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Die
Erfindung betrifft ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen
Verbrennungsmotor mit einem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp
und einem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp.
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Ein
Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen
Verbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 ist aus der
DE
196 06 054 C2 bekannt.
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Die
DE 198 19 995 A1 offenbart
eine Vorrichtung zur hydraulischen Drehwinkelverstellung der Nockenwelle
einer Brennkraftmaschine. Bei dieser Vorrichtung ist ein Innenteil
drehfest mit dem Ende einer Nockenwelle verbunden, das an seiner
Außenseite
mehrere über
den Umfang verteilte radiale Schlitze aufweist, in denen Flügelelemente
radial verschieblich geführt
sind. Dieses Innenteil ist von einem angetriebenen Zellenrad umgeben,
das mehrere über
den Umfang verteilte, durch Stege begrenzte Zellen aufweist, die
jeweils von den darin winkelbeweglich geführten Flügeln des Innenteils in zwei
gegeneinander wirkende Druckräume
unterteilt sind. Durch Druckbeaufschlagung der Druckräume kann
in Abhängigkeit
von der Druckdifferenz das Zellenrad relativ zum Innenteil und damit
zur Nockenwelle verdreht werden. Zusätzlich sind integrierte Dämpfungsmittel
vorgesehen, welche bei Erreichen einer der beiden Endlagen eine
erhöhte
Stoßbelastung
hydraulisch dämpfen.
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Aus
der
US 5,031,583 A1 ist
ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen
Verbrennungsmotor mit einem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp und
einem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
bekannt, welche von zwei verschiedenen Hydraulikdruckversorgungsquellen
mit Hydraulikdruck versorgt werden.
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Weiterhin
ist aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 5-43847 ein
Verbrennungsmotor bekannt, welcher einen Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenschalttyp
umfaßt,
um schrittweise den Ventilhub und den Öffnungswinkel eines Einlaßventils
oder eines Auslaßventils
für einen
Verbrennungsmotor zu steuern/regeln und einen Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
umfaßt,
um kontinuierlich die Zeiteinstellung (timing) der Ventilöffnung und
-schließung
zu steuern/regeln.
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Wenn
der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
an einem Verbrennungsmotor vorgesehen ist, der ein Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp umfaßt,
ist es wünschenswert,
daß eine
gemeinsame Ölpumpe für beide
Ventilbetätigungscharakteristik-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.
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Im
allgemeinen ist jedoch ein Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp so aufgebaut, daß eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
durch Zufuhr von Hydraulikdruck von einer Ölpumpe eingerichtet wird und
eine Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Abschalten
der Zufuhr des Hydraulikdrucks eingerichtet wird. Der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
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.
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Die
Erfindung erfolgte im Hinblick auf die obigen Umstände und
es ist Aufgabe der Erfindung, ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem für einen
Verbrennungsmotor mit einem Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp und einem Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
bereitzustellen, bei dem die Ansprechempfindlichkeit und die Zuverlässigkeit
der Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung garantiert
werden kann, während
die Kapazität
der Ölpumpe
herabgesetzt werden kann, die gemeinsam für beide Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen
verwendet wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen Verbrennungsmotor
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Hierbei
ist ein Ventilbetätigungssteuer/regelsystem
für einen
Verbrennungsmotor vorgesehen, das einen ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp umfaßt, dem
Hydraulikdruck von einer Ölpumpe
durch ein erstes Hydraulikdrucksteuer/regelventil zugeführt wird
und einen zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
umfaßt,
dem Hydraulikdruck von der Ölpumpe
durch ein zweites Hydraulikdrucksteuer/regelventil zugeführt wird,
wobei der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
dafür bestimmt
ist, einen Niedergeschwindigkeitsnocken auszuwählen, um eine Niedergeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
einzurichten, wenn kein Hydraulikdruck von dem ersten Hydraulikdrucksteuerventil
zugeführt
wird und einen Hochgeschwindigkeitsnocken auszuwählen, um eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
einzurichten, wenn Hydraulikdruck zugeführt wird. Der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
umfaßt
eine Vorverstellungskammer und eine Verzögerungskammer und ist dafür bestimmt,
die Nockenphase zu ändern, wenn
der Hydraulikdruck selektiv der Vorverstellungskammer oder der Verzögerungskammer
zugeführt
wird.
