils erfüllenkann, und die Betriebseigenschaften des Einlassventils durch dennormal arbeitenden Mechanismus füreine verstellbare Ventileigenschaft gesteuert werden, während die Öffnungseinstellung desEinlassventils durch den Grenzwert begrenzt wird.
    [0009] WeitereMerkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen derfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die ZeichnungBezug nimmt; es zeigen:
    [0010] 1 ein Diagramm einer Systemkonstruktioneiner ausfallsicheren Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mitMechanismen fürverstellbare Ventileigenschaften in einer Ausführungsform der Erfindung;
    [0011] 2 eine Querschnittsansichteines Mechanismus füreine verstellbare Ventileigenschaft in der Ausführungsform (QuerschnittsansichtA-A in 3);
    [0012] 3 einen seitlichen Aufrissdes Mechanismus füreine verstellbare Ventileigenschaft;
    [0013] 4 eine Draufsicht des Mechanismusfür eineverstellbare Ventileigenschaft;
    [0014] 5 eine perspektivische Ansichteines Exzenternockens zur Verwendung in dem Mechanismus für eine verstellbareVentileigenschaft;
    [0015] 6 eine Querschnittsansichteiner Operation des Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaftin einem Zustand mit niedrigem Hub (Querschnittsansicht B-B in 3).
    [0016] 7 eine Querschnittsansichteiner Operation des Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaftin einem Zustand mit hohem Hub (Querschnittsansicht B-B aus 3).
    [0017] 8 eine Ventilhubkennlinie,die einer unteren Stirnflächeund einer Nockenoberflächeeines Schwingnockens in dem Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaftentspricht;
    [0018] 9 ein Kennlinienfeld derVentileinstellung und des Ventilhubs des Mechanismus für eine verstellbareVentileigenschaft;
    [0019] 10 eine perspektivischeAnsicht eines Drehantriebsmechanismus einer Steuerwelle in dem Mechanismusfür eineverstellbare Ventileigenschaft;
    [0020] 11 einen Blockschaltplander Einlassventilsteuerung in der Ausführungsform;
    [0021] 12 ein Diagramm der Einlassventilsteuerungdurch einen Mechanismus fürverstellbaren Ventilhub währendder Zeit, in der der Mechanismus der verstellbaren Ventileinstellungausgefallen ist, in der Ausführungsform;und
    [0022] 13 ein Diagramm der Einlassventilsteuerungdurch den Mechanismus der verstellbaren Ventileinstellung zu derZeit, wenn der Mechanismus fürverstellbaren Ventilhub ausgefallen ist, in der Ausführungsform.
    [0023] Ineinem Einlassrohr 102 eines Verbrennungsmotors 101 isteine elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 angeordnet,die durch einen Drosselklappenmotor 103a ein Drosselventil 103b antreibt,so dass es sich öffnetund schließt,wobei überdie elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104 und ein Einlassventil 105 Luftin eine Verbrennungskammer 106 angesaugt wird.
    [0024] Ein über einAuslassventil 107 aus der Verbrennungskammer 106 ausgestoßenes verbranntes Abgaswird durch einen vorderen Katalysator 108 und durch einenhinteren Katalysator 109 gereinigt und daraufhin an dieAtmosphäreabgegeben.
    [0025] DasAuslassventil 107 wird durch einen Nocken 111 angetrieben,der axial durch eine Nockenwelle 110 auf der Auslassseitegehalten wird, so dass es sich bei einer festen Ventilhubhöhe und einemfesten Ventilarbeitswinkel (Kurbelwellenwinkel vom Öffnen biszum Schließen) öffnet undschließt.Eine Ventilhubhöheund ein Arbeitswinkel des Einlassventils 105 werden durcheinen Mechanismus 112 fürverstellbaren Ventilhub ständigverstellt. Es wird angemerkt, dass die Ventilhubhöhe und derArbeitswinkel gleichzeitig verstellt werden, so dass, wenn eineEigenschaft unter der Ventilhubhöheund dem Arbeitswinkel bestimmt ist, die jeweils andere Eigenschaft ebenfallsbestimmt ist.
    [0026] Aufder Einlassseite sind an beiden Endabschnitten der Einlassventil-Nockenwelleein Mechanismus 201 fürvorstellbare Ventileinstellung, der von einem Mechanismus gebildetwird, der eine Drehungsphasendifferenz zwischen einer Kurbelwelle undeiner Nockenwelle auf der Einlassseite ständig und verstellbar steuert,um die Ventileinstellung (Ventil-Öffnungs- und Schließeinstellung)des Einlassventils 105 vorzustellen oder nachzustellen,und ein Nockenwinkelsensor 202 auf der Einlassseite, dereine Drehstellung der Nockenwelle auf der Einlassseite erfasst,angeordnet. Wie oben beschrieben wurde, sind der Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub und der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungals mehrere Mechanismen fürverstellbare Ventileigenschaften vorgesehen, die jeweils die Hubhöhe (denArbeitswinkel) und die Ventileinstellung verstellen, die verschiedeneBetriebseigenschaften des Einlassventils 105 sind.
    [0027] EineSteuereinheit 114, die einen Mikroprozessor enthält, steuertdie elektronisch gesteuerte Drosselklappe 104, den Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub und den Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellunggemäß einemFahrpedalniederdrückungsgrad,der durch einen Fahrpedalniederdrückungssensor APS 116 unddergleichen erfasst wird, so dass anhand einer Öffnung des Drosselventils 103b undeiner Öffnungseigenschaftdes Einlassventils 105 ein Sollansaugluftbetrag erhalten werdenkann, der einem Fahrpedalniederdrückungsgrad ACC entspricht.
