DE10136944B4 - Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit hybrider Ventilsteuerung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (10), mit wenigstens einem Zylinder (4), wenigstens einem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil (16), wenigstens einem selektierbaren Einlassventil (18) mit einem vorbestimmten Ventilschließzeitpunkt, einem in einem Einlasskanal (12) angeordneten Drosselventil (14) sowie mit einer Motorsteuereinheit (26), gekennzeichnet durch die Schritte:
Abfrage des gewünschten Motordrehmoments;
Abfrage der Motordrehzahl;
Einlass von Luft durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) in den Zylinder (4), wenn der Motor (10) in einem ersten Betriebsbereich (32, 34) betrieben wird, der durch eine erste Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt ist;
Einlass von Luft durch das selektierbare Einlassventil (18) in den Zylinder (4), wenn der Motor in einem zweiten Betriebsbereich (36) betrieben wird, der durch eine zweite Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt wird, wobei bei einem gegebenem Motordrehmoment der zweite Betriebsbereich (36) eine höhere Motordrehzahl als der erste Betriebsbereich umfasst, und
Einlass von...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungsverfahren für die Ventilbetätigung eines Verbrennungsmotors.
  • Aus der US-PS 60 09 841 ist ein Verbrennungsmotor mit einer hybriden Ventilsteuerung bekannt, bei dem ein Einlassventil nicht mittels einer Nockenwelle betätigt wird. Dieses erste Einlassventil ist wahlfrei ansteuerbar (randomly operable intake valve, ROIV) in dem Sinne, dass die Ventilöffnungs- und Ventilschließ-Ereignisse unabhängig von der Kurbelwellenrotation sind, so dass die Ventilsteuerung vollständig variabel ist. Ein zweites Einlassventil wird von einer Nockenwelle betätigt und weist einen Deaktivator auf. Mit diesem kann der Betrieb des zweiten Ventils innerhalb eines Motorzyklus ausgesetzt oder wiederhergestellt werden. Ein derartiges Ventil wird nachfolgend als selektierbares Einlassventil (selectable intake valve, SIV) bezeichnet. Das Auslassventil oder die Auslassventile wird bzw. werden bei einer hybriden Ventilsteuerung in konventioneller Weise mittels einer Nockenwelle betätigt.
  • Aus der in US-PS 60 09 841 ist ein Verfahren bekannt, bei dem die Luftzufuhr unter Einsatz eines wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils erfolgt, wenn der Motor im niedrigsten Drehmomentbereich arbeitet, bei dem weiterhin ein selektierbares Einlassventil aktiviert wird, wenn der Motor in einem mittleren Drehmomentbereich arbeitet, und bei dem ein wahlfrei ansteuerbares und ein selektierbares Einlassventil eingesetzt werden, wenn der Motor in seinem höchsten Drehmomentbereich arbeitet.
  • Aus der US-PS 56 69 341 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Luft durch ein kleineres, wahlfrei ansteuerbares Einlassventil eingelassen wird, wenn der Motor in seinem niedrigsten Drehzahlbereich betrieben wird, bei dem weiterhin Luft durch ein größeres, wahlfrei ansteuerbares Einlassventil eingelassen wird, wenn der Motor in einem mittleren Drehzahlbereich betrieben wird, und bei dem beide wahlfrei ansteuerbaren Einlassventile aktiviert werden, wenn der Motor in seinem höchsten Drehzahlbereich arbeitet.
  • Aus der US-PS 56 47 312 ist ein Verfahren bekannt, bei dem Luft durch ein wahlfrei ansteuerbares Einlassventil eingelassen wird, wenn der Motor in einem niedrigen Drehmomentbereich bzw. Drehzahlbereich arbeitet, und bei dem Luft durch ein selektierbares Einlassventil eingelassen wird, wenn der Motor in einem höheren Drehzahl- bzw. Drehmomentbereich arbeitet. Die Entscheidung, welche der Ventile angesteuert werden sollen, erfolgt anhand vorbestimmter Drehzahl- bzw. Drehmomentschwellwerte.
  • Aus der EP 360 408 B1 ist eine Brennkraftmaschine bekannt, bei welcher die Zylinder ein primäres Einlassventil und ein sekundäres Einlassventil haben, die jeweils über einen eigenen Einlasskanal mit einem Ansaugluft-Verteilergehäuse verbunden sind. Im Bereich niedriger Motorlasten soll dabei ein im sekundären Einlasskanal vorhandenes Drosselventil vollständig geschlossen werden, so dass Luft nur durch das primäre Einlassventil angesaugt wird. Im Bereich hoher Motorlasten soll dagegen die Luftansaugung über beide Einlasskanäle beziehungsweise Einlassventile erfolgen.