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Hierbei
ist vorgesehen, dass nur dann, wenn der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
die Nockenphase in eine am stärksten
verlagerte Grundposition eingestellt hat und der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
dabei ist, die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung einzurichten,
das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil die Vorverstellungskammer
und die Verzögerungskammer
schließt
und in einer neutralen Position bleibt, in welcher es den von der Ölpumpe zugeführten Hydraulikdruck
unterbricht.
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Bei
der obigen Anordnung unterbricht das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil
den von der Ölpumpe
zugeführten
Hydraulikdruck nur dann, 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 Nockenphase durch den zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus vom Nockenphasenänderungstyp
in die am stärksten
verlagerte Grundposition eingestellt ist und das erste Hydraulikdrucksteuer/regelventil
dabei ist, die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch Zufuhr von Hydraulikdruck
von der Ölpumpe
zu dem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp einzurichten. 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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
ausreicht, um die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung mit der minimalen
Kapazität
oder Verdrängung
der Ölpumpe
einzurichten, um auf diese Weise die Zuverlässigkeit der Ventilbetätigungscharakteristik-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 Vorverstellungskammer oder der Verzögerungskammer
in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
zugeführt
wird, unmittelbar erhöht
werden, um die Ansprechempfindlichkeit zu verbessern.
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Das
Verfahren zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung wird nun anhand einer in den beigefügten Zeichnungen
gezeigten Ausführungsform beschrieben.
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Die 1 bis 14 zeigen
eine Ausführungsform
der Erfindung. Es stellen dar:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit einem Ventilbetätigungssystem
der Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Ansicht
in der Richtung des Pfeils 2 in 1;
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3 eine
Schnittansicht längs
der Linie 3-3 in 2;
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4 eine
Schnittansicht längs
der Linie 4-4 in 2;
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5 eine
Schnittansicht längs
der Linie 5-5 in 3;
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6 eine
Schnittansicht längs
der Linie 6-6 in 2;
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7 ein
Hydraulikdruckschaltdiagramm eines Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus;
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8 eine
vertikale Schnittansicht eines zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils;
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9 einen
ersten Abschnitt eines Flußdiagramms
einer Zielnockenphasenberechnungsroutine der Erfindung;
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10 einen
zweiten Abschnitt des Flußdiagramms
der Zielnockenphasenberechnungsroutine;
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11 einen
ersten Abschnitt einer Rückführungssteuer/regelroutine
für einen
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus der
Erfindung;
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12 einen
zweiten Abschnitt der Rückführungssteuer/regelroutine
für den
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus;
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13 ein
Diagramm, das ein Kennfeld zum Suchen eines Wassertemperaturkorrekturfaktors KTWCI
basierend auf einer Kühlwassertemperatur TW
zeigt; und
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14 ein
Diagramm, das ein Kennfeld zum Suchen eines oberen Grenzwerts #DVLMTH2
basierend auf der Kühlwassertemperatur
TW oder einer Abweichung DCAINCMD zeigt.
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Wie
in 1 gezeigt, umfaßt ein Vierzylinder DOHC-Verbrennungsmotor
E eine Kurbewelle 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 Einlaßnockenwelle 5 und
die Auslaßnockenwelle 6 mit
einem Verhältnis
von einer Umdrehung pro zwei Umdrehungen der Kurbelwelle 3 gedreht werden.
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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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 ist an dem Ende der Einlaßnockenwelle 5 vorgesehen,
um die Öffnungs-
und Schließzeiteinstellung der
Einlaßventile 10, 10 kontinuierlich
vorzustellen und zu verzögern.
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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 2 bis 5 beschrieben.