    [0028] DieSteuereinheit 114 empfängtaußervon dem FahrpedalniederdrückungsgradsensorAPS 116, von einem (späterzu beschreibenden) Drehwinkelsensor 127 und von einem Nockenwellenwinkelsensor 202 aufder Einlassseite verschiedene Erfassungssignale von einem Luftdurchflussmengenmesser 115,der einen Ansaugluftbetrag Q des Motors 101 erfasst, voneinem Kurbelwinkelsensor 117, der der Kurbel welle ein Drehsignalentnimmt, von einem Drosselklappensensor 118, der eine Öffnung TVO desDrosselklappenventils 103b erfasst, von einem Wassertemperatursensor 119,der eine KühlwassertemperaturTw des Motors 101 erfasst, und dergleichen.
    [0029] Fernerist an einer Einlassöffnung 130 auf derEinlassseite des Einlassventils 105 jedes Zylinders einelektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 131 angeordnet.Das Kraftstoffeinspritzventil 131 spritzt Kraftstoff, dermit einem vorgegebenen Druck beaufschlagt ist, in das Einlassventil 105 ein,wenn es durch ein Einspritzimpulssignal von der Steuereinheit 114 angetriebenwird, so dass es sich öffnet.
    [0030] Die 2 bis 4 zeigen ausführlich die Konstruktion desMechanismus 112 fürverstellbaren Ventilhub.
    [0031] Derin den 2 bis 4 gezeigte Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub enthältzwei Einlassventile 105, 105, eine hohle Nockenwelle(Antriebswelle) 13, die drehbar durch ein Nockenlager 14 einesZylinderkopfs 11 gehalten ist, zwei Exzenternocken (Antriebsnocken) 15, 15,die durch die Nockenwelle 13 axial gehalten sind, eineSteuerwelle 16, die durch das Nockenlager 14 drehbargehalten ist und an einem oberen Abschnitt der Nockenwelle 13 parallelangeordnet ist, zwei Kipphebel 18, 18, die über einenSteuernocken 17 schwingfähig durch die Steuerwelle 16 gehaltensind, und zwei unabhängige Schwingnocken 20, 20,die überdie Ventilstößel 19, 19 jeweilsan den oberen Endabschnitten der Einlassventile 105, 105 angeordnetsind.
    [0032] DieExzenternocken 15, 15 sind jeweils über dieVerbindungshebel 25, 25 mit den Kipphebeln 18, 18 verbunden.Die Kipphebel 18, 18 sind über die Verbindungselemente 26, 26 mitden Schwingnocken 20, 20 verbunden.
    [0033] DieKipphebel 18, 18, die Verbindungshebel 25, 25 unddie Verbindungselemente 26, 26 bilden einen Übertragungsmechanismus.
    [0034] Wiein 5 gezeigt ist, istjeder Exzenternocken 15 im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, wobei ereinen Nockenkörper 15a mitkleinem Durchmesser und einen einteilig an einer Außenoberfläche desNockenkörpers 15a ausgebildeten Flanschabschnitt 15b enthält. Durchdas Innere des Exzenternockens 15 ist in axialer Richtungeine Einführungsbohrung 15c ausgebildet,wobei eine Mittelachse X des Nockenkörpers 15a um einenvorgegebenen Betrag gegenübereiner Mittelachse Y der Nockenwelle 13 versetzt ist.
    [0035] DieExzenternocken 15, 15 sind jeweils über dieNockenwelleneinführungsbohrungen 15c anden Außenseitender Ventilstößel 19, 19 aufdie Nockenwelle 13 gepresst und an ihr befestigt, so dasssie die Ventilstößel 19, 19 nichtstören.Außerdemsind die äußeren Umfangsoberflächen 15d, 15d desNockenkörpers 15a indemselben Nockenprofil ausgebildet.
    [0036] Wiein 4 gezeigt ist, istjeder Kipphebel 18 im Wesentlichen kurbelförmig gebogen und ausgebildetund ein mittiger Grundabschnitt 18a davon drehbar durchden Steuernocken 17 gehalten.
    [0037] Durcheinen Endabschnitt 18b, der in der Weise ausgebildet ist,dass er von einem äußeren Endabschnittdes Grundabschnitts 18a vorsteht, ist eine Stiftbohrung 18d ausgebildet.In die Stiftbohrung 18d ist ein Stift 21 gepresst,so dass er mit einem Kopfabschnitt des Verbindungshebels 25 zuverbinden ist. Durch den anderen Endab schnitt 18c, derin der Weise ausgebildet ist, dass er von einem inneren Endabschnittdes Grundabschnitts 18a vorsteht, ist eine Stiftbohrung 18e ausgebildet.In die Stiftbohrung 18e ist ein Stift 28 gepresst,so dass er mit einem (späterzu beschreibenden) Endabschnitt 26a jedes Verbindungselements 26 zuverbinden ist.
    [0038] DerSteuernocken 17 ist zylinderförmig ausgebildet und an einemUmfang der Steuerwelle 16 befestigt. Wie in 2 gezeigt ist, ist eineLage der Mittelachse P1 der Steuernockenwelle 17 gegenüber einerLage der Mittelachse P2 der Steuerwelle 16 um α versetzt.
    [0039] Wiein den 2, 6 und 7 gezeigt ist, ist der Schwingnocken 20 imWesentlichen quer liegend U-förmigausgebildet, wobei durch einen im Wesentlichen ringförmigen Grundendabschnitt 22 eineHaltebohrung 22a ausgebildet ist. In die Haltebohrung 22a istdie Nockenwelle 13 eingeführt, so dass sie drehbar gehaltenist. Außerdemist durch einen Endabschnitt 23, der an dem anderen Endabschnitt 18c desKipphebels 18 positioniert ist, eine Stiftbohrung 23a ausgebildet.
    [0040] Aufeiner unteren Oberflächedes Schwingnockens 20 sind eine kreisförmige Grundoberfläche 24a ander Seite des Grundendabschnitts 22 sowie eine Nockenoberfläche 24b,die bogenförmigvon der kreisförmigenGrundoberfläche 24a biszu einem Rand des Endabschnitts 23 verläuft, ausgebildet. Die kreisförmige Grundoberfläche 24a unddie Nockenoberfläche 24b sindin Kontakt mit einer vorgegebenen Lage einer oberen Oberfläche jedesVentilstößels 19, dieeiner Schwingstellung des Schwingnockens 20 entspricht.
