DE10004823A1 - Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen Verbrennungsmotor - Google Patents
Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen VerbrennungsmotorInfo
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Abstract
Ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen Verbrennungsmotor ist vorgesehen, das einen ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp (V¶1¶) umfaßt und einen zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasenänderungstyp (V¶2¶), wobei die Ansprechempfindlichkeit und die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung garantiert werden kann, während die Kapazität einer Ölpumpe, die gemeinsam für beide Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen (V¶1¶, V¶2¶) verwendet wird, verringert wird. Wenn die Nockenphase des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasenänderungstyp (V¶2¶) in einen am stärksten verzögerten Zustand durch ein zweites Hydraulikdrucksteuer/regelventil eingestellt ist, wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp (V¶1¶) eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Zufuhr von Hydraulikdruck von einem ersten Hydraulikdrucksteuer/regelventil zu dem Mechanismus eingerichtet hat, wird das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil in einen neutralen Zustand gebracht, um den Hydraulikdruck von der Ölpumpe zu unterbrechen und eine Vorverstellungskammer und eine Verzögerungskammer in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus (V¶2¶) zu schließen. Somit ist es möglich, den Verbrauch von Hydraulikdruck in dem zweiten ...
Description
Die Erfindung betrifft ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen
Verbrennungsmotor mit einem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp und einem zweiten Ventil
betätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasen
änderungstyp.
Aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-43847 ist ein
Verbrennungsmotor bekannt, welcher einen Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp umfaßt, um schrittweise den
Ventilhub und den Öffnungswinkel eines Einlaßventils oder eines Aus
laßventils für einen Verbrennungsmotor zu steuern/regeln und einen
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenpha
senänderungstyp umfaßt, um kontinuierlich die Zeiteinstellung (timing) der
Ventilöffnung und -schließung zu steuern/regeln.
Wenn der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom
Nockenphasenänderungstyp an einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist,
der ein Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom
Nockenschalttyp umfaßt, ist es wünschenswert, daß eine gemeinsame
ÖlpumpefürbeideVentilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen
verwendet wird und die Kapazität oder die Verdrängung der Ölpumpe auf
ein Minimum unterdrückt wird, um die Teilezahl zu reduzieren und die
Struktur zu vereinfachen.
Im allgemeinen ist jedoch ein Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus vom Nockenschalttyp so aufgebaut, daß eine Hochgeschwin
digkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Zufuhr von Hydraulikdruck von einer
Ölpumpe eingerichtet wird und eine Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeitein
stellung durch Abschalten der Zufuhr des Hydraulikdrucks eingerichtet wird.
Der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nocken
phasenänderungstyp ist so aufgebaut, daß er die Nockenphase durch
selektive Zufuhr von Hydraulikdruck zu der Vorverstellungskammer oder der
Verzögerungskammer ändert. Wenn die Nockenphase geändert werden soll,
wenn die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung eingerichtet wurde
oder wenn die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung eingerichtet
werden soll, wenn die Nockenphase geändert wurde, besteht eine
Möglichkeit, daß der von der Ölpumpe zugeführte Hydraulikdruck nicht
ausreicht, was zu einer Verminderung der Ansprechempfindlichkeit und der
Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/
regelung führen kann.
Die Erfindung erfolgte im Hinblick auf die obigen Umstände und es ist eine
Aufgabe der Erfindung, ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen
Verbrennungsmotor mit einem Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus vom Nockenschalttyp und einem Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasenänderungstypbereitzustel
len, wobei die Ansprechempfindlichkeit und die Zuverlässigkeit der
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung garantiert
werden kann, während die Kapazität der Ölpumpe herabgesetzt wird, die
gemeinsam für beide Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismen verwendet wird.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen Verbrennungsmotor vorgesehen, das einen ersten Ventilbetäti
gungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp umfaßt,
dem Hydraulikdruck von einer Ölpumpe durch ein erstes Hydraulikdruck
steuer/regelventil zugeführt wird und einen zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasenänderungstyp
umfaßt, dem Hydraulikdruck von der Ölpumpe durch ein zweites
Hydraulikdrucksteuer/regelventil zugeführt wird, wobei der erste Ventilbetä
tigungscharakteristik-Änderungsmechanismus dafür bestimmt ist, einen
Niedergeschwindigkeitsnocken auszuwählen, um eine Niedergeschwin
digkeits-Ventil-Zeiteinstellung einzurichten, wenn kein Hydraulikdruck von
dem ersten Hydraulikdrucksteuerventil zugeführt wird und einen Hoch
geschwindigkeitsnocken auszuwählen, um eine Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellung einzurichten, wenn Hydraulikdruck zugeführt wird. Der
zweiteVentilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismusumfaßteine
Vorverstellungskammer und eine Verzögerungskammer und ist dafür
bestimmt, die Nockenphase zu ändern, wenn der Hydraulikdruck selektiv der
Vorverstellungskammer oder der Verzögerungskammer zugeführt wird.
Wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus die
Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung einrichtet und der zweite
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus die Nockenphase
in eine am stärksten verlagerte Grundposition einstellt, schließt das zweite
Hydraulikdrucksteuer/regelventil sowohl die Vorverstellungskammer als auch
die Verzögerungskammer und wird in einer neutralen Position gehalten, in
welcher es den von der Ölpumpe zugeführten Hydraulikdruck unterbricht.
Mit der obigen Anordnung unterbricht das zweite Hydraulikdrucksteuer/
regelventil den von der Ölpumpe zugeführten Hydraulikdruck, um die
Vorverstellungskammer und die Verzögerungskammer in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus zu schließen, um
so die Nockenphase in der am stärksten verlagerten Grundposition zu
halten, wenn die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Zufuhr
von Hydraulikdruck von der Ölpumpe durch das erste Hydraulikdrucksteuer/
regelventil zu dem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus vom Nockenschalttyp eingerichtet wird und die Nockenphase wird
durch den zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp in die am stärksten verlagerte Grundposi
tion eingestellt. Somit ist es möglich, die Nockenphase in die am stärksten
verlagerte Grundposition einzustellen, ohne daß durch die Leckage in dem
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus von der
Ölpumpe zugeführter Hydraulikdruck verbraucht wird, und um den
Hydraulikdruck sicherzustellen, der für den ersten Ventilbetätigungscharak
teristik-Änderungsmechanismus ausreicht, um die Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellung mit der minimalen Kapazität oder Verdrängung der
Ölpumpe einzurichten, um auf diese Weise die Zuverlässigkeit der Ventilbe
tätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung zu garantieren.
Darüber hinaus wird das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil in der
neutralen Position gehalten, in welcher es die Vorverstellungskammer und
die Verzögerungskammer in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus schließt. Daher kann durch eine Änderung in der
Nockenphase von der am stärksten verlagerten Grundposition zu der
entgegengesetzten Position der Hydraulikdruck, welcher der Vorver
stellungskammer oder der Verzögerungskammer in dem zweiten Ventilbetä
tigungscharakteristik-Änderungsmechanismus zugeführt wird, unmittelbar
erhöht werden, um die Ansprechempfindlichkeit zu verbessern.
Das Verfahren zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wird nun
anhand einer in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungsform
beschrieben.
Die Fig. 1 bis 14 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung. Es stellen
dar:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit
einem Ventilbetätigungssystem der Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht in der Richtung des Pfeils 2 in Fig.
1;
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 eine Schnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 3;
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 2;
Fig. 7 ein Hydraulikdruckschaltdiagramm eines Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus;
Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht eines zweiten Hydraulikdruck
steuer/regelventils;
Fig. 9 einen ersten Abschnitt eines Flußdiagramms einer Ziel
nockenphasenberechnungsroutine der Erfindung;
Fig. 10 einen zweiten Abschnitt des Flußdiagramms der Ziel
nockenphasenberechnungsroutine;
Fig. 11 einen ersten Abschnitt einer Rückführungssteuer/regelroutine
für einen zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
der Erfindung;
Fig. 12 einen zweiten Abschnitt der Rückführungssteuer/regelroutine
für den zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus;
Fig. 13 ein Diagramm, das ein Kennfeld zum Suchen eines Wasser
temperaturkorrekturfaktors KTWCI basierend auf einer Kühlwassertempera
tur TW zeigt; und
Fig. 14 ein Diagramm, das ein Kennfeld zum Suchen eines oberen
Grenzwerts #DVLMTH2 basierend auf der Kühlwassertemperatur TW oder
einer Abweichung DCAINCMD zeigt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt ein Vierzylinder DOHC-Verbrennungsmotor
E eine Kurbelwelle 3, mit welcher vier Kolben 1 durch Pleuelstangen 2
verbunden sind. Ein an einem Ende der Kurbelwelle 3 angebrachtes
Antriebskettenrad 4 und an Enden einer Einlaßnockenwelle 5 bzw. einer
Auslaßnockenwelle 6 angebrachte angetriebene Kettenräder 7 und 8 sind
miteinander durch eine Steuerkette 9 verbunden, so daß die Einlaßnocken
welle 5 und die Auslaßnockenwelle 6 mit einem Verhältnis von einer
Umdrehung pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 3 gedreht werden.