  • Die aus den US-PS 60 09 841, 56 47 312 und 56 69 341 bekannten Ansätze weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Der Betrieb entsprechend der US-PS '841 kann zu einer rauhen Verbrennung (harsh combustion) aufgrund übermäßiger Turbulenzen der Ladeluft führen, wenn diese allein durch ein kleinere wahlfrei ansteuerbares Einlassventil eingelassen wird und der Motor mit einem niedrigen Drehmoment und einer hohen Drehzahl betrieben wird. Das Verfahren gemäß der US-PS '341 weist den spezifischen Nachteil auf, dass das Motordrehmoment dadurch begrenzt wird, dass Luft entweder nur durch ein kleineres Einlassventil bei den niedrigsten Motordrehzahlen oder durch ein größeres Einlassventil bei mittleren Motordrehzahlen einströmen kann. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde erkannt, dass ein derartiger Ansatz zu einer rauhen Verbrennung führen kann. Weiterhin kann ein nur suboptimales Spitzendrehmoment erzielt werden, weil der Luftstrom durch das einzige Ventil bei niedrigen und mittleren Motordrehzahlen begrenzt ist. Schließlich wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass sich bei einem Motorbetrieb entsprechend der US-PS '312 eine Begrenzung des Motordrehmoments bei allen Motordrehzahlen ergibt, da die Einlassluft nur durch das selektierbare Einlassventil zugeführt wird. Ein weiterer Nachteil des Verfahrens gemäß der US-PS '312 besteht darin, dass die Kriterien für den Übergang zwischen den Betriebsarten auf einer vorbestimmten Drehzahl und einem vorbestimmten Drehmomentschwellwert beruhen, wobei die Ermittlung dieser Werte nicht offenbart wird. Es hat sich jedoch herausgestellt, dass derartige vorbestimmte Drehzahl- und Drehmomente nur willkürliche Kriterien darstellen.
    •
  • Vor diesem Hintergrund war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Motorsteuerungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem wahlfrei ansteuerbaren Ventil ROIV und einem selektierbaren Ventil SIV bereitzustellen, mit dem insbesondere eine beobachtete Laufrauhigkeit reduziert werden kann.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors vorgeschlagen, wobei der Verbrennungsmotor wenigstens einen Zylinder, wenigstens ein wahlfrei ansteuerbares Einlassventil, wenigstens ein selektierbares Einlassventil mit einem vorbestimmten Ventilschließzeitpunkt, ein in dem Einlasssystem angeordnetes Drosselventil sowie eine Motorsteuereinheit aufweist. Das Verfahren weist den Schritt der Abfrage des gewünschten Motordrehmoments und der Motordrehzahl auf. Als weitere Schritte sind vorgesehen: Einlass von Luft in den Zylinder durch das wahlfrei ansteuerbare Ventil, wenn der Motor in einem ersten Bereich bzw. Betriebsbereich betrieben wird, der durch eine erste Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt ist, Einlass von Luft in den Zylinder durch das selektierbare Einlassventil, wenn der Motor in einem zweiten Bereich bzw. Betriebsbereich betrieben wird, der durch eine zweite Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt ist, wobei bei gegebenem Motordrehmoment der zweite Betriebsbereich eine höhere Motordrehzahl als der erste Betriebsbereich umfasst, und Einlassen von Luft in den Zylinder durch sowohl das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil als auch das selektierbare Einlassventil, wenn der Motor in einem dritten Bereich bzw. Betriebsbereich betrieben wird, der durch eine dritte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment beschrieben wird, wobei bei einer gegebenen Motordrehzahl in dem dritten Betriebsbereich ein höheres Motordrehmoment als in den ersten und den zweiten Bereichen vorgesehen ist.
  • Ein Vorteil des vorstehend beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass der Turbulenzgrad der eingelassenen Luftladung reduziert wird, indem die Luft bei höheren Motordrehzahlen nicht nur durch ein kleineres Ventil eingelassen wird, wodurch die bei den bekannten Verfahren auftretenden Probleme die Rauhigkeit der Verbrennung betreffend vermieden werden.