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Die
Einlaßnockenwelle 5 ist
mit einem Paar von Niedergeschwindigkeitsnocken 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.
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Jedes
Paar von Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 besteht
aus einem Nockenbuckel 141 , der
in der radialen Richtung der Einlaßnockenwelle 5 relativ
wenig vorsteht und einem Grundkreisabschnitt 142 .
Der Hochgeschwindigkeitsnocken 15 besteht aus einem Nockenbuckel 151 , der weiter als die Nockenbuckel 141 , 141 der
Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 und in einem
breiteren Winkelbereich vorsteht und einem Grundkreisabschnitt 152 .
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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 171 und 191 , die an ihren Zwischenabschnitten
ausgebildet sind, die jeweils an dem Paar von Niedergeschwindigkeitsnocken 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.
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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 181 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.
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Wie
aus 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.
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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 192 eingesetzt und eine Hydraulikdruckkammer 36 ist
zwischen dem ersten Führungsstift 32 und
einem geschlossenen Ende der Führungsbohrung 192 ausgebildet. Ein Verbindungskanal 37 ist
zur Verbindung mit der Hydraulikdruckkammer 36 in dem dritten
Kipphebel 19 ausgebildet und ein Hydraulikdruckzufuhrkanal 38 ist
in der Kipphebelwelle 16 ausgebildet. Der Verbindungskanal 37 und
der Hydraulikdruckzufuhrkanal 38 sind ungeachtet des Schwenkzustands
des dritten Kipphebels 19 gewöhnlich durch einen Verbindungskanal 39 verbunden,
der in einer Seitenwand der Kipphebelwelle 16 ausgebildet
ist.
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Eine
Führungsbohrung 182 , welche der Führungsbohrung 192 entspricht und denselben Durchmesser
wie die Führungsbohrung 192 besitzt, ist parallel zur Kipphebelwelle 16 durch
den zweiten Kipphebel 18 vorgesehen und der zweite Schaltstift 33 ist verschieblich
in die Führungsbohrung 182 eingesetzt.
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Eine
mit einem Boden versehene zylindrische Führungsbohrung 172 , welche der Führungsbohrung 182 entspricht und denselben Durchmesser wie
die Führungsbohrung 182 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 172 eingesetzt. Darüber hinaus ist ein integral
an dem dritten Schaltstift 34 ausgebildeter Schaftabschnitt 341 in einem Führungsabschnitt 173 verschieblich geführt, der an einem geschlossenen
Ende der Führungsbohrung 172 ausgebildet ist. Die Rückstellfeder 35 ist
in dem komprimierten Zustand zwischen dem geschlossenen Ende der
Führungsbohrung 172 und dem dritten Schaltstift 34 so
vorgesehen, daß sie über einen
Außenumfang
des Schaftabschnitts 341 des dritten
Schaltstifts 34 gepaßt
ist, so daß die
drei Schaltstifte 32, 33 und 34 in die
Löserichtungen,
d.h. zur Hydraulikdruckkammer 36 hin durch die elastische
Kraft der Rückstellfeder 35 vorgespannt
sind.
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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 182 eingeführt wird und der zweite Schaltstift 33 in
die Führungsbohrung 172 eingeführt wird, so daß der erste,
zweite und dritte Kipphebel 17, 18 und 19 integral
miteinander verbunden sind.
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Die
Struktur des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2, der an dem Ende der Einlaßnockenwelle 5 vorgesehen
ist, wird unten unter Bezugnahme auf die 2 und 6 beschrieben.