Zwei durch die Einlaßnockenwelle 5 angetriebene Einlaßventile 10, 10 und
zwei durch die Auslaßnockenwelle 6 angetriebene Auslaßventile 11, 11 sind
für jeden der vier Zylinder vorgesehen. Erste Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismen V1, V1 zur Änderung der Ventilhübe und der
Öffnungswinkel der Einlaßventile 10, 10 und der Auslaßventile 11, 11 in
zwei Stufen, sind jeweils zwischen der Einlaßnockenwelle 5 und den
Einlaßventilen 10, 10 und zwischen der Auslaßnockenwelle 6 und den
Auslaßventilen 11, 11 vorgesehen. Ein zweiter Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus V2 ist an dem Ende der Einlaßnockenwelle 5
vorgesehen, um die Öffnungs- und Schließzeiteinstellung der Einlaßventile
10, 10 kontinuierlich vorzustellen und zu verzögern.
Der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 für die
Einlaßventile 10, 10 und der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V1 für die Auslaßventile 11, 11 besitzen im
wesentlichen dieselbe Struktur und folglich wird nur die Struktur des ersten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 für die
Einlaßventile 10, 10 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben.
Die Einlaßnockenwelle 5 ist mit einem Paar von Niedergeschwindigkeits
nocken 14, 14 und einem Hochgeschwindigkeitsnocken 15 versehen, der für
jeden der Zylinder zwischen den beide Niedergeschwindigkeitsnocken 14,
14 vorgesehen ist. Ein erster Kipphebel 17, ein zweiter Kipphebel 18 und
ein dritter Kipphebel 19 sind schwenkbar an einer Kipphebelachse 16
getragen, die parallel und unter der Einlaßnockenwelle 5 befestigt ist und
mit der Niedergeschwindigkeitsnocke 14, der Hochgeschwindigkeitsnocke
15 bzw. der Niedergeschwindigkeitsnocke 14 korrespondiert.
Jedes Paar von Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 besteht aus einem
Nockenbuckel 14 1, der in der radialen Richtung der Einlaßnockenwelle 5
relativ wenig vorsteht und einem Grundkreisabschnitt 14 2. Der Hoch
geschwindigkeitsnocken 15 besteht aus einem Nockenbuckel 15 1, der
weiter als die Nockenbuckel 14 1, 14 1 der Niedergeschwindigkeitsnocken 14,
14 und in einem breiteren Winkelbereich vorsteht und einem Grundkreis
abschnitt 15 2.
Krägen 21, 21 sind jeweils an den oberen Enden der Ventilschäfte 20, 20
der Einlaßventile 10, 10 vorgesehen und die Einlaßventile 10, 10 sind durch
Ventilfedern 23, 23, die jeweils zwischen einem Zylinderkopf 22 und den
Krägen 21, 21 in komprimierten Zuständen angebracht sind, in eine
Schließrichtung vorgespannt. Die ersten und dritten Kipphebel 17 und 19,
die an ihren einen Ende an der Kipphebelwelle 16 schwenkbar getragen
sind, besitzen Nockengleitstücke 17 1 und 19 1, die an ihren Zwischen
abschnitten ausgebildet sind, die jeweils an dem Paar von Niedergeschwin
digkeitsnocken 14, 14 anliegen. Ventilspiel-Einstellschrauben 24, 24 sind
an den anderen Enden der ersten und dritten Kipphebel 17 und 19 für
Vorverstellungs- und Verzögerungsbewegungen angebracht, so daß sie
jeweils an den oberen Enden der Ventilschäfte 20, 20 der Einlaßventile 10,
10 anliegen.
Der zweite zwischen dem Paar von Einlaßventilen 10, 10 angeordnete
Kipphebel 18, der schwenkbar an seinem einen Ende an der Kipphebelwelle
16 getragen ist, ist durch ein elastisches Vorspannmittel 25 vorgespannt,
welches zwischen dem zweiten Kipphebel 18 und dem Zylinderkopf 22 in
einem komprimierten Zustand angebracht ist, und ein an dem anderen Ende
des zweiten Kipphebels 18 ausgebildetes Nockengleitstück 18 1 liegt an dem
Hochgeschwindigkeitsnocken 15 an. Das elastische Vorspannmittel 25
besteht aus einem einseitig geschlossenen zylindrischen Ausheber 26, der
an seinem geschlossenen Ende an dem zweiten Kipphebel 18 anliegt, und
einer Ausheberfeder 27, um den Ausheber 26 zum zweiten Kipphebel 18
hin vorzuspannen.
Wie aus Fig. 5 zu sehen ist, umfaßt ein Verbindungsschaltmechanismus
31 zum Schalten der Verbindungszustände der ersten, zweiten und dritten
Kipphebel 17, 18 und 19 einen ersten Schaltstift 32, der den dritten
Kipphebel 19 und den zweiten Kipphebel 18 miteinander verbinden kann,
einen zweiten Schaltstift 33, der den zweiten Kipphebel 18 und den ersten
Kipphebel 17 miteinander verbinden kann, einen dritten Schaltstift 34, um
die Bewegungen des ersten Schaltstifts 32 und des zweiten Schaltstifts 33
zu begrenzen, und eine Ausrückfeder 35, um die Schaltstifte 32, 33 und 34
in Löserichtungen vorzuspannen.
Ein parallel zu der Kipphebelwelle 16 verlaufendes, mit einem Boden
versehenes Führungsloch 192 ist in dem dritten Kipphebel 19 ausgebildet,
wobei sein offenes Ende zum zweiten Kipphebel 18 hin gerichtet ist. Der
erste Schaltstift 32 ist verschieblich in die Führungsbohrung 19 2 eingesetzt
und eine Hydraulikdruckkammer 36 ist zwischen dem ersten Führungsstift
32 und einem geschlossenen Ende der Führungsbohrung 19 2 ausgebildet.
Ein Verbindungskanal 37 ist zur Verbindung mit der Hydraulikdruckkammer
36 in dem dritten Kipphebel 19 ausgebildet und ein Hydraulikdruckzufuhrka
nal 38 ist in der Kipphebelwelle 16 ausgebildet. Der Verbindungskanal 37
und der Hydraulikdruckzufuhrkanal 38 sind ungeachtet des Schwenkzu
stands des dritten Kipphebels 19 gewöhnlich durch einen Verbindungskanal
39 verbunden, der in einer Seitenwand der Kipphebelwelle 16 ausgebildet
ist.
Eine Führungsbohrung 18 2, welche der Führungsbohrung 19 2 entspricht und
denselben Durchmesser wie die Führungsbohrung 19 2 besitzt, ist parallel zur
Kipphebelwelle 16 durch den zweiten Kipphebel 18 vorgesehen und der
zweite Schaltstift 33 ist verschieblich in die Führungsbohrung 18 2
eingesetzt.
Eine mit einem Boden versehene zylindrische Führungsbohrung 17 2, welche
der Führungsbohrung 18 2 entspricht und denselben Durchmesser wie die
Führungsbohrung 18 2 besitzt, ist parallel zur Kipphebelwelle 16 in dem
ersten Kipphebel 17 ausgebildet, wobei sein offenes Ende dem zweiten
Kipphebel 18 zugewandt ist, und der dritte Schaltstift 34 ist verschieblich
in die Führungsbohrung 17 2 eingesetzt. Darüber hinaus ist ein integral an
dem dritten Schaltstift 34 ausgebildeter Schaftabschnitt 34, in einem
Führungsabschnitt 17 3 verschieblich geführt, der an einem geschlossenen
Ende der Führungsbohrung 17 2 ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 35 ist in
dem komprimierten Zustand zwischen dem geschlossenen Ende der
Führungsbohrung 17 2 und dem dritten Schaltstift 34 so vorgesehen, daß sie
über einen Außenumfang des Schaftabschnitts 34 1 des dritten Schaltstifts
34 gepaßt ist, so daß die drei Schaltstifte 32, 33 und 34 in die Löserichtun
gen, d. h. zur Hydraulikdruckkammer 36 hin durch die elastische Kraft der
Rückstellfeder 35 vorgespannt sind.
Wenn der der Hydraulikdruckkammer 36 zugeführte Hydraulikdruck abfällt,
werden die drei Schaltstifte 32, 33 und 34 durch die elastische Kraft der
Rückstellfeder 35 in die Löserichtungen bewegt. In diesem Zustand sind die
aneinanderstoßenden Flächen des ersten Schaltstifts 32 und des zweiten
Schaltstifts 33 zwischen dem dritten Kipphebel 19 und dem zweiten
Kipphebel 18 und die aneinanderstoßenden Flächen des zweiten Schaltstifts
33 und des dritten Schaltstifts 34 sind zwischen dem zweiten Kipphebel 18
und dem ersten Kipphebel 17 vorgesehen. Daher sind der erste, der zweite
und der dritte Kipphebel 17, 18 und 19 in ihren nicht verbundenen
Zuständen. Wenn Hydraulikdruck der Hydraulikdruckkammer 36 zugeführt
wird, werden die drei Schaltstifte 32, 33 und 34 gegen die elastische Kraft
der Rückstellfeder 35 in Verbindungsrichtungen bewegt, wodurch der
Schaltstift 32 in die Führungsbohrung 18 2 eingeführt wird und der zweite
Schaltstift 33 in die Führungsbohrung 17 2 eingeführt wird, so daß der erste,
zweite und dritte Kipphebel 17, 18 und 19 integral miteinander verbunden
sind.
Die Struktur des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V2, der an dem Ende der Einlaßnockenwelle 5 vorgesehen ist, wird
unten unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 6 beschrieben.