    [0041] Wiein 2 gezeigt ist, istdamit gemäß einerwie in 8 gezeigten Ventilhubkennlinieein vorgegebener Win kelbereich θ1der kreisförmigen Grundoberfläche 24a einGrundkreisintervall und ein Bereich vom Grundkreisintervall θ1 der Nockenoberfläche 24b biszu einem vorgegebenen Winkelbereich θ2 ein so genanntes Rampenintervall,wobei ein Bereich vom Rampenintervall θ2 der Nockenoberfläche 24b biszu einem vorgegebenen Winkelbereich θ3 ein Hubintervall ist.
    [0042] DerVerbindungshebel 25 enthält einen ringförmigen Grundabschnitt 25a undein Vorsprungende 25b, das an einer vorgegebenen Stelleeiner Außenoberfläche desGrundabschnitts 25a vorspringend ausgebildet ist. An einermittleren Stelle des Grundabschnitts 25a ist eine Passbohrung 25c ausgebildet,die drehbar an die Außenoberfläche des Nockenwellenkörpers 15a desExzenternockens 15 angepasst ist. Außerdem ist durch das Vorsprungende 25b eineStiftbohrung 25d ausgebildet, in die der Stift 21 drehbareingeführtist.
    [0043] DasVerbindungselement 26 ist in linearer Gestalt mit vorgegebenerLänge ausgebildet,wobei durch die beiden kreisförmigenEndabschnitte 26a, 26b die Stifteinführungsbohrungen 26c, 26d ausgebildetsind. Die Endabschnitte der Stifte 28, 29, diein die Stiftbohrung 18d des anderen Endabschnitts 18c desKipphebels 18 bzw. in die Stiftbohrung 23a des Endabschnitts 23 desSchwingnockens 20 gepresst sind, sind drehbar in die Stifteinführungsbohrungen 26c, 26d eingeführt.
    [0044] Anden jeweiligen Endabschnitten der Stifte 21, 28, 29 sindSprengringe 30, 31, 32 angeordnet, diedie axiale Versetzung des Verbindungshebels 25 und desVerbindungselements 26 einschränken.
    [0045] Wiein 6 und 7 gezeigt ist, wird in einem solchenAufbau je nach einer Lagebeziehung zwischen der Mit telachse P2 derSteuerwelle 16 und der Mittelachse P1 des Steuernockens 17 dieVentilhubhöheverstellt, wobei dadurch, dass die Steuerwelle 16 angetriebenwird, so dass sie sich dreht, die Lage der Mittelachse P2 der Steuerwelle 16 inBezug auf die Mittelachse P1 der Steuernockenwelle 17 geändert wird.
    [0046] Wiein 10 gezeigt ist, wirddie Steuerwelle 16 durch einen Gleichstromstellmotor (einenStellantrieb) 121 angetrieben, so dass sie sich in einem vorgegebenenDrehwinkelbereich dreht. Durch Verstellen eines Drehwinkels derSteuerwelle 16 durch den Stellantrieb 121 werdendie Ventilhubhöheund der Ventilöffnungswinkeljedes der Einlassventile 105, 105 stufenlos verstellt(siehe 9).
    [0047] DerGleichstromstellmotor 121 in 10 ist inder Weise angeordnet, dass seine Drehwelle parallel zu der Steuerwelle 16 ist,wobei durch den Kopfabschnitt der Drehwelle ein Kegelrad 122 axialgehalten ist.
    [0048] Andererseitssind am Kopfende der Steuerwelle 16 zwei Streben 123a, 123b befestigt.Um eine zu der Steuerwelle 16 parallele Achse, die dieKopfabschnitte der zwei Streben 123a, 123b verbindet,ist schwenkbar eine Mutter 124 gehalten.
    [0049] AmKopfende eines Gewindestabs 125, der mit der Mutter 124 inEingriff ist, ist axial ein Kegelrad 126 gehalten, dasmit dem Kegelrad 122 in Eingriff ist. Der Gewindestab 125 wirddurch die Drehung des Gleichstromstellmotors 121 gedreht,wobei die Lage der Mutter 124, die mit dem Gewindestab 125 inEingriff ist, in axialer Richtung des Gewindestabs 125 verschobenwird, so dass die Steuerwelle 16 gedreht wird.
    [0050] DieVentilhubhöhewird hier verringert, währendsich die Lage der Mutter 124 dem Kegelrad 126 annähert, während dieVentilhubhöheerhöhtwird, währendsich die Lage der Mutter 124 von dem Kegelrad 126 entfernt.
    [0051] Wiein 10 gezeigt ist, istferner am Kopfende der Steuerwelle 16 ein Potentiometer-Drehwinkelsensor 127 angeordnet,der den Drehwinkel der Steuerwelle 16 erfasst. Die Rückkopplungder Steuereinheit 114 steuert den Gleichstromstellmotor 121, sodass ein durch den Drehwinkelsensor 127 erfasster tatsächlicherDrehwinkel mit dem Solldrehwinkel zusammenfällt. Da die Hubhöhe und derArbeitswinkel hier durch eine Drehwinkelsteuerung der Steuerwelle 16 gleichzeitigverstellt werden, erfasst der Drehwinkelsensor 127 denArbeitswinkel und gleichzeitig die Hubhöhe.
    [0052] Durchdiese Mechanismen fürverstellbare Ventileigenschaften werden die Betriebseigenschaftendes Einlassventils 105 verstellt, um eine Einlassmengezu steuern. Wenn in der Erfindung entweder der Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub oder der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellung,die zwei Arten von Mechanismen fürverstellbare Ventileigenschaften sind, ausgefallen ist, wird dasEinlassventil 105 durch den anderen, normalen Mechanismusfür eineverstellbare Ventileigenschaft ausfallsicher gesteuert, wodurchdie Störungzwischen dem Einlassventil 105 und einem Kolben, die Verschlechterungder Verbrennungsstabilität wegender Erhöhungder Menge des verbleibenden verbrannten Gases und ein Motorölverlustwegen einer Zunahme des Zylinderunterdrucks verhindert werden, umden ausfallsicheren Lauf zu ermöglichen undeine Beschädigungdes Motors zu verhindern.