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Eine
Lagerbohrung 411 , welche in der
Mitte eines im wesentlichen zylindrischen 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 angetriebene Kettenrad 7,
um welches die Steuerkette 9 aufgezogen ist, ist im wesentlichen
schalenförmig
ausgebildet mit einer kreisförmigen
Ausnehmung 71 und Kettenradzähne 72 sind um einen Außenumfang des angetriebenen
Kettenrads 7 ausgebildet. Ein ringförmiges Gehäuse 44, das in die
Ausnehmung 71 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 412 eingesetzt, die
axial durch das Nabenelement 41 vorgesehen ist. Der Verriegelungsstift 47 ist
durch eine in einem komprimierten Zustand zwischen dem Verriegelungsstift 47 und
der Platte 45 montierten Feder 48 in eine Richtung
zum Eingriff in eine Verriegelungsbohrung 73 vorgespannt,
die in dem angetriebenen Kettenrad 7 ausgebildet ist.
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Vier
fächerförmige Ausnehmungen 441 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 441 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 441 zur Gleitbewegung
anzuliegen und vier Dichtungselemente 51 sind an einer
Innenumfangsfläche
des Gehäuses 44 angebracht,
um an einer Außenumfangsfläche des
Nabenelements 41 zur Gleitbewegung anzuliegen, wobei eine
Vorverstellungskammer 52 und eine Verzögerungskammer 53 an
entgegengesetzten Seiten von jedem der Rippen 49 ausgebildet
sind.
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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 Verzögerungsölkanäle 55 stehen
mit den vier Verzögerungskammern 53 durch
vier Ölkanäle 57 in
Verbindung, die jeweils radial durch das Nabenelement 41 vorgesehen
sind. Die Verriegelungsbohrung 73 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.
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Somit
wird der Kopf des Verriegelungsstifts 47 in die Verriegelungsbohrung 73 in dem angetriebenen Kettenrad 7 durch
die elatische 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 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 Verriegelungloch 73 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 1 gezeigt)
gedreht wird, wodurch die Phasen der Niedergeschwindigkeitsnocken 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 kontinuierlich
zu ändern.
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Ein
Steuer/Regelsystem für
die ersten und zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen
V1 und V2 wird unten
unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
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Durch
eine Ölpumpe 61 von
einer Ölwanne 62 am
Boden des Kurbelgehäuses
durch einen Ölkanal
L1 gepumptes Öl wird zu einem Ölkanal L2 als Schmieröl für Teile oder Abschnitte um
die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors E und für den Ventilbetätigungsmechanismus
und als ein Arbeitsöl
für die
ersten und zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen
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
Hydraulikdrucks umfaßt,
ist in einem Ölkanal
L4 vorgesehen, welcher von dem Ölkanal L2 abzweigt, um mit dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V2 in Verbindung zu stehen.
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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 Einlaßunterdrucksensor
S4 zur Erfassung eines Einlaßunterdrucks,
ein Signal von einem Kühlwassertemperatursensor
S5 zur Erfassung der Temperatur des Kühlwassers
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.
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Die
Struktur des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 für die zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismen
V2 wird unten unter Bezugnahme auf 8 beschrieben.
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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 elektronischen
Steuer/Regeleinheit U kontinuierlich variiert werden.
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In
der Hülse 65 sind
eine zentrale Einlaßöffnung 69,
eine Verzögerungsöffung 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 entgegengesetzten Seiten der vorstehenden Teile 75 und 76 angeordnet sind.
Die Einlaßöffnung 69 ist
mit der Ölpumpe 61 verbunden;
die Verzögerungsöffnung 70 ist
mit den Verzögerungskammern 53 in
dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 verbunden und die Vorverstellungsöffnung 71 ist
mit den Vorverstellungskammern 52 in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 verbunden.
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Der
Betrieb des ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
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 Ventilbetätigungscharakteristik-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 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
geschlossen, welche die Nockengleitstücke 171 und 191 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 181 besitzt, unabhängig vom Betrieb der Einlaßventile 10, 10 leer
durch.
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Während der
Umdrehung des Verbrennungsmotors E mit einer hohen Geschwindigkeit
wird der erste Hydraulikdrucksteuer/regelmechanismus 63,
der das AN/AUS-Solenoidventil umfaßt, durch einen Befehl der
elektronischen 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 Nockengleitstück 181 besitzt, das an dem Hochgeschwindigkeitsnocken 15 anliegt, der
den Nockenbuckel 151 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 141 , 141 der
Niedergeschwindigkeitsnocken 14, 14 von den Nockengleitstücken 171 und 191 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 Öffnungswinkel der Auslaßventile 11, 11 werden
auch auf dieselbe Weise wie die Einlaßventile 10, 10 durch
den entsprechenden ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 gesteuert/geregelt.