Eine Lagerbohrung 41 1, welche in der Mitte eines im wesentlichen zylin
drischen Nabenelements 41 ausgebildet ist, ist koaxial mit dem Ende der
Einlaßnockenwelle 5 verbunden und mit dem Ende in einer nicht drehbaren
Weise durch einen Stift 42 und einen Bolzen 43 gekuppelt. Das angetrie
bene Kettenrad 7, um welches die Steuerkette 9 aufgezogen ist, ist im
wesentlichen schalenförmig ausgebildet mit einer kreisförmigen Aus
nehmung 7 1 und Kettenradzähne 7 2 sind um einen Außenumfang des
angetriebenen Kettenrads 7 ausgebildet. Ein ringförmiges Gehäuse 44, das
in die Ausnehmung 7 1 des angetriebenen Kettenrads 7 eingesetzt ist und
eine Platte 45, die an einer Außenseite des Gehäuses 44 aufgelagert ist,
sind mit dem angetriebenen Kettenrad 7 durch vier Bolzen 46 gekuppelt,
welche durch das Gehäuse 44 und die Platte 45 hindurchgehen. Daher ist
das integral mit der Einlaßnockenwelle 5 gekuppelte Nabenelement 41
relativ drehbar in einem Raum aufgenommen, der von dem Gehäuse 44 und
der Platte 45 umgeben wird. Ein Verriegelungsstift 47 ist verschieblich in
eine Stiftbohrung 41 2 eingesetzt, die axial durch das Nabenelement 41
vorgesehen ist. Der Verriegelungsstift 47 ist durch eine in einem kom
primierten Zustand zwischen dem Verriegelungsstift 47 und der Platte 45
montierten Feder 48 in eine Richtung zum Eingriff in eine Verriegelungs
bohrung 7 3 vorgespannt, die in dem angetriebenen Kettenrad 7 ausgebildet
ist.
Vier fächerförmige Ausnehmungen 44 1 sind in dem Gehäuse 44 in
Abständen von 90° um die Achse der Einlaßnockenwelle 5 vorgesehen.
Vier radial von dem Außenumfang des Nabenelements 41 vorstehende
Rippen 49 sind in die Ausnehmungen 44 1 so eingesetzt, daß sie in einem
Bereich eines spitzen Winkels von 30° jeweils gedreht werden können. Vier
Dichtungselemente 50 sind an Kopfenden der vier Rippen 49 angebracht,
um an Deckwänden der Ausnehmungen 44 1 zur Gleitbewegung anzuliegen
und vier Dichtungselemente 51 sind an einer Innenumfangsfläche des
Gehäuses 44 angebracht, um an einer Außenumfangsfläche des Naben
elements 41 zur Gleitbewegung anzuliegen, wobei eine Vorverstellungs
kammer 52 und eine Verzögerungskammer 53 an entgegengesetzten Seiten
von jedem der Rippen 49 ausgebildet sind.
Ein Vorverstellungsölkanal 54 und ein Verzögerungsölkanal 55 sind in der
Einlaßnockenwelle 5 ausgebildet. Die Vorverstellungsölkanäle 54 stehen mit
den vier Vorverstellungskammern 52 durch vier Ölkanäle 56 in Verbindung,
die jeweils radial durch das Nabenelement 41 vorgesehen sind. Die Ver
zögerungsölkanäle 55 stehen mit den vier Verzögerungskammern 53 durch
vier Ölkanäle 57 in Verbindung, die jeweils radial durch das Nabenelement
41 vorgesehen sind. Die Verriegelungsbohrung 7 3 in dem angetriebenen
Kettenrad 7, in welche ein Kopf des Verriegelungsstifts 47 eingesetzt ist,
steht mit jeder der Vorverstellungskammern 52 durch einen nicht gezeigten
Ölkanal in Verbindung.
Somit wird der Kopf des Verriegelungsstifts 47 in die Verriegelungsbohrung
7 3 in dem angetriebenen Kettenrad 7 durch die elastische Kraft einer Feder
48 eingeführt, und die Einlaßnockenwelle 5 ist in dem am stärksten
verzögerten Zustand (in einer am stärksten verstellten Grundposition)
festgelegt, in welcher es in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn relativ
zu dem angetriebenen Kettenrad 7 gedreht wurde, wie in Fig. 6 gezeigt ist,
wenn den Vorverstellungskammern 52 kein Hydraulikdruck zugeführt wird.
Wenn der den Vorverstellungskammern 52 zugeführte Hydraulikdruck aus
diesem Zustand heraus erhöht wird, wird der Verriegelungsstift 47 aus dem
Verriegelungsloch 7 3 in dem angetriebenen Kettenrad 7 gegen die elastische
Kraft der Feder 48 durch den von jeder der Vorverstellungskammern 52
übertragenen Hydraulikdruck bewegt und durch die Rippen 49 unter der
Wirkung eines Druckunterschieds zwischen den Vorverstellungskammern 52
und den Verzögerungskammern 53 gedrückt. Dies bewirkt, daß die
Einlaßnockenwelle 5 relativ zu dem angetriebenen Kettenrad 7 in einer
Richtung im Uhrzeigersinn (in einer Richtung entgegengesetzt zu einer
Drehrichtung der Kurbelwelle 3 des Verbrennungsmotors E, wie in Fig. 1
gezeigt) gedreht wird, wodurch die Phasen der Niedergeschwindigkeits
nocken 14, 14 und der Hochgeschwindigkeitsnocke 15 miteinander
übereinstimmend vorgerückt werden, um die Zeiteinstellung der Öffnung
und Schließung der Einlaßventile 10, 10 in einer Vorverstellungsrichtung zu
ändern. Daher ist es möglich, die Öffnungs- und Schließzeiteinstellungen der
Einlaßventile 10, 10 durch Steuerung/Regelung der Hydraulikdrücke in den
Vorverstellungskammern 52 und den Verzögerungskammern 53 kon
tinuierlich zu ändern.
Ein Steuer/Regelsystem für die ersten und zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismen V1 und V2 wird unten unter
Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben.
Durch eine Ölpumpe 61 von einer Ölwanne 62 am Boden des Kurbelgehäu
ses durch einen Ölkanal L1 gepumptes Öl wird zu einem Ölkanal L2 als
Schmieröl für Teife oder Abschnitte um die Kurbelwelle des Verbrennungs
motors E und für den Ventilbetätigungsmechanismus und als ein Arbeitsöl
für die ersten und zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismen V1 und V2 ausgetragen. Ein erstes Hydraulikdrucksteuer/regelventil
63, das ein AN/AUS-Solenoidventil zum Schalten des Hydraulikdrucks in
zwei Stufen umfaßt, ist in einem Ölkanal L3 vorgesehen, der von dem
Ölkanal L2 abzweigt, um mit den einlaßseitigen und auslaßseitigen ersten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen V1 , V1 in Ver
bindung zu stehen. Ein zweites Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64, das
einen Tast-Solenoid zum kontinuierlichen Steuern/Regeln des Hydraulik
drucks umfaßt, ist in einem Ölkanal L4 vorgesehen, welcher von dem
Ölkanal L2 abzweigt, um mit dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 in Verbindung zu stehen.
Eine elektronische Steuer/Regeleinheit U ist als ein Steuer/Regelmittel
vorgesehen, welche ein Signal von einem Nockenwellensensor S1 zur
Erfassung der Phase der Einlaßnockenwelle 5, ein Signal von einem OT-
Sensor S2 zur Erfassung des oberen Totpunkts des Kolbens 1 basierend auf
der Phase der Auslaßnockenwelle 6, ein Signal von einem Einlaßunter
drucksensor S4 zur Erfassung eines Einlaßunterdrucks, ein Signal von einem
Kühlwassertemperatursensor S5 zur Erfassung der Temperatur des Kühl
wassers und ein Signal von einem Motordrehzahlsensor S7 zur Erfassung der
Drehzahl des Motors empfängt. Die elektronische Steuer/Regeleinheit U
steuert den Betrieb des ersten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 63 für die
ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen V1, V1 und
den Betrieb des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 für die zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen V2.
Die Struktur des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 für die
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen V2 wird
unten unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.
Das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 umfaßt eine zylindrische
Hülse 65, einen verschieblich in die Hülse 65 eingesetzten Schieber 66,
einen Tast-Solenoid 67, der an der Hülse 65 zum Betrieb des Schieber 66
angebracht ist, und eine Feder 68, um den Schieber 66 zum Tast-Solenoid
67 hin vorzuspannen. Die axiale Position des verschieblich in die Hülse 65
eingesetzt Schiebers 66 kann durch eine Tastverhältnissteuerung/regelung
des Stroms in dem Tast-Solenoid 67 durch einen Befehl von der elek
tronischen Steuer/Regeleinheit U kontinuierlich variiert werden.