    [0053] In Übereinstimmungmit einem Blockschaltplan aus 11 wirdeine Steuerung des Einlassventils 105 durch die Steuereinheit 114 beschrieben.
    [0054] ImBlock B1 wird anhand des Fahrpedalniederdrückungsgrads ACC, der durchden Fahrpedalniederdrückungssensor 116 erfasstwird, und einer Motordrehzahl Ne, die durch den Kurbelwinkelsensor 117 erfasstwird, die gesteuerte Grundvariable (der Drehwinkel der Steuerwelle 16)TGVELO des Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub,die einem Sollarbeitswinkel des Einlassventils 105 entspricht, beidem ein Solldrehmoment erhalten werden kann, eingestellt und anden Block B2 ausgegeben.
    [0055] ImBlock B3 wird anhand des Fahrpedalniederdrückungsgrads ACC und der MotordrehzahlNe die gesteuerte Grundvariable TGVTCO des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung, die der Sollventileinstellung des Einlassventils 105 entspricht,bei der das Solldrehmoment erhalten werden kann, eingestellt undan den Block B4 ausgegeben.
    [0056] ImBlock B5 wird diagnostiziert, ob der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgefallen (festgesetzt) ist, und ein Diagnoseergebnis (VTC-Ausfallbeurteilungsmerker)an den Block B2 ausgegeben.
    [0057] Fallsim Block B5 entschieden wird, dass der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung normal ist, wird die im Block B1 eingestelltegesteuerte Grundvariable TGVELO des Mechanismus 112 für gesteuertenVentilhub im Block B2 so, wie sie ist, als sollgesteuerte VariableTGVEL ausgegeben. Falls entschieden wird, dass der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgefallen ist, wird als die sollgesteuerte VariableTGVEL die in jedem Block eingestellte (unten beschriebene) ausfallsicher gesteuerteVariable FSVEL des Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub ausgegeben.
    [0058] ImBlock B6 wird diagnostiziert, ob ein Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub ausgefallen (festgesetzt) ist, und ein Diagnoseergebnis (VEL-Ausfallbeurteilungsmerker)an den Block B4 ausgegeben.
    [0059] Fallsim Block B6 entschieden wird, dass der Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub normal ist, wird die im Block B3 eingestellte SollventileinstellungTGVTCO des Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungim Block B4 so, wie sie ist, als Sollventileinstellung TGVTC ausgegeben.Falls entschieden wird, dass der Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub ausgefallen ist, wird als die sollgesteuerte VariableTGVTC die in jedem Block eingestellte (später zu beschreibenden) ausfallsichergesteuerte Variable FSVTC des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgegeben.
    [0060] Eswerden nun die Blöckezur Ausführungeiner ausfallsicheren Steuerung durch den normalen Mechanismus für eine verstellbareVentileigenschaft zur Zeit, wenn einer der Mechanismen für variable Ventileigenschaftenausgefallen ist, beschrieben.
    [0061] DieBlöckeB7 bis B13 dienen zur Einstellung der Öffnungseinstellung IVO desEinlassventils 105, die üblicherweise für die Fälle eingestelltwird, in denen einer der Mechanismen für verstellbare Ventileigenschaftenausgefallen ist.
    [0062] ImBlock B7 wird ein Vorstellgrenzwert IVOLadv als ein Grenzwert beimVorstellen der VentilöffnungseinstellungIVO, bei dem die Menge des verbleibenden verbrannten Gases wegender Überlappungdes Einlassventils 105 mit dem Auslassventil 107 ineinem Normalzustand (Zeit keiner Verzögerung) auf einem Referenzwertoder darunter gehal ten werden kann, eingestellt und an den BlockB13 ausgegeben. Genauer wird der Vorstellgrenzwert IVOLadv in derNähe desoberen Totpunkts des Einlasses eingestellt (z.B., falls eine Kurbelwinkelstellungdes oberen Totpunkts des Einlasses = 360° ist, 380°, seitlich etwas nachgestelltgegenüber360°). DerVorstellgrenzwert IVOLadv wird auf der nachgestellten Seite einesVorstellgrenzwerts eingestellt, auf der die Störung zwischen dem Einlassventil 105 unddem Kolben verhindert werden kann.
    [0063] ImBlock B8 wird ein Nachstellgrenzwert IVOLrtd als ein Grenzwert beimNachstellen der VentilöffnungseinstellungIVO, bei dem der Zylinderunterdruck zur Bremszeit auf einem vorgegebenenWert oder darunter gehalten werden kann, eingestellt und an denBlock B13 ausgegeben. Der Nachstellgrenzwert IVOLrtd zur Zeit einerVerzögerungkann hier im Voraus anhand eines Experiments als Ventilöffnungseinstellung,bei der der Zylinderunterdruck den vorgegebenen Wert nicht erreicht,oder darüber(z.B. als ein absoluter Druck von –866,5 hPa oder darunter),eingestellt werden. Der Nachstellgrenzwert IVOLrtd wird auf dernachgestellten Seite des Vorstellgrenzwerts eingestellt, auf derdie Störungzwischen dem Einlassventil 105 und dem Kolben verhindertwerden kann. Es wird angemerkt, dass der Zylinderunterdruck, fallsder Arbeitswinkel und die Hubhöhenicht erhöhtwerden können,da die Mitte des tatsächlichenArbeitswinkels zur Ausfallzeit auf der Vorstellseite liegt, im Vergleichzu dem Fall, in dem die Hubhöhegroß ist,wahrscheinlich erhöhtwird, so dass der Nachstellgrenzwert IVOLrtd auf der weiter nachgestelltenSeite eingestellt werden kann.