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Der
Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 wird unten beschrieben.
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Zu
dem Zeitpunkt, da der Verbrennungsmotor E stoppt, ist der zweite
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 in dem in 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 verzögerten Zustand
gehalten ist, in welchem er in die Verriegelungsbohrung 73 in dem angetriebenen Kettenrad 7 eingeschoben
ist. Wenn der Verbrennungsmotor E gestartet wird, wird die Ölpumpe 61 betrieben.
Wenn der durch das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 zu
den Vorverstellungskammern 52 übertragen Hydraulikdruck einen
vorbestimmten Wert (z.B. 1 kg/cm2) übersteigt,
wird der Verriegelungsstift 47 durch den Hydraulikdruck
aus der Verriegelungsbohrung 73 herausbewegt,
um so den zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 in einen betriebsfähigen Zustand zu bringen.
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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 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 Einlaßnockenwelle 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 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.
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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 Vorverstellungsöffnung 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 8 gezeigten
neutralen Position gestoppt wird.
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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.
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Wenn
der Verbrennungsmotor E in einer äußerst niedrigen Last und einem
Hochgeschwindigkeitsdrehzustand ist, wird der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 in einen Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellungszustand
gesteuert/geregelt und der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 wird in einen am stärksten verzögerten Zustand gesteuert/geregelt.
Um den zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-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 8 gezeigt,
nach rechts zu bewegen, so daß ermöglicht wird,
daß das Öl von der Ölpumpe 61 den
Verzögerungskammern 53 zugeführt wird.
Wenn dies jedoch geschehen ist, besteht eine Möglichkeit, daß die von der Ölpumpe 61 über das
erste Hydraulikdrucksteuer/regelventil 63 dem ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 zugeführte Ölmenge wegen
der Leckage des Öls
aus den Verzögerungskammern 53 vermindert
wird, da der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 und der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 dafür
vorgesehen sind, den Hydraulikdruck von der gemeinsamen Ölpumpe 61 zu
erhalten 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.
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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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 in dem am stärksten verzögerten Zustand festzulegen,
wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus V1 in den Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellungszustand
gesteuert/geregelt wird. Mit anderen Worten wird der Schieber 66,
wie in 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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 auf den am stärksten verzögerten 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 Vorverstellungskammern 52 verbundene Vorverstellungsöffnung 71 und
die mit den Verzögerungskammern 53 verbundene
Verzögerungsöffnung 70 zu
schließen.
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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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 verhindert werden kann. Daher kann der
Hydraulikdruck zur Einstellung des Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellungszustands
in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 sichergestellt werden, ohne das Volumen der Ölpumpe 61 zu
erhöhen,
um die Zuverlässigkeit der
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungssteuerung/regelung
zu garantieren. Darüber
hinaus wird das Tastverhältnis
des Tast-Solenoids 67 des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 auf
50 % eingestellt, um den Schieber in dem neutralen Zustand zu halten
und folglich kann beim Ändern
der Nockenphase 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.
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Der
Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 wird unten detaillierter unter Bezugnahme
auf das Flußdiagramm
beschrieben.
-
Das
Flußdiagramm
in den 9 und 10 zeigt eine Routine zur Berechnung
einer Zielnockenphase CAINCMD. Diese Routine wird für jedes
vorbestimmte Zeitintervall durchgeführt. Wenn der Verbennungsmotor
E im Schritt S11 in einem Startmodus ist, wird zuerst ein Nach-Start-Nockenphasenänderungs-Steuer/Regelverhinderungszeitgeber
TMCAAST im Schritt S12 auf eine vorbestimmte Zeit #TMCAAST (z.B.