In der Hülse 65 sind eine zentrale Einlaßöffnung 69, eine Verzögerungs
öffung 70 und eine Vorverstellungsöffnung 71 vorgesehen, die an den
entgegengesetzten Seiten der Einlaßöffnung 69 angeordnet sind und ein
Paar von Drainageöffnungen 72 und 73, die an den entgegengesetzten
Seiten der Verzögerungsöffnung 70 und der Vorverstellungsöffnung 71
angeordnet sind. Der Schieber 66, der verschieblich in der Hülse 65
aufgenommen ist, ist mit einer zentralen Nut 74 versehen, einem Paar von
hervorstehenden Teilen 75, 76, die an entgegengesetzten Seiten der Nut 74
angeordnet sind und einem Paar von Nuten 77 und 78, die an entgegen
gesetzten Seiten der vorstehenden Teile 75 und 76 angeordnet sind. Die
Einlaßöffnung 69 ist mit der Ölpumpe 61 verbunden; die Verzögerungsöff
nung 70 ist mit den Verzögerungskammern 53 in dem zweiten Ventilbetäti
gungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 verbunden und die
Vorverstellungsöffnung 71 ist mit den Vorverstellungskammern 52 in dem
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2
verbunden.
Der Betrieb des ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V1 wird unten beschrieben.
Während der Umdrehung des Verbrennungsmotors E mit einer niedrigen
Geschwindigkeit ist das erste Hydraulikdrucksteuer/regelventil 63, das einen
AN/AUS-Solenoidventil umfaßt, durch einen Befehl der elektronischen
Steuer/Regeleinheit U ausgeschaltet und so wird der von der Ölpumpe 61
zu dem Verbindungsschaltmechanismus 31 des ersten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V1 zugeführte Hydraulikdruck
abgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird an der Hydraulikdruckkammer 36,
welche mit dem Hydraulikdruckzufuhrkanal 38 innerhalb der Kipphebelwelle
16 verbunden ist, kein Hydraulikdruck angelegt und die ersten, zweiten und
dritten Schaltstifte 32, 33 und 34 werden in die in Fig. 5 gezeigten
Lösepositionen durch die elastische Kraft der Rückstellfeder 35 bewegt.
Daher werden die ersten, zweiten und dritten Kipphebel 17, 18 und 19
voneinander getrennt und die zwei Einlaßventile 10, 10 werden durch den
ersten Kipphebel 17 und den dritten Kipphebel 19 geöffnet und geschlos
sen, welche die Nockengleitstücke 17 1 und 19 1 aufweisen, die an den zwei
Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 anliegen. Zu diesem Zeitpunkt läuft
der zweite Kipphebel 18, der das an dem Hochgeschwindigkeitsnocken 15
anliegende Nockengleitstück 18 1 besitzt, unabhängig vom Betrieb der
Einlaßventile 10, 10 leer durch.
Während der Umdrehung des Verbrennungsmotors E mit einer hohen Ge
schwindigkeit wird der erste Hydraulikdrucksteuer/regelmechanismus 63,
der das AN/AUS-Solenoidventil umfaßt, durch einen Befehl der elek
tronischen Steuer/Regeleinheit U angeschaltet und der Hydraulikdruck wird
von der Ölpumpe 61 dem Verbindungsschaltmechanismus 31 des ersten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 zugeführt und
von dem Hydraulikdruckzufuhrkanal 38 innerhalb der Kipphebelwelle 16 zu
der Hydraulikdruckkammer 36 befördert. Daher werden die ersten, zweiten
und dritten Schaltstifte 32, 33 und 34 gegen die elastische Kraft der
Rückstellfeder 35 in die Verbindungspositionen bewegt und die ersten,
zweiten und dritten Kipphebel 17, 18 und 19 werden durch die ersten und
zweiten Schaltstifte 32 und 33 integral miteinander verbunden. Daher wird
die Schwenkbewegung des zweiten Kipphebels 18, der das Nockengleit
stück 18 1 besitzt, das an dem Hochgeschwindigkeitsnocken 15 anliegt, der
den Nockenbuckel 15 1 mit großen Höhen- und Winkelbereichen umfaßt, auf
den ersten und dritten Kipphebel 17 und 19 übertragen, die integral mit dem
zweiten Kipphebel 18 verbunden sind, wodurch die zwei Einlaßventile 10,
10 geöffnet und geschlossen werden. Zu diesem Zeitpunkt sind die
Nockenbuckel 14 1, 14 1 der Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 von den
Nockengleitstücken 17 1 und 19, des ersten Kipphebels 17 und des dritten
Kipphebels 19 wegbewegt und laufen somit leer durch.
Somit können während der Umdrehung des Verbrennungsmotors E mit
niedriger Geschwindigkeit die Einlaßventile 10, 10 mit einem niedrigen
Ventilhub und einem kleinen Öffnungswinkel betrieben werden und während
der Umdrehung des Verbrennungsmotors E mit hoher Geschwindigkeit
können die Einlaßventile 10, 10 mit einem großen Ventilhub und einem
großen Öffnungswinkel betrieben werden. Der Ventilhub und der Öffnungs
winkel der Auslaßventile 11, 11 werden auch auf dieselbe Weise wie die
Einlaßventile 10, 10 durch den entsprechenden ersten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V1 gesteuert/geregelt.
Der Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V2 wird unten beschrieben.
Zu dem Zeitpunkt, da der Verbrennungsmotor E stoppt, ist der zweite
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 in dem in Fig.
6 gezeigten Zustand, in welchem jede der Verzögerungskammern 53 ein
maximales Volumen besitzt und jede der Vorverstellungskammern 52 kein
Volumen besitzt und der Verriegelungsstift 47 in einem am stärksten ver
zögerten Zustand gehalten ist, in welchem er in die Verriegelungsbohrung
7 3 in dem angetriebenen Kettenrad 7 eingeschoben ist. Wenn der Verbren
nungsmotor E gestartet wird, wird die Ölpumpe 61 betrieben. Wenn der
durch das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 zu den Vorver
stellungskammern 52 übertragen Hydraulikdruck einen vorbestimmten Wert
(z. B. 1 kg/cm2) übersteigt, wird der Verriegelungsstift 47 durch den
Hydraulikdruck aus der Verriegelungsbohrung 7 3 herausbewegt, um so den
zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 in einen
betriebsfähigen Zustand zu bringen.
Wenn das Tastverhältnis des Tast-Solenoids 67 erhöht wird z. B. auf 50%
oder mehr in diesem Zustand, wird der Schieber 66 aus einer neutralen
Position, wie in Fig. 8 gezeigt, gegen die elastische Kraft der Feder 68 zu
einer linken Seite bewegt, so daß die Einlaßöffnung 69, die mit der Ölpumpe
61 verbunden ist, mit der Vorverstellungsöffnung 71 durch die Nut 74 in
Verbindung steht und die Verzögerungsöffnung 70 mit der Drainageöffnung
72 über die Nut 77 in Verbindung steht. Daher wird Hydraulikdruck an den
Vorverstellungskammern 52 in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik.-
Änderungsmechanismus V2 angelegt und folglich wird die Einlaßnocken
welle 5 in der Richtung im Uhrzeigersinn relativ zu dem angetriebenen
Kettenrad 7 gedreht, wodurch die Nockenphase der Einlaßnockenwelle 5
kontinuierlich in der Vorverstellungsrichtung geändert wird. Wenn eine
Zielnockenphase erhalten wird, wird das Tastverhältnis des Tast-Solenoids
66 auf einen Wert (z. B. 50%) entsprechend der Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellung eingestellt, was nachfolgend beschrieben wird. Somit
kann das angetriebene Kettenrad 7 und die Einlaßnockenwelle 5 integral
verbunden werden, um die Nockenphase durch Stoppen des Schiebers 66
des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 in der in Fig. 8 gezeigten
neutralen Position, Schließen der Einlaßöffnung 69 zwischen dem Paar von
hervorstehenden Teilen 75 und 76 und Schließen der Verzögerungsöffnung
70 und der Vorverstellungsöffnung 71 durch die hervorstehenden Teile 75
bzw. 76 beizubehalten.
Um die Nockenphase der Einlaßnockenwelle 5 in der Verzögerungsrichtung
kontinuierlich zu ändern, kann das Tastverhältnis des Tast-Solenoids 67 auf
50% oder weniger verringert werden, um den Schieber 66 aus der
neutralen Position nach rechts zu bewegen, um zu ermöglichen, daß die
Einlaßöffnung 69, welche mit der Ölpumpe 61 verbunden ist, mit der
Verzögerungsöffnung 70 durch die Nut 74 in Verbindung steht und zu
ermöglichen, daß die Vorverstellungsöffnung 71 mit der Drainageöffnung
73 in Verbindung steht. Wenn die Zielphase erreicht ist, können die
Einlaßöffnung 69, die Verzögerungsöffnung 70 und die Vorverstelfungsöff
nung 71 geschlossen werden, um die Nockenphase beizubehalten, wenn
das Tastverhältnis des Tast-Solenoids 67 auf 50% eingestellt ist, wodurch
der Schieber 66 in der in Fig. 8 gezeigten neutralen Position gestoppt wird.
Somit kann die Zeiteinstellung der Öffnung und Schließung der Einlaßventile
10, 10 kontinuierlich über einen Drehwinkelbereich von 30° der Ein
laßnockenwelle 5 (über einen Bereich von 60°, wenn er in einen Drehwinkel
der Kurbelwelle 3 umgewandelt wird) vorverstellt und verzögert werden.