  • Um den jeweils maximalen Luftfluß bei gleichzeitig höchstem Motordrehmoment zu erzielen, muss die Luft durch alle verfügbaren Einlassventile eingelassen werden. Dementsprechend besteht ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, dass ein hohes Spitzenmotordrehmoment bei allen Motordrehzahlen bereitgestellt wird.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotors mit hybrider Ventilsteuerung mit einer Schnittdarstellung eines Zylinderkopfes und einer Darstellung der Kraftstoffdampf-Rückgewinnung sowie des Reinigungssystems, soweit im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Interesse;
  • 1a eine schematische Schnittdarstellung eines Zylinderkopfes, wobei der Schnitt durch ein selektierbares Einlassventil gelegt ist;
  • 1b eine schematische Querschnittsdarstellung eines Zylinderkopfes, wobei der Schnitt durch ein wahlfrei ansteuerbares Einlassventil gelegt ist;
  • 2 ein typisches Motorbetriebsdiagramm, in dem die verschiedenen Betriebsbereiche mit verschiedenen Betriebsarten der hybriden Ventilsteuerung dargestellt sind;
  • 3a ein Diagramm, in dem der Einlassventilhub eines wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils für vorgezogene und verzögerte Schließzeitpunkte gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 3b ein Diagramm, in dem die in den Zylinder eingeschlossene Frischluft abhängig von dem Einlassventilschließzeitpunkt dargestellt ist;
  • 3c ein Diagramm, in dem ein Einlassluft-Reduktionsfaktor abhängig von dem Einlassventilschließzeit punkt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
  • 3d ein Diagramm, in dem die Temperatur der Einlassluft gegenüber dem Einlassventilschließzeitpunkt dargestellt ist;
  • 4a ein Diagramm mit Ventilhubprofilen sowohl für wahlfrei ansteuerbare als auch für selektierbare Einlassventile;
  • 4b ein Diagramm, in dem der Effekt einer Variation des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils bei gleichzeitig betätigtem selektierbaren Einlassventil auf die Menge der eingelassenen Frischluft dargestellt ist;
  • 5a einen Zeitverlauf der Drosselklappenstellung bei einem Übergang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 5b einen Zeitverlauf des Schließens eines wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils bei einem Übergang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 5c einen Zeitverlauf des Absolutdrucks im Einlasskanal bei einem Übergang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 5d einen Zeitverlauf des mechanischen Ventilstatus bei einem Übergang gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
  • 6 ein Flussdiagramm, in dem die Schritte für einen Übergang von einem Betriebsbereich mit niedriger Motordrehzahl und mit niedrigem Motordrehmoment zu einem anderen Motorbetriebsbereich gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung aufgeführt werden;
  • 7 ein Flussdiagramm, in dem die Schritte für einen Übergang von einem Betriebsbereich mit höherer Motordrehzahl und niedrigem Motordrehmoment zu einem anderen Motorbetriebsbereich gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung dargestellt sind;
  • 8a ein Flussdiagramm mit den Schritten, die für einen Übergang von einem Betriebsbereich mit höherem Motordrehmoment zu anderen Motorbetriebsbedingungen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
  • 8b ein Flussdiagramm mit den Schritten, die für einen Übergang von einem Betriebsbereich mit höherem Motordrehmoment zu anderen Motorbetriebsbedingungen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden;
  • 9 ein Flussdiagramm mit den Schritten, die für einen Übergang zwischen einem Betriebsbereich mit mittlerer Last bzw. Motordrehmoment zu anderen Motorbetriebsbedingungen gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; und
  • 10 ein Flussdiagramm eines Verfahrens, bei dem die Eingangswerte des gewünschten Motordrehmoments und der Drehzahl zur Berechnung des Einlassventil schließzeitpunktes und der Drosselventilstellung als Funktionen der Zeit herangezogen werden, um die Aktuatoren gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung anzusteuern.
  • Gemäß 1 weist ein Verbrennungsmotor 10 wenigstens einen Zylinder 4 auf. Der Zylinderkopf des Verbrennungsmotors 10 enthält ein selektierbares Einlassventil 18 (SIV), ein wahlfrei ansteuerbares Einlassventil 16 (ROIV) sowie Auslassventile 20. Im Einlass des Verbrennungsmotors 10 ist weiterhin ein Drosselventil 14 vorgesehen. Die Verbrennungsgase werden über einen Auslasskanal 24 abgeführt. Eine Motorsteuereinheit 26 führt u.a. folgende Funktionen aus: Aktivieren und Deaktivieren des selektierbaren Einlassventils 18, Betätigen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 sowie Steuerung der Stellung des elektronisch gesteuerten Drosselventils 14. Die Motorsteuereinheit 26 erhält verschiedene Eingangssignale von Motorsensoren 28, wie z.B. einem Abgassauerstoffsensor, einem Luftmassenstromsensor oder einem Motordrehzahlsensor.