    [0064] ImBlock B10 wird eine Differenz zwischen einem derzeitigen Wert desdurch den Fahrpedalstellungssensor 116 erfassten FahrpedalstellungswinkelsAPS und einem vom Block B11 ausgegebenen vorangehenden Wert berechnet.Im Block B12 wird anhand dessen, ob die Differenz positiv oder negativ ist,beurteilt, ob eine Verzögerungvorliegt (wobei entschieden wird, dass eine Verzögerung vorliegt, falls derderzeitige Wert – dervorangehende Wert < 0ist).
    [0065] ImBlock B13 wird zur Zeit keiner Verzögerung anhand eines Beurteilungsergebnissesim Block B10 der auf den oberen Totpunkt des Einlasses eingestellteVorstellgrenzwert IVOLadv ausgegeben, während zur Zeit einer Verzögerung derNachstellgrenzwert IVOLrtd ausgegeben wird, der auf den Winkel eingestelltist, bei dem der Zylinderunterdruck den vorgegebenen Wert nichterreicht oder übersteigt.Das heißt,der Zylinderunterdruck wird zur Zeit keiner Verzögerung im Vergleich zur Zeiteiner Verzögerungwahrscheinlich nicht erhöht,wobei der Nachstellgrenzwert, bei dem der Zylinderunterdruck den vorgegebenenWert erreicht oder übersteigt,auf der nachgestellten Seite des Vorstellgrenzwerts IVOLadv liegt,auf der das verbleibende verbrannte Gas begrenzt ist. Somit wirdder Vorstellgrenzwert IVOLadv als ausfallsicher gesteuerte Variablezur Ventilöffnungseinstellungeingestellt, um durch Vorstellen der Ventilöffnungseinstellung auf denVorstellgrenzwert IVOLadv die Leistung sicherzustellen. Andererseits istzur Zeit einer Verzögerungin dem Zustand mit niedriger Leistung oder ohne Leistung (Kraftstoffabgestellt) nicht die Menge des verbleibenden verbrannten Gases,sondern der Motorölverlustein Problem. Somit wird der Nachstellgrenzwert IVOLrtd in der Weiseausgewählt,dass die Ventilöffnungseinstellungzur Zeit einer Verzögerungauf den Nachstellgrenzwert IVOLrtd vorgestellt wird.
    [0066] Daraufhinwird die ÖffnungseinstellungIVO des Einlassventils 105 zur Zeit, wenn einer der Mechanismenfür verstellbareVentileigenschaften ausgefallen ist, auf den Vorstellgrenzwert IVOLadvoder auf den Nachstellgrenzwert IVOLrtd gesteuert, die auf die obigeWeise durch den anderen, normalen Mechanismus für eine verstellbare Ventileigenschaft eingestelltworden sind.
    [0067] Zunächst werdendie Blöckezum Einstellen der ausfallsicher gesteuerten Variable des Mechanismus 112 für verstellbarenHub zur Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgefallen ist, beschrieben.
    [0068] ImBlock B14 wird die vom Block B15 ausgegebene vorgestellt gesteuerteVariable VTCNOW von einer vom Block B15 ausgegeben Arbeitswinkelmitte(die Kurbelwinkelstellung zwischen der Öffnungseinstellung und derSchließeinstellung,z.B. 470° imFall des oberen Einlasstotpunkts = 360°) VTCO des Einlassventils 105,das in einem Zustand, in dem der Betrieb des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung angehalten ist, am stärksten nachgestellt ist, subtrahiertund eine tatsächlicheArbeitswinkelmitte (Kurbelwinkelstellung) NGVTC des Einlassventils 105 imMechanismus 201 fürverstellbare Ventileinstellung berechnet, der wegen des Ausfallsfest ist.
    [0069] ImBlock B16 wird die Kurbelwinkelstellung, die dem VorstellgrenzwertIVOLadv oder dem Nachstellgrenzwert IVOLrtd vom Block B13 entspricht,von der tatsächlichenArbeitswinkelmitte NGVTC zu der Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgefallen ist, subtrahiert.
    [0070] Derim Block B16 berechnete Kurbelwinkel entspricht der Hälfte desArbeitswinkels des Einlassventils 105. Somit wird der berechneteKurbelwinkel im Block B17 mit einer Verstärkung von zwei multipliziert,um den Arbeitswinkel zu berechnen, und anschließend im Block B18 der Arbeitswinkelin die gesteuerte Variable (Drehwinkel der Steuerwelle 16) desMechanismus 112 fürverstellbaren Ventilhub umgesetzt und als die ausfallsicher gesteuerteVariable FSVEL an den Block B2 ausgegeben.
    [0071] Dazur Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgefallen ist, wie oben beschrieben vom Block B2 die ausfallsichergesteuerte Variable FSVEL als die sollgesteuerte Variable TGVELan den Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub ausgegebenwird, werden der Arbeitswinkel und die Hubhöhe in der Weise gesteuert,dass die ÖffnungseinstellungIVO des Einlassventils 105 im Normalzustand zu dem VorstellgrenzwertIVOLadv in der Nähedes oberen Totpunkts gemacht wird, während sie zur Zeit einer Verzögerung zudem Nachstellgrenzwert IVOLrtd gemacht wird, bei dem der Zylinderunterdruckden vorgegebenen Wert nicht erreicht oder übersteigt.
    [0072] 12 zeigt die ausfallsichereSteuerung durch den Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub zuder Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgefallen ist.