Wenn der Verbrennungsmotor E in einer äußerst niedrigen Last und einem
Hochgeschwindigkeitsdrehzustand ist, wird der erste Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V1 in einen Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellungszustand gesteuert/geregelt und der zweite Ventilbetä
tigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 wird in einen am stärksten
verzögerten Zustand gesteuert/geregelt. Um den zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V2 in den am stärksten verzögerten
Zustand einzustellen, kann das Tastverhältnis des Tast-Solenoids 67 des
zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 auf 0% verringert werden, um
den Schieber 66, wie in Fig. 8 gezeigt, nach rechts zu bewegen, so daß
ermöglicht wird, daß das Öl von der Ölpumpe 61 den Verzögerungs
kammern 53 zugeführt wird. Wenn dies jedoch geschehen ist, besteht eine
Möglichkeit, daß die von der Ölpumpe 61 über das erste Hydraulikdruck
steuer/regelventil 63 dem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V1 zugeführte Ölmenge wegen der Leckage des Öls aus den
Verzögerungskammern 53 vermindert wird, da der erste Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V1 und der zweite Ventilbetäti
gungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 dafür vorgesehen sind, den
Hydraulikdruck von der gemeinsamen Ölpumpe 61 zuerhalten und folglich
ist die Einstellung des Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellungszustands
des ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1
unstabil, wenn das Volumen der Ölpumpe 61 auf einen ausreichend großen
Wert eingestellt ist.
Daher wird in der vorliegenden Ausführungsform das Tastverhältnis des
Tast-Solenoids 67 des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 auf den
vorbestimmten Wert (z. B. 50%) entsprechend der Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellung eingestellt, um den zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V2 in dem am stärksten verzögerten
Zustand festzulegen, wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V1 in den Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeitein
stellungszustand gesteuert/geregelt wird. Mit anderen Worten wird der
Schieber 66, wie in Fig. 8 gezeigt, nach rechts bewegt, indem das
Tastverhältnis auf 0% eingestellt wird, so daß der Hydraulikdruck den
Verzögerungskammern 53 zugeführt wird, um so den zweiten Ventilbetäti
gungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 auf den am stärksten ver
zögerten Zustand zu steuern/regeln. Danach wird das Tastverhältnis bei 50%
gehalten, um den Schieber zu der neutralen Position zurückzuführen, um
so die mit der Ölpumpe 61 verbundene Einlaßöffnung 69 in dem zweiten
Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 zu schließen und die mit den Vorver
stellungskammern 52 verbundene Vorverstellungsöffnung 71 und die mit
den Verzögerungskammern 53 verbundene Verzögerungsöffnung 70 zu
schließen.
Wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 durch die oben beschriebene Steuerung/Regelung in dem am stärksten
verzögerten Zustand ist, kann der Hydraulikdruck von der Ölpumpe 61
durch das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 abgeschaltet werden,
wodurch die Leckage des Öls in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus V2 verhindert werden kann. Daher kann der
Hydraulikdruck zur Einstellung des Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeitein
stellungszustands in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Ände
rungsmechanismus V2 sichergestellt werden, ohne das Volumen der
Ölpumpe 61 zu erhöhen, um die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungssteuerung/regelungzugarantieren. Darüberhinaus
wird das Tastverhältnis des Tast-Solenoids 67 des zweiten Hydraulikdruck
steuer/regelventils 64 auf 50% eingestellt, um den Schieber in dem
neutralen Zustand zu halten und folglich kann beim Ändern der Nocken
phase des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 in der Vorverstellungsrichtung aus dem am stärksten verzögerten
Zustand der Hydraulikdruck in den Vorverstellungskammern 52 schnell
erhöht werden, um so die Ansprechempfindlichkeit zu verbessern.
Der Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V2 wird unten detaillierter unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm
beschrieben.
Das Flußdiagramm in den Fig. 9 und 10 zeigt eine Routine zur Berech
nung einer Zielnockenphase CAINCMD. Diese Routine wird für jedes vor
bestimmte Zeitintervall durchgeführt. Wenn der Verbrennungsmotor E im
Schritt S11 in einem Startmodus ist, wird zuerst ein Nach-Start-Nockenpha
senänderungs-Steuer/Regelverhinderungszeitgeber TMCAAST im Schritt
S12 auf eine vorbestimmte Zeit #TMCAAST (z. B. 5 Sekunden) eingestellt.
EinzweiterVentilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Betäti
gungsverzögerungszeitgeber TMCADLY wird im Schritt S13 auf eine
vorbestimmte Zeit #TMCADLY (z. B. 500 Millisekunden) eingestellt und eine
Zielnockenphase CAINCMD wird im Schritt S14 auf 0 eingestellt. Ein
zweiter Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/-
Regelfreigabemerker F_VTC zur Anzeige, ob der Betrieb des zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 erlaubt ist, wird
im Schritt S15 auf "0" eingestellt (was anzeigt, daß der Betrieb des zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 nicht erlaubt ist).
Nachdem der Verbrennungsmotor E damit beginnt, aus dem Startmodus im
Schritt S11 in einen Grundmodus zu gelangen, geht der Prozeß weiter zu
den Schritten S13 bis S15, um den Betrieb des zweiten Ventilbetäti
gungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu verhindern, bevor das
Zählen des Nach-Start-Nockenphasenänderungs-Steuer/Regelverhinderungs
zeitgebers TMCAAST abgeschlossen ist. Wenn das Zählen des Nach-Start-
Nockenphasenänderungs-Steuer/Regelverhinderungszeitgebers TMCAAST
abgeschlossen ist und 5 Sekunden nach dem Start vergangen sind, geht der
Prozeß weiter zum Schritt S17. Wenn ein zweiter Ventilbetätigungscharak
teristik-Änderungsmechanismus-Störungsmerker F_VTCNG im Schritt S17
auf "1" gesetzt wurde (was auf eine Störung hinweist) oder eine andere
Störung im Schritt S18 erzeugt wurde, geht der Prozeß weiter zu den
Schritten S13 bis S15, um den Betrieb des zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu verhindern.
Wenn keine Störung in den Schritten S17 und S18 erzeugt wurde, wird im
Schritt S19 ein Leerlaufmerker F_IDLE zugeordnet. Wenn der Leerlaufmerker
F_IDLE auf "1" gesetzt wurde, um zu zeigen, daß der Verbrennungsmotor
E in einem Leerlaufzustand ist, z. B. wenn der durch einen Drosselöffnungs
gradsensor S6 erfaßte Drosselöffnungsgrad TH ein Wert ist, der einem völlig
geöffneten Zustand entspricht und die durch den Motordrehzahlsensor S7
erfaßte Motordrehzahl NE in der Nähe von 700 Umdrehungen pro Minute
ist, geht der Prozeß weiter zu den Schritten S13 bis S15, um den Betrieb
des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu
verhindern.
Wenn der Leerlaufmerker F_IDLE auf "0" gesetzt wurde, um anzuzeigen,
daß der Verbrennungsmotor E nicht in dem Leerlaufzustand ist, wird in
einem Schritt S20 bestimmt, ob die durch den Kühlwassertemperatursensor
S5 erfaßte Kühlwassertemperatur zwischen dem niedrigsten Grenzwert
#TWVTCL (z. B. 0°C) und dem höchsten Grenzwert #TWVTCH (z. B. 110 °C)
liegt und ob die durch den Motordrehzahlsensor S7 erfaßte Motor
drehzahl kleiner als ein niedrigster Grenzwert #NEVTCL (z. B. 1500
Umdrehungen pro Minute) ist. Wenn eine der oben beschriebenen Bedingun
gen nicht erfüllt ist, geht der Prozeß weiter zu den Schritten S13 bis S15,
um den Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V2 zu verhindern.
Wenn alle Bedingungen der Schritte S11 und S16 bis S20 erfüllt sind, geht
der Prozeß weiter zum Schritt S21, um den zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu betätigen. Wenn der erste
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/Regel
freigabemerker F_VTEC im Schritt S21 auf "0" gesetzt ist, um zu zeigen,
daß der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 die
Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung eingerichtet hat, wird eine
Zielnockenphase #CICMD_L, welche der Niedergeschwindigkeits-Ventil-
Zeiteinstellung entspricht, im Schritt S22 aus einem Kennfeld gesucht.
Wenn andererseits der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker F_VTEC auf "1" gesetzt ist, um
zu zeigen, daß der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V1 die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung eingerich
tet hat, wird eine Zielnockenphase #CICMD_H, welche der Hochgeschwin
digkeits-Ventil-Zeiteinstellung entspricht, im Schritt S23 aus einem Kennfeld
gesucht. Die in den Schritten S22 und S23 verwendeten Kennfelder werden
mit dem durch den Einlaßunterdrucksensor S4 erfaßten Einlaßunterdruck
PBA und die durch den Motordrehzahlsensor S7 erfaßte Motordrehzahl NE
aufgestellt, die als Parameter verwendet werden.
Im nachfolgenden Schritt S24 werden die Zielnockenphasen #CICMD_L und
#CICMD_H, welche in den Schritten S22 und S23 erfaßte Kennfeldwerte
sind, als eine Zielnockenphase CAINCMDX bestimmt. Dann wird im Schritt
S25 ein Absolutwert einer aus der Subtraktion des letzten Werts
CAINCMD(n-1) der Zielnockenphase von der Zielnockenphase CAINCMDX
resultierenden Abweichung mit einem Nockenphasen-Arbeitsbetrag-
Grenzwert #DCACMDX (z. B. 2° hinsichtlich eines Kurbelwinkels) ver
glichen. Wenn als ein Ergebnis die Beziehung |CAINCMDX-CAINCMD(n-1)|
< #DCACMDX festgestellt wird, d. h. der Absolutwert der Abweichung
relativ klein ist, wird die Zielnockenphase CAINCMDX als ein Ist-Wert
CAINCMD(n) der Zielnockenphase im Schritt S26 bestimmt.