5 Sekunden) eingestellt. Ein zweiter Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Betätigungsverzögerungszeitgeber
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).
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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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 zu verhindern, bevor das Zählen des Nach-Start-Nockenphasenänderungs-Steuer/Regelverhinderungszeitgebers
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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 zu verhindern.
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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 Drosselöffnungsgradsensor
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 Motordrehzahl
kleiner als ein niedrigster Grenzwert #NEVTCL (z.B. 1500 Umdrehungen
pro Minute) ist. Wenn eine der oben beschriebenen Bedingungen nicht
erfüllt
ist, geht der Prozeß weiter
zu den Schritten S13 bis S15, um den Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 zu betätigen. Wenn der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker 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-Änderungsmechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker
F_VTEC auf "1" gesetzt ist, um
zu zeigen, daß der
erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
eingerichtet hat, wird eine Zielnockenphase #CICMD_H, welche der
Hochgeschwindigkeits-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) verglichen. 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 |AINCMDX-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-Arbeitsbetrag-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 Zielnockenphase
durch Multiplizieren des Ist-Werts CAINCMD(n) mit dem Wassertemperaturkorrekturfaktor
KTWCI korrigiert. Der Wassertemperaturkorrekturfaktor KTWCI, der unter
Verwendung der von dem Kühlwassertemperatursensor
S5 erfaßten
Kühlwassertemperatur
TW als ein Parameter gesucht wird, ist so gesetzt, daß er gleich
1 ist, wenn die Kühlwassertemperatur
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 Ventilbetätigungscharakteristik-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 Ventilbetätigungscharakteristik-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 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-Änderungsmechanismus-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 9 und 10 gezeigten
Routine berechnet wird, und einer Ist-Nockenphase CAIN, die von
den Ausgaben des Nockenwellensensors S1 und
des Kurbelwellensensors 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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Vorwärtsführungs-Steuer/Regelmerker 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 Tastverhältnis 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-Änderungsmechanismus
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-Änderungsmechanismus
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 Vorwärtsführungssteuerung/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.
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Wenn
die Abweichung DCAINCMD vom Beginn des Starts der Steuerung/Regelung
im Schritt S46 an gleich oder kleiner als der erste Vorwärtsführungs-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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Vorwärtsführungs-Steuer/Regelmerker
F_VTCFF auf "0" im Schritt S51 gesetzt,
der zum Schritt S52 weitergeht. Wenn der letzte Wert DVIIN(n-1)
des I-Terms der PID-Rückführungssteuerung/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.
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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
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 als der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags
bestimmt.
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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 Vorwärtsführungs-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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 als der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags
bestimmt.
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Bevor
die Abweichung DCAINCMD in den Schritten S54 und S55 gleich oder
kleiner als die zweiten und dritten Vorwärtsführungs-Steuer/Regelbestimmungswerte
#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.
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Der
niedrigste Grenzwert #DVLMTL1 (siehe Schritt S57) ist ein Festwert,
während
der höchste Grenzwert
#DVLMTH2 (siehe Schritt S56) ein variabler Wert ist, um die Kovergenz
der Vorwärtsführungssteuerung/regelung
zu erhöhen,
und aus einem in 14 gezeigten Kennfeld ausgewählt 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.
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Der
höchste
Grenzwert #DVLMTH2 wird gemäß dem Anstieg
der Kühlwassertemperatur
TW zur Kompensation der mit Ansteigen der Kühlwassertemperatur 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 Zielnockenphase CAINCMD
umzuwandeln, wenn die Abweichung DCAINCMD groß ist.
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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 Einlaßnockenwelle 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
vorzuverlegen. 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.
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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
berechnet,
um die PID-Rückführungssteuerung/regelung
durchzuführen.
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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 niedrigeste Grenzwert #DVLMTL
im Schritt S61 ist, wird der niedrigste Grenzwert #DVLMTL1 als der
Ist-Wert DVIIN(n) des I-Terms im Schritt S63 bestimmt.