    [0073] Beispielsweiseist in dem wie in (A) gezeigten Fall, in dem die ArbeitswinkelmitteNGVTC zu der Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgefallen ist, entweder bei "a" oder bei "b" positioniert ist, der Vorstellgrenzwertder VentilöffnungseinstellungIVO in dem Bereich, in dem das Einlassventil den Kolben nicht stört, aufder vorgestellten Seite des oberen Einlasstotpunkts ITDC. Wenn dieVentilöffnungseinstellungauf den Vorstellgrenzwert vorgestellt wird, wird aber die Mengedes verbleibenden verbrannten Gases wegen der Überlappung des Einlassventilsmit dem Auslassventil erhöht,was die Verbrennungsstabilitätverschlechtert, so dass ein ausfallsicherer Betrieb sehr schwierig wird.Somit kann dadurch, dass der Arbeitswinkel des Einlassventils 105 durchden Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub in der Weise gesteuert wird, dass die VentilöffnungseinstellungIVO begrenzt auf den Vorstellgrenzwert IVOLadv vorgestellt wird,die Menge des verbleibenden verbrannten Gases auf dem Referenzwertoder darunter gehalten werden, währenddie Störungdes Einlassventils mit dem Kolben verhindert wird, um eine zufriedenstellende Verbrennungsstabilitätsicherzustellen und dadurch den ausfallsicheren Betrieb zu ermöglichen.Es wird angemerkt, dass dadurch, dass die Ventilöffnungseinstellung auf denVorstellgrenzwert IVOLadv vorgestellt wird, die Hubhöhe so starkwie möglicherhöht werdenkann, um die Leistung sicherzustellen.
    [0074] Wiein (B) gezeigt ist, ist dagegen die Sollhubhöhe des Einlassventils 105 zurZeit einer Verzögerungrecht klein eingestellt. Wenn allerdings der ArbeitswinkelmittelpunktNGVTC zu der Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgefallen ist, auf der nachgestellten Seiteist, ist die VentilöffnungseinstellungIVO zu stark nachgestellt, was den Zylinderunterdruck erhöht und dadurchzur Möglichkeitdes Motorölverlustsführt.Somit kann dadurch, dass die Ventilöffnungseinstellung IVO durchden Mechanismus 112 fürverstellbaren Ventilhub zwangsläufigauf den Nachstellgrenzwert IVOLrtd vorgestellt wird, der Zylinderunterdruckauf dem vorgegebenen Wert oder darunter gehalten werden, während dieStörungdes Einlassventils mit dem Kolben verhindert wird, um den Motorölverlustzuverlässigzu verhindern und dadurch den ausfallsicheren Betrieb zu ermöglichen.
    [0075] Nachfolgendwerden die Blöckezum Einstellen der ausfallsicher gesteuerten Variable des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung zu der Zeit beschrieben, wenn der Mechanismus 112 für verstellbarenVentilhub ausgefallen ist.
    [0076] ImBlock B19 wird der durch den Drehwinkelsensor 127 erfasstetatsächlicheDrehwinkel REVEL der Steuerwelle 16 in den tatsächlichenArbeitswinkel REEVENT des Einlassventils 105 umgesetzt.
    [0077] ImBlock B20 wird der tatsächlicheArbeitswinkel REEVENT mit einer Verstärkung von einhalb multipliziert,um den Kurbelwinkel von dem tatsächlichenArbeitswinkelmittelpunkt bis zu der tatsächlichen Ventilöffnungseinstellungzu berechnen.
    [0078] ImBlock B21 wird der berechnete Wert mit der VentilöffnungseinstellungIVO (Vorstellgrenzwert IVOLadv oder Nachstellgrenzwert IVOLrtd)vom Block B13 addiert, um einen Sollwert (Kurbelwinkelstellung)des Arbeitswinkelmittelpunkts zu berechnen, der der Sollventilöffnungseinstellungentspricht.
    [0079] ImBlock B22 wird der Arbeitswinkelmittelpunkt VTCO in dem Zustand,in dem der Betrieb des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung vom Block B15 anhält, von dem Sollwert des Arbeitswinkelmittelpunktssubtrahiert, um eine gesteuerte Variable des Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung als einen negativen Wert (Vorstellungsbetrag)zu berechnen, und diese gesteuerte Variable als die ausfallsichergesteuerte Variable FSVTC an den Block B4 ausgegeben.
    [0080] Zuder Zeit, zu der der Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub ausgefallenist, wird wie oben beschrieben vom Block B4 die ausfallsicher gesteuerteVariable FSVTC als die sollgesteuerte Variable TGVTC an den Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgegeben. Somit wird die Ventileinstellung in der Weise gesteuert,dass die ÖffnungseinstellungIVO des Einlassventils 105 in dem Normalzustand (keineVerzögerung)zu dem Vorstellgrenzwert IVOLadv in der Nähe des oberen Totpunkts gemachtwird, währendsie zur Zeit einer Verzögerungzu dem Nachstellgrenzwert IVOLrtd gemacht wird, bei dem der Zylinderunterdruckden vorgegebenen Wert nicht erreicht oder übersteigt.
    [0081] 13 zeigt die ausfallsichereSteuerung durch den Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungzu der Zeit, wenn der Mechanismus 112 für verstellbaren Ventilhub ausgefallenist.
    [0082] Beispielsweiseist in dem wie in (A) gezeigten Fall, in dem der Arbeitswinkel zuder Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbare Ventileinstellungausgefallen ist, entweder bei "a" oder bei "b" positioniert ist, der Vorstellgrenzwertder VentilöffnungseinstellungIVO in dem Bereich, in dem das Einlassventil den Kolben nicht stört, aufder vorgestellten Seite des oberen Einlasstotpunkts ITDC. Wenn die Ventilöffnungseinstellungauf den Vorstellgrenzwert vorgestellt wird, wird aber die Mengedes verbleibenden verbrannten Gases wegen der Überlappung des Einlassventilsmit dem Auslassventil erhöht,was die Verbrennungsstabilitätverschlechtert, so dass ein ausfallsicherer Betrieb sehr schwierigwird. Somit kann dadurch, dass die Ventileinstellung des Einlassventils 105 durchden Mechanismus 201 fürverstellbare Ventileinstellung in der Weise gesteuert wird, dassdie VentilöffnungseinstellungIVO begrenzt auf den Vorstellgrenzwert IVOLadv vorgestellt wird,die Menge des verbleibenden verbrannten Gases auf dem Referenzwertoder darunter gehalten werden, währenddie Störungdes Einlassventils mit dem Kolben verhindert wird, um eine zufriedenstellende Verbrennungsstabilitätsicherzustellen und dadurch den ausfallsicheren Betrieb zu ermöglichen.