Wenn andererseits die Beziehung |CAINCMDX-CAINCMD(n-1)| <
#DCACMDX nicht festgestellt wird, d. h. der Absolutwert der Abweichung
im Schritt S25 relativ groß ist, wird im Schritt S27 das Vorzeichen der
Abweichung CAINCMDX-CAINCMD(n-1) bestimmt. Wenn als Ergebnis die
Abweichung CAINCMDX-CAINCMD(n-1) < 0 festgestellt wird, wird ein aus
der Addition des Nockenphasen-Arbeitsbetrag-Grenzwerts #DCACMDX mit
dem letzten Wert CAINCMD(n-1) der Zielnockenphase resultierender Wert
als ein Ist-Wert CAINCMD(n) der Zielnockenphase im Schritt S28 bestimmt,
um schrittweise die Nockenphase in die Vorverstellungsrichtung zu ändern.
Wenn andererseits die Abweichung CAINCMDX-CAINCMDX(n-1) < 0 nicht
festgestellt wird, wird ein aus der Subtraktion des Nockenphasen-Arbeits
betrag-Grenzwerts #DCACMDX von dem letzten Wert CAINCMD(n-1) der
Zielnockenphase resultierender Wert als der Ist-Wert CAINCMD(n) der
Zielnockenphase im Schritt S29 bestimmt, um die Nockenphase schrittweise
in die Verzögerungsrichtung zu ändern.
Wenn die Abweichung zwischen dem Ist-Wert CAINCMD(n) und dem
letzten Wert CAINCMD(n-1) der Zielnockenphase den Nockenphasen-
Arbeitsbetrag-Grenzwert #DCACMDX übersteigt, wird die Zielnockenphase
eher langsamer geändert, was es ermöglicht, ein Überschwingen zu
verhindern, das während einer Rückführungssteuerung/regelung der
Nockenphase infolge der schnellen Änderung der Nockenphase verursacht
wird und um die unnötige Änderung der Nockenphase zu verhindern, wenn
die Motordrehzahl momentan erhöht wird und unmittelbar darauf zum
Ausgangswert zurückgeführt wird, z. B., während des Gangwechsels o. dgl.
Im nachfolgenden Schritt S30 wird der Ist-Wert CAINCMD(n) der Ziel
nockenphase durch Multiplizieren des Ist-Werts CAINCMD(n) mit dem
Wassertemperaturkorrekturfaktor KTWCI korrigiert. Der Wassertemperatur
korrekturfaktor KTWCI, der unter Verwendung der von dem Kühlwasser
temperatursensor S5 erfaßten Kühlwassertemperatur TW als ein Parameter
gesucht wird, ist so gesetzt, daß er gleich 1 ist, wenn die Kühlwasser
temperatur TW gleich oder höher als ein vorbestimmter Wert ist und linear
von 1 verringert wird, wenn die Kühlwassertemperatur TW niedriger als der
vorbestimmte Wert ist.
Dann wird im Schritt S31 der Ist-Wert CAINCMD(n) der Zielnockenphase
mit einer Steuer/Regelausführungs-Nockenphase #CAINLO (z. B. 3° oder 5°
bezüglich des Kurbelwinkels) von der am stärksten verzögerten Position
verglichen. Wenn der Ist-Wert CAINCMD(n) der Zielnockenphase kleiner als
die Steuer/Regelausführungs-Nockenphase #CAINLO ist, nämlich wenn der
Steuer/Regelbetrag von der am stärksten verzögerten Position eine sehr
kleine Zielnockenphase ist (z. B. während des Niederlastbetriebs unmittelbar
nach einem Nach-Leerlaufzustand), kann keine sehr große Differenz im
Betriebszustand erzeugt werden im Vergleich zu dem Fall, wo eine
Antriebskraft an dem zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 und dem
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 angelegt
wird und es besteht wenig Unterschied, ob sich die Nockenphase geändert
hat oder ob sich die Nockenphase nicht geändert hat. Daher geht der Prozeß
weiter zu den Schritten S13 bis S15, um den Betrieb des zweiten Ventilbe
tätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu verhindern.
Wenn der Ist-Wert CAINCMD(n) der Zielnockenphase gleich oder größer als
die Steuer/Regelausführungs-Nockenphase #CAINLO im Schritt S31 ist, ist
im Schritt S32 eine Pause, um das Zählen des zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus-Betriebverzögerungszeitgebers
TMCADLY zu beenden, um Regelschwingungen beim Schalten zwischen
dem Startmodus und dem Grundmodus zu verhindern und danach wird der
zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer-
/Regelfreigabemerker F_VTC im Schritt S33 auf "1 " gesetzt, um den Betrieb
des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu
erlauben.
Das in den Fig. 11 und 12 gezeigte Flußdiagramm zeigt eine Routine der
Rückführungssteuerung/regelung der Nockenphase durch den zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2. Diese Routine
wird für jedes vorbestimmte Zeitintervall durchgeführt. Zuerst wird, wenn
der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Stö
rungsmerker F_VTCNG im Schritt S41 auf "0" gesetzt wurde, um zu zeigen,
daß der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2
normal ist, und der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus-Steuer/Regelfreigabemerker F_VTC im Schritt S42 auf "1" gesetzt
wurde, um zu zeigen, daß der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 in Betrieb ist, eine Abweichung DCAINCMD
zwischen der Zielnockenphase CAINCMD, die in der in den Fig. 9 und
10 gezeigten Routine berechnet wird, und einer Ist-Nockenphase CAIN, die
von den Ausgaben des Nockenwellensensors S. und des Kurbelwellensen
sors S3 berechnet wird, im Schritt S43 berechnet und eine Abweichung
DCANIN zwischen dem letzten Wert CAIN(n-1) und dem Ist-Wert CAIN(n)
der Ist-Nockenphase wird im Schritt S44 berechnet.
Wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-
Steuer/Regelfreigabemerker F_VTC im Schritt S45 von "0" auf "1" geändert
wurde, d. h. wenn der Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 in einer momentanen Schleife von der
Verhinderung zur Freigabe geändert wird, geht der Prozeß weiter zum
Schritt S46, in welchem die Abweichung DCAINCMD mit einem ersten
Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswert #DCAINFFO (z. B. 10°
bezüglich des Kurbelwellenwinkels) verglichen wird. Wenn daher die
Abweichung DCAINCMD größer als der erste Vorwärtsführungs-Steuer/-
Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist, wird ein zweiter Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus-Vorwärtsführungs-Steuer/Regel
merker F_VTCFF im Schritt S47 auf "1" gesetzt, in dem der eigentlich
rückführungsgesteuerte/geregelte zweite Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 nunmehr vorwärtsführungsgesteuert/geregelt
wird.
Ein Ist-Wert DVIIN(n) eines I-Terms zur Steuerung/Regelung des zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 in einer PID-
Rückführungsweise ist nämlich im Schritt S48 auf "0" gesetzt und ein Ist-
Wert DVIN eines Arbeitsbetrags der zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungssteuerung/regelung wird im Schritt S49 auf einen höchsten
Grenzwert #DVLMTHO gesetzt. Danach wird im Schritt S67 ein Tast
verhältnis DOUTTVT des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 des
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 als ein
Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags bestimmt. In einer nachfolgenden
Schleife sind die Antwort im Schritt S55 und die Antwort im Schritt S50 JA
und folglich wird die Größe der Abweichung DCAINCMD im Schritt S46
wiederum mit dem ersten Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswert
#DCAINFFO verglichen. Wenn die Abweichung DCAINCMD größer ist, geht
der Prozeß weiter über die Schritte S47 bis S49 zum Schritt S67.
Wenn daher die Abweichung DCAINCMD zwischen der Zielnockenphase
CAINCMD und der Ist-Nockenphase CAIN groß ist, wenn die Steuerung/-
Regelung des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V2 gestartet wurde, wird der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 im wesentlichen in der Vorwärtsführungsweise
durch Einstellen des Ist-Werts DVIN des Steuer/Regelbetrags der zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung auf den
höchsten Grenzwert #DVLMTHO, der eine Konstante ist, gesteuert/geregelt,
während der oben beschriebene Zustand fortgesetzt wird.
Der Zweck für die Verwendung der oben beschriebenen Steuerung/Regelung
ist folgender: Sogar wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Ände
rungsmechanismus V2 auf die Rückführungsweise von Anfang an gesteuert
wird, kann die Ansprechempfindlichkeit sichergestellt werden. Wenn jedoch
die Nockenphase den Zielwert erreicht hat, besteht eine hohe Möglichkeit,
daß ein Überschwingen nicht verhindert wird und es ist schwierig, eine sehr
genaue Konvergenz herzustellen. Daher wird die Vorwärtsführungssteu
erung/regelung am Beginn des Starts der Steuerung/Regelung verwendet
und für eine Periode fortgesetzt während die Konvergenz wegen einer
großen Abweichung DCAINCMD befürchtet wird, wodurch die Ansprech
empfindlichkeit und die Konvergenz aufeinander abgestimmt werden
können.