  • Wie aus der Querschnittsdarstellung gemäß 1a ersichtlich, werden das selektierbare Einlassventil 18 und die Auslassventile 20 jeweils von Nockenwellen 2 und 3 betätigt. Dementsprechend basiert die Zeitsteuerung dieser Betätigungen auf der jeweiligen Motorrotationsstellung. Gemäß der Querschnittsdarstellung in 1b wird das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 durch einen elektromechanischen Aktuator betätigt. Alternativ kann auch ein elektrohydraulischer Aktuator verwendet werden. Die Ventilereignisse des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 sind somit vollständig flexibel und werden von der Motorsteuereinheit 26 gesteuert. Das Auslassventil 20 wird von der Nockenwelle 3 betätigt. Weiterhin ist in den 1a und 1b ein Kol ben 5, der sich in dem Zylinder 4 hin- und herbewegt, eine Einlassöffnung 6 und eine Auslassöffnung 8 dargestellt. Die Einlassöffnung 6 und die Auslassöffnung 8 sind jeweils mit Einlass- bzw. Auslasskrümmern (nicht dargestellt) verbunden, um jeweils einen Einlasskanal 12 und einen Abgaskanal 24 zu bilden.
  • In 1 ist weiterhin ein konventionelles Kraftstoffdampfrückgewinnungs- und Reinigungssystem für einen Automobilverbrennungsmotor dargestellt. Der Verbrennungsmotor 10 steht mit einem Einlasskanal 12 und einem Abgaskanal 24 in Verbindung. Der Kraftstoff wird dem Einlassluftstrom mittels einer Kraftstoffeinspritzdüse 42 zugemessen. In dem Einlasskanal 12 ist weiterhin ein Drosselventil 14 angeordnet. In einem Kraftstofftank 48 ist eine in dem Tank angeordnete Kraftstoffpumpe 50 vorgesehen, die Kraftstoff durch eine Kraftstoffleitung 54 der Kraftstoffeinspritzdüse 42 zuführt. Der Kraftstofftank 48 kann über ein Kraftstoffeinfüllrohr 46 aufgefüllt werden; hierzu wird ein Kraftstofftankdeckel 68 entfernt. Die flüssigen Bestandteile des Kraftstoffes fließen durch die Leitung 62, während die gasförmigen Bestandteile durch die Dampfrückgewinnungsleitung 66 fließen können. Während der Befüllung des Tanks 48 werden die gasförmigen Bestandteile in dem Teil des Tanks, der keinen flüssigen Kraftstoff enthält, durch den einfließenden Kraftstoff in Kraftstoffrückgewinnungsleitungen 64 und 66 verdrängt. Die Kraftstoffrückgewinnungsleitungen 64, 66 sind mit einem Aktivkohlebehälter 52 verbunden, der Aktivkohle enthält, um die Kraftstoffdämpfe zu absorbieren. Der Aktivkohlebehälter 52 wird regelmäßig gereinigt bzw. gespült. Diese Reinigung wird durch Öffnung der Ventile 54, 58 durchgeführt, wodurch Frischluft durch eine Reinigungslufteinlassleitung 56 einfließen kann. Die den Aktivkohlebehälter 52 verlassenden Gase enthalten sowohl Frischluft als auch Kraftstoffdämpfe, die durch das Ventil 58 und eine Leitung 60 fließen. Die Leitung 60 führt in den Einlasskanal 12 unterhalb des Drosselventils 14. Die Strömung durch den Aktivkohlebehälterkreislauf durch die Elemente 56, 54, 52, 58 und 60 in den Einlasskanal 12 und schließlich zur Verbrennung in den Verbrennungsmotor 10 erfolgt aufgrund eines Unterdrucks in dem Einlasskanal im Strömungsweg unterhalb des Drosselventils 14.