    [0083] Wiein (B) gezeigt ist, ist dagegen zur Zeit einer Verzögerung,wenn der Arbeitswinkelmittelpunkt NGVTC zu der Zeit, wenn der Mechanismus 201 für verstellbareVentileinstellung ausgefallen ist, auf der nachgestellten Seiteist, die Ventilöffnungseinstellung IVOzu stark nachgestellt, was den Zylinderunterdruck erhöht und dadurchzur Möglichkeitdes Motorölverlustsführt.Somit kann dadurch, dass die Ventileinstellung des Einlassventils 105 durchden Mechanismus 201 fürverstellbare Ventileinstellung in der Weise gesteuert wird, dassdie VentilöffnungseinstellungIVO zwangsläufigauf den Nachstellgrenzwert IVOLrtd vorgestellt wird, der Zylinderunterdruckauf dem vorgegebenen Wert oder darunter gehalten werden, während dieStörungdes Einlassventils mit dem Kolben verhindert wird, um den Motorölverlustzuverlässigzu verhindern und dadurch den ausfallsicheren Betrieb zu ermöglichen.
    [0084] Dergesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-181091,eingereicht am 25. Juni 2003, deren Priorität beansprucht wird, sind hiermitdurch Literaturhinweis eingefügt.
    [0085] Obgleichzur Veranschaulichung der Erfindung lediglich ausgewählte Ausführungsformengewähltwurden, ist fürden Fachmann auf dem Gebiet aus dieser Offenbarung offensichtlich,dass daran verschiedene Änderungenund Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem wie in den beigefügten Ansprüchen definiertenUmfang der Erfindung abzuweichen.
    [0086] Außerdem solldie vorstehende Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindungdie durch die beigefügtenAnsprücheund ihre Entsprechungen definierte Erfindung lediglich erläutern und nichteinschränken.
    权利要求:
    Claims (17)
    [1] Ausfallsichere Steuervorrichtung für Verbrennungsmotoren,mit mehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbare Ventileigenschaften,die verschiedene Betriebseigenschaften eines Einlassventils (105)verstellen; und einer Steuereinheit (114), die diemehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbareVentileigenschaften steuert, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinheit (114) erfasst, ob die mehrerenMechanismen (112, 201) für verstellbare Ventileigenschaftenausgefallen sind; dann, wenn erfasst wird, dass der Mechanismus (112, 201)für eineverstellbare Ventileigenschaft, der eine der Betriebseigenschaftenverstellt, ausgefallen ist, zu der Zeit, wenn die andere Betriebseigenschaft durchden normal arbeitenden Mechanismus (201, 112)für eineverstellbare Ventileigenschaft verstellt wird, einen Grenzwert (IVOLadv,IVOLrtd) einstellt, der vorgegebene Bedingungen für eine Änderung der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann; und die Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv, IVOLrtd)begrenzt wird.
    [2] Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinheit (114) einen Grenzwert (IVOLadv)für dasVorstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der eine Menge des verbleibendenverbrannten Gases auf einem Referenzwert oder darunter halten kann,als den Grenzwert (IVOLadv) einstellt, der die vorgegebenen Bedingungenfür die Änderungder Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann; und die Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv) für das Vorstellender Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [3] Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinheit (114) einen Grenzwert (IVOLrtd)für dasNachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der einen Zylinderunterdruckauf einem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann, als den Grenzwert(IVOLrtd) einstellt, der die vorgegebenen Bedingungen für die Änderungder Öffnungseinstellung (IVO)des Einlassventils (105) erfüllen kann; und die Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLrtd) für das Nachstellender Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [4] Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinheit (114) einen Grenzwert (IVOLadv)für dasVorstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der eine Menge des verbleibendenverbrannten Gases auf einem Referenzwert oder darunter halten kann,und einen Grenzwert (IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der einen Zylinder unterdruckauf einem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann, als den Grenzwert(IVOLrtd) einstellt, der die vorgegebenen Bedingungen für die Änderungder Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann; und die Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv) für das Vorstellender Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) und durch den Grenzwert(IVOLrtd) für dasNachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [5] Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurchgekennzeichnet, dass die Steuereinheit (114) einen Nachstellgrenzwertzur Zeit einer Verzögerung aufder nachgestellten Seite eines Nachstellgrenzwerts zur Zeit keinerVerzögerungals den Grenzwert (IVOLret) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) einstellt.
    [6] Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis5, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Mechanismen (112)für verstellbareVentileigenschaften zum Verstellen einer Hubhöhe als eine der Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) dient, und die Steuereinheit(114) den Nachstellgrenzwert zur Zeit mit niedrigem Hubim Vergleich zur Zeit mit hohem Hub auf der nachgestellten Seiteeinstellt, wenn der Mechanismus (201) für eine verstellbare Ventileigenschaft,der die andere Ventileigenschaft als die Hubhöhe des Einlassventils (105)verstellt, ausgefallen ist und die Hubhöhe des Einlassventils (105) durchden Mechanis mus (112) füreine verstellbare Ventileigenschaft gesteuert wird, der die Hubhöhe verstellt.
    [7] Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (114)den Grenzwert (IVOLret) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) als einen Grenzwert (IVOLret)einstellt, bei dem der Zylinderunterdruck (absolute Druck) zur Zeiteiner Verzögerung –866,5 hPa übersteigt.
    [8] Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis7, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Mechanismen (112, 201)für verstellbareVentileigenschaften, die die verschiedenen Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) verstellen, Folgendes enthalten: einenMechanismus (201), der die Öffnungs- und Schließeinstellungdes Einlassventils (105) verstellt; und einen Mechanismus(112), der eine Hubhöhedes Einlassventils (105) verstellt.