Wenn die Abweichung DCAINCMD vom Beginn des Starts der Steuerung/-
Regelung im Schritt S46 an gleich oder kleiner als der erste Vorwärts
führungs-Steuer/Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist oder wenn die
Abweichung DCAINCMD während der Vorwärtsführungssteuerung/regelung
im Schritt S46 gleich oder kleiner als der erste Vorwärtsführungs-Steuer-
/Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist, wird der zweite Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus-Vorwärtsführungs-Steuer/Regelmer
ker F_VTCFF auf "0" im Schritt S51 gesetzt, der zum Schritt S52 weiter
geht. Wenn der letzte Wert DVIIN(n-1) des I-Terms der PID-Rückführungs
steuerung/regelung im Schritt S52 0 ist, wird der letzte Wert DVIIN(n-1) des
I-Terms als ein I-Term-Anfangswert #DVISEN im Schritt S53 bestimmt.
Im nachfolgenden Schritt S54 wird die Abweichung DCAINCMD (ein
positiver Wert; wenn die Zielnockenphase größer als die Ist-Nockenphase
ist) mit dem zweiten Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswert
#DCAINFFR verglichen, welcher kleiner als der erste Vorwärtsführungs-
Steuer/Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist. Wenn daher ein großer
Unterschied zwischen den beiden besteht, wird der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags im Schritt S56 auf den höchsten Grenzwert #DVLMTH2
gesetzt und dann wird im Schritt S67 das Tastverhältnis DOUTVT des
zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 des zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V2 als der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags bestimmt.
In gleicher Weise wird die Abweichung DCAINCMD (ein negativer Wert;
wenn die Ist-Nockenphase größer als die Zielnockenphase ist) im Schritt
S55 mit einem dritten Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswert
#DCAINFFA verglichen, dessen Absolutwert kleiner als der erste Vorwärts
führungs-Steuer/Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist. Wenn daher eine
große Differenz zwischen ihnen besteht, wird der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags im Schritt S57 auf einen niedrigsten Grenzwert #DVLMTL1
gesetzt und dann wird im Schritt S67 das Tastverhältnis DOUTVT des
zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 des zweiten Ventilbetätigung
scharakteristik-Änderungsmechanismus V2 als der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags bestimmt.
Bevor die Abweichung DCAINCMD in den Schritten S54 und S55 gleich
oder kleiner als die zweiten und dritten Vorwärtsführungs-Steuer/Regel
bestimmungswerte #DCAINFFR und #DCAINFFA werden, sogar nachdem
im Schritt S46 die Abweichung DCAINCMD gleich oder kleiner als der erste
Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswert #DCAINFFO ist, wird der
Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags von dem höchsten Grenzwert
#DVLMTHO auf den höchsten Grenzwert #DVLMTH2 oder den niedrigsten
Grenzwert #DVLMTL1 gewechselt, um die Vorwärtsführungssteuerung/-
regelung fortzusetzen, wodurch die Ansprechempfindlichkeit und die
Konvergenz abgestimmt werden können.
Der niedrigste Grenzwert #DVLMTL1 (siehe Schritt S57) ist ein Festwert,
während der höchste Grenzwert #DVLMTH2 (siehe Schritt S56) ein
variabler Wert ist, um die Konvergenz der Vorwärtsführungssteuerung/-
regelung zu erhöhen, und aus einem in Fig. 14 gezeigten Kennfeld ausge
wählt wird, das auf der durch den Kühlwassertemperatursensor S2 erfaßten
Kühlwassertemperatur basiert, die als ein Parameter verwendet wird oder
mit der Abweichung DCAINCMD, die als ein Parameter verwendet wird.
Der höchste Grenzwert #DVLMTH2 wird gemäß dem Anstieg der Kühl
wassertemperatur TW zur Kompensation der mit Ansteigen der Kühlwasser
temperatur TW ansteigenden Öltemperatur erhöht, was dazu führt, daß der
Hydraulikdruck abnimmt und daß die Spulentemperatur des Tast-Solenoids
67 erhöht wird, was zu einer Zunahme des elektrischen Widerstands führt,
indem der höchste Grenzwert #DVLMTH2, der den Arbeitsbetrag DVIN
bestimmt, erhöht wird. Der höchste Grenzwert #DVLMTH2 wird gemäß
einer Zunahme der Abweichung DCAINCM zur Erhöhung des Arbeitsbetrags
DVIN erhöht, um unmittelbar die Ist-Nockenphase CAIN in die Zielnocken
phase CAINCMD umzuwandeln, wenn die Abweichung DCAINCMD groß
ist.
Nur wenn die Zielnockenphase CAINCMD größer als die Ist-Nockenphase
CAIN ist, nämlich nur wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus V2 in der Vorverstellungsrichtung betätigt wird,
wird der höchste Grenzwert #DVLMTH2, der ein variabler Wert ist,
verwendet, da die von den Einlaßventilen 10, 10 durch die Einlaßnocken
welle 5 aufgenommene Reaktionskraft wirkt, um die Nockenphase in der
Verzögerungsrichtung zu ändern und aus diesem Grund ist es notwendig,
die Nockenphase gegen eine solche Reaktionskraft zuverlässig vorzuver
legen. Nicht nur der höchste Grenzwert #DVLMTH2, sondern auch der
niedrigste Grenzwert #DVLMTL1 kann mit der Kühlwassertemperatur TW
und der Abweichung DCAINCMD, die als Parameter verwendet werden,
geändert werden. In diesem Fall ist es selbstverständlich, daß eine weitere
genaue Steuerung/Regelung möglich ist.
Wenn nun die Abweichung DCAINCMD durch die oben beschriebene
Vorwärtsführungssteuerung/regelung auf einen ausreichend kleinen Wert
gebracht ist, wodurch die beiden Schritte S54 und S55 nicht eingesetzt
werden, werden im Schritt S58 eine P-Termverstärkung KVP, eine
I-Termverstärkung KVI und eine D-Termverstärkung KVD berechnet und dann
wird ein P-Term DVPIN, ein I-Term DVIIN und ein D-Term DVDIN im Schritt
S59 gemäß
DVPIN ← KVP.DCAINCMD
DVIIN(n) ← KVI.DCAINCMD + DCAINCMD(n-1)
DVDIN ← KVD.DCANIN
DVIIN(n) ← KVI.DCAINCMD + DCAINCMD(n-1)
DVDIN ← KVD.DCANIN
berechnet, um die PID-Rückführungssteuerung/regelung durchzuführen.
In den nachfolgenden Schritten S60 bis S63 wird die Überentwicklung des
I-Terms DVIIN gehemmt, um die Konvergenz durch Durchführung der
Grenzwertregelung des I-Terms DVIIN zu reduzieren. Insbesondere wenn der
Ist-Wert DVIIN(n) des I-Terms den höchsten Grenzwert #DVLMTH1 im
Schritt S60 übersteigt, wird der höchste Grenzwert #DVLMTH1 als der Ist-
Wert DVIIN(n) des I-Terms im Schritt S62 bestimmt. Wenn der Ist-Wert
DVIIN(n) des I-Terms kleiner als der niedrigste Grenzwert #DVLMTL im
Schritt S61 ist, wird der niedrigste Grenzwert #DVLMTL1 als der Ist-Wert
DVIIN(n) des I-Terms im Schritt S63 bestimmt.
Wenn der Ist-Wert DVIIN(n) des I-Terms in den Schritten S60 und S61
zwischen dem höchsten Grenzwert #DVLMTH1 und dem niedrigsten
Grenzwert #DVLMTL liegt, wird im Schritt S64 der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags der PID-Rückführungssteuerung/regelung als eine Summe
des P-Terms DVPIN, des I-Terms DVIIN und des D-Terms DVDIN berechnet.
Dann wird in den Schritten S65, S66, S56 und S57 die Grenzwertver
arbeitung des Ist-Werts DVIN des Arbeitsbetrags durchgeführt. Insbeson
dere wenn der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags im Schritt S65 den
höchsten Grenzwert #DVLMTH übersteigt, wird im Schritt S56 der höchste
Grenzwert #DVLMTH als der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags bestimmt.
Wenn im Schritt S66 der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags kleiner als der
niedrigste Grenzwert #DVLMTL ist, wird im Schritt S57 der niedrigste
Grenzwert #DVLMTL1 als der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags
bestimmt. Der Arbeitsbetrag DVIN wird im Schritt S67 auf das Tast
verhältnis DOUTVT des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64
gebracht, wodurch der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V2 rückführungsgesteuert/geregelt wird, so daß die Ab
weichung DCAINCMD zwischen der Zielnockenphase CAINCMD und der Ist-
Nockenphase CAIN auf 0 konvergiert.
Wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 eine Störung aufweist, wodurch der zweite Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus-Störungsmerker F_VTCNG im Schritt S41 auf
"1" gesetzt wurde, wird der Ist-Wert DVIN(n) auf einen Störungsrückstell-
Voreinstellungswert #DVLMTM entsprechend dem Tastverhältnis des Tast-
Solenoids 67 z. B. gleich 50%, im Schritt S69 über den Schritt S68
eingestellt und ein Störungsrückstellzeitgeber TMVTCNG (z. B. 3 Sekunden)
wird im nachfolgenden Schritt S70 eingestellt. Von der nächsten Schleife
ist die Antwort im Schritt S68 für die Periode, bis das Zählen des Störungs
rückstellzeitgebers TMVTCNG abgeschlossen ist, NEIN. Daher ist der Ist-
Wert DVIN(n) im Schritt S71 auf "0" gesetzt.