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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.
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Dann
wird in den Schritten S65, S66, S56 und S57 die Grenzwertverarbeitung
des Ist-Werts DVIN des Arbeitsbetrags durchgeführt. Insbesondere 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 Tastverhältnis DOUTVT
des zweiten Hydraulikdrucksteuer/regelventils 64 gebracht,
wodurch der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 rückführungsgesteuert/geregelt
wird, so daß die
Abweichung DCAINCMD zwischen der Zielnockenphase CAINCMD und der
Ist-Nockenphase
CAIN auf 0 konvergiert.
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Wenn
der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 eine Störung aufweist, wodurch der
zweite Ventilbetätigungscharakteristik-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
Störungsrückstellzeitgebers
TMVTCNG abgeschlossen ist, NEIN. Daher ist der Ist-Wert DVIN(n) im Schritt S71
auf "0" gesetzt.
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Die
oben beschriebene Steuerung/Regelung stellt sicher, daß bei einer
Störung
des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
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.
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Wenn
der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker
F_VTC im Schritt S42 auf "0" gesetzt wurde, um
den Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 zu verhindern, wird der zweite Ventilbetätigungscharakteristik-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.
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Wenn
der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker
F_VTIC im Schritt S74 auf "0" (Niedergeschwindigkeits-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 andererseits der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus-Steuer/Regelfreigabemerker
F_VTEC im Schritt S74 auf "1" (Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung)
steht, wird der Ist-Wert DVIN(n) des Arbeitsbetrags auf einen voreingestellten
Wert #DVLMTLOH (entsprechend dem Tastverhältnis von 50 %) fest eingestellt,
der für
die Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
in Schritt S76 geeignet ist.
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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 73 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/regelventils 64 in der neutralen Position
bleibt.
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Wenn
der Betrieb des zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
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 Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung
durch den ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 ausgewählt wurde. Somit ist es möglich, die
Leckage von Hydraulikdruck in dem zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V2 zu verhindern und die Einstellung der Hochgeschwindigkeitszeiteinstellung
durch den ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 sicherzustellen.
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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-Änderungsmechanismus
V2 als der am stärksten verzögerte Zustand in der Ausführungsform
beschrieben, kann aber ein am stärksten vorverstellter
Zustand sein.
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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 Grundposition
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-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
auf die am stärksten
verlagerte 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
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
ausreicht, um die Hochgeschwindig keits-Ventil-Zeiteinstellung mit
einer minimalen Kapazität
der Ölpumpe
einzurichten, 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 Vorverstellungskammer oder der Verzögerungskammer in dem zweiten
Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
zugeführte
Hydraulikdruck unmittelbar erhöht
werden, um die Ansprechempfindlichkeit zu steigern.
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Obwohl
eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben wurde, ist es verständlich, daß die Erfindung nicht auf die
oben beschriebene Ausführungsform
begrenzt ist und verschiedene Modifikationen gemacht werden können, ohne
vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen.
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Ein
Ventilbetätigungssysteuer/regelsystem für einen
Verbrennungsmotor E ist vorgesehen, das einen ersten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp V1 umfaßt und einen
zweiten Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenphasenänderungstyp
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 Nockenphasenänderungstyp
V2 in einen am stärksten verzögerten Zustand durch ein zweites
Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 eingestellt ist, wenn
der erste Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
vom Nockenschalttyp V1 eine Hochgeschwindigkeits-Ventil-Zeiteinstellung durch
Zufuhr von Hydraulikdruck von einem ersten Hydraulikdrucksteuer/regelventil 63 zu
dem Mechanismus eingerichtet hat, wird das zweite Hydraulikdrucksteuer/regelventil 64 in
einen neutralen Zustand gebracht, um den Hydraulikdruck von der Ölpumpe 61 zu
unterbrechen und eine Vorverstellungskammer 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 Ventilbetätigungscharakteristik-Änderungsmechanismus
V1 zugeführt
wird.