    [9] Ausfallsichere Steuervorrichtung für Verbrennungsmotorenmit mehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbareVentileigenschaften, die verschiedene Betriebseigenschaften einesEinlassventils (105) verstellen, gekennzeichnet durch eineAusfallzustands-Erfassungseinrichtung (B5, B6) zum Erfassen, obdie mehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbareVentileigenschaften ausgefallen sind; eineEinrichtung (B7, B8, B9, B10, B11, B12, B13) zum Einstellen eines Öffnungseinstellungsgrenzwerts,die, wenn erfasst wird, dass der Mechanismus (112, 201)für eineverstellbare Ventileigenschaft, der eine der Betriebseigenschaftenverstellt, ausgefallen ist, zu der Zeit, wenn durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft die andere Betriebseigenschaftverstellt wird, einen Grenzwert (IVOLadv, IVOLrtd) einstellt, dervorgegebene Bedingungen füreine Änderung der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann; und eine ausfallsichereSteuereinrichtung (B1, B2, B3, B4) zum Steuern der Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv, IVOLrtd)begrenzt wird.
    [10] Ausfallsicheres Steuerverfahren für Verbrennungsmotorenmit mehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbareVentileigenschaften, die verschiedene Betriebseigenschaften einesEinlassventils (105) verstellen, gekennzeichnet durch diefolgenden Schritte: Erfassen, ob die mehreren Mechanismen (112, 201) für verstellbareVentileigenschaften ausgefallen sind; wenn erfasst wird, dassder Mechanismus (112, 201) für eine verstellbare Ventileigenschaft,der eine der Betriebseigenschaften verstellt, ausgefallen ist, Einstelleneines Grenzwerts (IVOLadv, IVOLrtd), der vorgegebene Bedingungenfür eine Änderungder Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann, zu der Zeit, wenndie andere Betriebseigenschaft durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft verstellt wird; und Steuernder Betriebseigenschaften des Einlassventils (105) durchden normal arbeitenden Mechanismus (201, 112)für eineverstellbare Ventileigenschaft, während die Öffnungseinstellung (IVO) des Einlassventils(105) durch den Grenzwert (IVOLadv, IVOLrtd) begrenzt wird.
    [11] Steuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass der Schritt des Einstellens des Grenzwerts (IVO-Ladv), der die vorgegebenenBedingungen für die Änderungder Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann, einen Grenzwert (IVOLadv)für dasVorstellen der Öffnungseinstellung (IVO)des Einlassventils (105) einstellt, der eine Menge desverbleibenden verbrannten Gases auf einem Referenzwert oder darunterhalten kann, und der Schritt des Steuerns der Betriebseigenschaften desEinlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft die Betriebseigenschaften desEinlassventils (105) steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv) für das Vorstellender Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [12] Steuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass der Schritt des Einstellens des Grenzwerts (IVOLrtd), derdie vorgegebenen Bedingungen fürdie Änderung der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann, einen Grenzwert(IVOLrtd) für dasNachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) einstellt, der einen Zylinderunterdruckauf einem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann; und derSchritt des Steuerns der Betriebseigenschaften des Einlassventils(105) durch den normal arbeitenden Mechanismus (201, 112)für eineverstellbare Ventileigenschaft die Betriebseigenschaften des Einlassventils(105) steuert, währenddie Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLrtd)für dasNachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [13] Steuerverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass der Schritt des Einstellens des Grenzwerts (IVOLadv, IVOLrtd),der die vorgegebenen Bedingungen für die Änderung der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) erfüllen kann, einen Grenzwert(IVOLadv) fürdas Vorstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der eine Menge des verbleibendenverbrannten Gases auf einem Referenzwert oder darunter halten kann,und einen Grenzwert (IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der einen Zylinderunterdruckauf einem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann, einstellt,und der Schritt des Steuerns der Betriebseigenschaften desEinlassventils (105) durch den normal arbeitenden Mechanismus(201, 112) füreine verstellbare Ventileigenschaft die Betriebseigenschaften desEinlassventils (105) steuert, während die Öffnungseinstellung (IVO) desEinlassventils (105) durch den Grenzwert (IVOLadv) für das Vorstellender Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) und durch den Grenzwert(IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) begrenzt wird.
    [14] Steuerverfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurchgekennzeichnet, dass der Schritt des Einstellens des Grenzwerts(IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der den Zylinderunterdruckauf dem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann, einen Nachstellgrenzwertzur Zeit Einer Verzögerungauf der nachgestellten Seite eines Nachstellgrenzwerts zur Zeitkeiner Verzögerungals den Grenzwert (IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) einstellt.
    [15] Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis14, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Mechanismen (112)für verstellbareVentileigenschaften zum Verstellen einer Hubhöhe als eine der Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) dient, und der Schritt desSteuerns der Betriebseigenschaften des Einlassventils (105)durch den normal arbeitenden Mechanismus (112) für eine verstellbareVentileigenschaft den Nachstellgrenzwert zur Zeit mit niedrigemHub im Vergleich zur Zeit mit hohem Hub auf der nachgestellten Seiteeinstellt, wenn der Mechanismus (201) für eine verstellbare Ventileigenschaft,der die andere Ventileigenschaft als die Hubhöhe des Einlassventils (105)verstellt, ausgefallen ist und die Hubhöhe des Einlassventils (105)durch den Mechanismus (112) für eine verstellbare Ventileigenschaft gesteuertwird, der die Hubhöheverstellt.
    [16] Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 12 bis15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Einstellensdes Grenzwerts fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105), der den Zylinderunterdruckauf dem vorgegebenen Wert oder darunter halten kann, den Grenzwert(IVOLrtd) fürdas Nachstellen der Öffnungseinstellung(IVO) des Einlassventils (105) als einen Grenzwert einstellt,bei dem der Zylinderunterdruck (absolute Druck) zur Zeit einer Verzögerung –866,5 hPa übersteigt.
    [17] Steuerverfahren nach einem der Ansprüche 10 bis16, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Mechanismen (112, 201)für verstellbareVentileigenschaften, die die verschiedenen Betriebseigenschaftendes Einlassventils (105) verstellen, Folgendes enthalten: einenMechanismus (201), der die Öffnungs- und Schließeinstellungdes Einlassventils (105) verstellt; und einen Mechanismus(112), der eine Hubhöhedes Einlassventils (105) verstellt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US7191054B2|2007-03-13|
    JP4489380B2|2010-06-23|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
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