Die oben beschriebene Steuerung/Regelung stellt sicher, daß bei einer
Störung des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha
nismus V2 das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 in einen am
stärksten verzögerten Zustand gebracht werden kann und darüber hinaus
augenblicklich in die Vorverstellungsrichtung in einem vorbestimmten
Zeitintervall gebracht werden kann. Wenn daher wegen Staub eine Störung
erzeugt wird oder wenn eine Störung augenblicklich durch die Schwingung
des Hydraulikdruckkreises o. dgl. festgestellt wird, kann der zweite
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 oder das zweite
Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 automatisch in einen Normalzustand
zurückgestellt werden.
Wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-
Steuer/Regelfreigabemerker F_VTC im Schritt S42 auf "0" gesetzt wurde,
um den Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V2 zu verhindern, wird der zweite Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus-Vorwärtsführungs-Steuer/Regelmerker
F_VTCFF im Schritt S72 auf "0" gesetzt und der Ist-Wert DVIIN(n) des I-
Terms wird im Schritt S73 auf "0" gesetzt, der zum Schritt S74 vorrückt.
Wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-
Steuer/Regelfreigabemerker F_VTIC im Schritt S74 auf "0" (Niederge
schwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung) steht, wird der Ist-Wert DVIN(n) des
Arbeitsbetrags auf einen voreingestellten Wert #DVLMTLOL (entsprechend
dem Tastverhältnis von 10%) fest eingestellt, der im Schritt S75 für die
Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung geeignet ist. Wenn anderer
seits der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-
Steuer/Regelfreigabemerker F_VTEC im Schritt S74 auf "1" (Hochgeschwin
digkeits-Ventil-Zeiteinstellung) steht, wird der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeits
betrags auf einen voreingestellten Wert #DVLMTLOH (entsprechend dem
Tastverhältnis von 50%) fest eingestellt, der für die Hochgeschwindigkeits-
Ventil-Zeiteinstellung in Schritt S76 geeignet ist.
Der voreingestellte Wert #DVLMTLOL (entsprechend dem Tastverhältnis von
10%), der für die Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung geeignet
ist, entspricht einem Wert unmittelbar bevor der Verriegelungsstift 47 des
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 aus der
Verriegelungsbohrung 7 3 bewegt wird. Der voreingestellte Wert
#DVLMTLOH (entsprechend dem Tastverhältnis von 50%), der für die
Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung geeignet ist, entspricht einem
Wert, bei dem der Schieber 66 des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelven
tils 64 in der neutralen Position bleibt.
Wenn der Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V2 verhindert wird, um die Nockenphase in dem am stärksten
verzögerten Zustand zu fixieren, wird so das Tastverhältnis des zweiten
Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 auf einen Wert (z. B. 50%) eingestellt,
der für die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung geeignet ist,
wodurch der Schieber 66 des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64
nur in der neutralen Position gehalten wird, wenn die Hochgeschwin
digkeits-Ventil-ZeiteinstellungdurchdenerstenVentilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus V1 ausgewählt wurde. Somit ist es möglich,
die Leckage von Hydraulikdruck in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteri
stik-Änderungsmechanismus V2 zu verhindern und die Einstellung der Hoch
geschwindigkeitszeiteinstellung durch den ersten Ventilbetätigungscharakte
ristik-Änderungsmechanismus V, sicherzustellen.
Der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 ist
nicht auf das begrenzt, was in der Ausführungsform beschrieben wurde und
jegliche Mechanismen von verschiedenen Strukturen können verwendet
werden, wenn sie die Ventilbetriebscharakteristik wenigstens durch
Hydraulikdruck ändern können. Zusätzlich wurde die am stärksten verlagerte
Grundposition des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus V2 als der am stärksten verzögerte Zustand in der Aus
führungsform beschrieben, kann aber ein am stärksten vorverstellter
Zustand sein.
Wie oben beschrieben, unterbricht das zweite Hydraulikdrucksteuer/
regelventil den von der Ölpumpe zugeführten Hydraulikdruck, um die
Vorverstellungskammer und die Verzögerungskammer in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus zu schließen, um
auf diese Weise die Nockenphase in der am stärksten verlagerten Grundpo
sition beizubehalten, wenn die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
durch Zufuhr von Hydraulikdruck von der Ölpumpe durch das erste
Hydraulikdrucksteuer/regelventil zum ersten Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp eingerichtet ist und die
Nockenphase durch den zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus vom Nockenphasenänderungstyp auf die am stärksten ver
lagerte Grundposition eingestellt ist. Somit ist es möglich, die Nockenphase
in die am stärksten verlagerte Grundposition ohne Verbrauch von von der
Ölpumpe zugeführten Hydraulikdruck durch die Leckage in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus einzustellen und
den Hydraulikdruck sicherzustellen, der für den ersten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus ausreicht, um die Hochgeschwindig
keits-Ventil-Zeiteinstellung mit einer minimalen Kapazität der Ölpumpe ein
zurichten, wodurch die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungscharakteristik-
Änderungssteuerung/regelung garantiert wird. Darüber hinaus ist das zweite
Hydraulikdrucksteuer/regelventil in der neutralen Position gehalten, in
welcher es die Vorverstellungskammer und die Verzögerungskammer in dem
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus schließt.
Daher kann beim Ändern der Nockenphase aus der am stärksten verlagerten
Grundposition zu einer entgegengesetzten Position der der Vorverstellungs
kammer oder der Verzögerungskammer in dem zweiten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus zugeführte Hydraulikdruck un
mittelbar erhöht werden, um die Ansprechempfindlichkeit zu steigern.
Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, ist es
verständlich, daß die Erfindung nicht auf die oben beschriebene Aus
führungsform begrenzt ist und verschiedene Modifikationen gemacht
werden können, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen.
Ein Ventilbetätigungssysteuer/regelsystem für einen Verbrennungsmotor E
ist vorgesehen, das einen ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungs
mechanismus vom Nockenschalttyp V1 umfaßt und einen zweiten Ventilbe
tätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasen
änderungstyp V2 , wobei die Ansprechempfindlichkeit und die Zuverlässigkeit
der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung garantiert
werden kann, während die Kapazität einer Ölpumpe 61, die gemeinsam für
beide Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen V1 , V2
verwendet wird, verringert wird. Wenn die Nockenphase des zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenpha
senänderungstyp V2 in einen am stärksten verzögerten Zustand durch ein
zweites Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 eingestellt ist, wenn der erste
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nocken
schalttyp V1 eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Zufuhr
von Hydraulikdruck von einem ersten Hydraulikdrucksteuer/regelventil 63
zu dem Mechanismus eingerichtet hat, wird das zweite Hydraulikdruck
steuer/regelventil 64 in einen neutralen Zustand gebracht, um den
Hydraulikdruck von der Ölpumpe 61 zu unterbrechen und eine Vorver
stellungskammer 52 und eine Verzögerungskammer 53 in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu schließen.
Somit ist es möglich, den Verbrauch von Hydraulikdruck in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 zu verhindern
und den Hydraulikdruck sicherzustellen, der dem ersten Ventilbetätigungs
charakteristik-Änderungsmechanismus V1 zugeführt wird.
Claims (1)
- Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen Verbrennungsmotor (E) mit einem Niedergeschwindigkeitsnocken (14) und einem Hoch geschwindigkeitsnocken (15), umfassend:
eine Ölpumpe (61); einen ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp (V1);
ein erstes Hydraulikdrucksteuer/regelventil (63), wobei Hydraulik druck von der Ölpumpe (61) durch das erste Hydraulikdrucksteuer/- regelventil (63) dem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Ände rungsmechanismus (V1) zugeführt wird;
einen zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha nismus vom Nockenphasenänderungstyp (V2);
ein zweites Hydraulikdrucksteuer/regelventil (64), wobei der Hydrau likdruck von der Ölpumpe (61) durch das zweite Hydraulikdruck steuer/regelventil (64) dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik- Änderungsmechanismus (V2) zugeführt wird;
wobei der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha nismus (V1) den Niedergeschwindigkeitsnocken (14) auswählt, um eine Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung einzurichten, wenn kein Hydraulikdruck von dem ersten Hydraulikdrucksteuer/regelventil (63) zugeführt wird und den Hochgeschwindigkeitsnocken (15) auswählt, um eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung einzurichten, wenn der Hydraulikdruck zugeführt wird,
wobei der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmecha nismus (V2) eine Vorverstellungskammer (52) und eine Verzögerungs kammer (53) umfaßt und der zweite Ventilbetätigungscharakteristik- Änderungsmechanismus (V2) die Nockenphase ändert, wenn der Hydraulikdruck selektiv der Vorverstellungskammer (52) oder der Verzögerungskammer (53) zugeführt wird,
und wobei dann, wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik- Änderungsmechanismus (V1) die Hochgeschwindigkeits-Ventil- Zeiteinstellung einrichtet und der zweite Ventilbetätigungscharakteri stik-Änderungsmechanismus (V2) die Nockenphase in eine am stärksten verlagerte Grundposition einstellt, das zweite Hydraulik drucksteuer/regelventil (64) sowohl die Vorverstellungskammer (52) als auch die Verzögerungskammer (53) schließt und in einer neutralen Position gehalten wird, in welcher es den von der Ölpumpe (61) zugeführten Hydraulikdruck unterbricht.
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