  • In 2 ist ein Betriebsdiagramm eines typischen funkengezündeten Verbrennungsmotors dargestellt. Die obere Kurve 40 stellt das maximale Drehmoment dar, das der Verbrennungsmotor abhängig von der Drehzahl liefern kann. Weiterhin sind die Betriebsbereiche dargestellt, in denen ausschließlich das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil, ausschließlich das selektierbare Einlassventil oder beide Ventile gemeinsam aktiviert sind. Bei höheren Drehmomenten werden in einem Betriebsbereich 30 bei sämtlichen Drehzahlen beide Ventile eingesetzt. Durch den Einsatz beider Einlassventile wird soviel Luft wie möglich eingelassen, wodurch der Verbrennungsmotor sein maximales Drehmoment entwickeln kann. Wenn die Einlassluft nur durch ein Ventil eingelassen wird, ist die Geschwindigkeit durch den Einlass und das Ventil ungefähr doppelt so hoch im Vergleich zu der Situation, bei der die Frischluft durch zwei Ventile eingelassen wird, sofern die Ventile vergleichbare Größen aufweisen. Dies führt zum Zeitpunkt der Verbrennung zu größeren Turbulenzen im Zylinder. Obwohl derartige höhere Turbulenzen in bestimmten Randbetriebsbereichen wünschenswert sind, führen diese zu einer ausgesprochen raschen Verbrennung bzw. einer rauhen Verbrennung unter den robusten Betriebsbedingungen in dem Betriebsbereich 30. In einem Betriebsbereich 36 von 2 wird nur das selektierbare Einlassventil 18 eingesetzt. In dem Betriebsbereich 36 wird nicht der maximale Luftfluß benötigt, da kein maximales Drehmoment gewünscht ist. Der Betriebsbereich 30 wird gewählt, wenn in dem Betriebsbereich 36 kein genügender Luftfluß mehr erreicht werden kann, oder wenn die Verbrennung bei alleiniger Verwendung des selektierbaren Einlassventils 18 zu rauh wird.
  • Erfindungsgemäß sind bestimmte Kriterien vorgesehen, um zu entscheiden, wann ein Übergang wünschenswert ist. Die Entscheidung, wann ein Übergang von dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 32 oder in den Betriebsbereich 34 durchgeführt wird, hängt davon ab, ob entweder das selektierbare Einlassventil 18 oder das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 einen effizienteren Betrieb sicherstellen. Die Effizienz bestimmt sich aus der Energie, die für die Rotation der Einlassnockenwelle benötigt wird, aus der Energie, die für die Betätigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 benötigt wird, sowie aus den Pumpverlusten, d.h. der Energie, die für den Ersatz der Abgase mit frischer Einlassluft benötigt wird.
  • In dem Betriebsbereich 32 kann der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 (inlet valve closing, IVC) angepasst werden, um das jeweils gewünschte Motordrehmoment zu erzielen. Die entsprechenden Betätigungsprofile für das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 sind in 3a dargestellt. Der Schließzeitpunkt des Einlassventils kann vorgezogen (advanced) oder verzögert (retarded) werden, jeweils in Bezug auf den Zeitpunkt, zu dem die maximale eingeschlossene Einlassluftmenge erzielt wird, wie in 3b dargestellt. Durch eine derartige Anpassung des Schließzeitpunktes des Einlassventils kann die jeweils gewünschte eingeschlossene Einlassluftmenge erreicht werden. Wie in 3b dargestellt, wird sowohl durch einen Verzögerung (Spätverstellung) als auch eine Vorverlegung (Früh verstellung) des Schließzeitpunktes des Einlassventils die Menge der eingeschlossenen Luft reduziert. Bei einer Verzögerung des Schließzeitpunktes wird ein Teil der eingelassenen Frischluft aus der Brennkammer ausgestoßen, bevor das Einlassventil schließt. Die Frischluftmenge, die in dem Zylinder erhalten bleibt, ist 3b eingezeichnet. Durch die Verzögerung des Schließzeitpunktes des Einlassventils wird die Temperatur der Einlassluft erhöht. Im Gegensatz dazu hat ein früheres Schließen des Einlassventils einen nur geringen Effekt auf die Temperatur der Frischluft, wie aus 3c ersichtlich. Die jeweiligen Beweggründe für eine Vorverstellung bzw. eine Verzögerung des Schließzeitpunktes werden aus der folgenden näheren Beschreibung des Verfahrens deutlich. Generell wird eine Steuerung des Motordrehmoments durch eine Anpassung des Schließzeitpunktes des Einlassventils gegenüber einer Drosselung bevorzugt, weil dadurch die Pumpverluste reduziert werden können und somit die Motoreffizienz insgesamt gesteigert werden kann. Allerdings kann eine Verstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16, wenn das gewünschte Drehmoment reduziert werden soll, zu einer instabilen Verbrennung führen. Abhängig von der für den jeweiligen Fall jeweils benötigten Verbrennungsstabilität kann ein bestimmtes Drehmomentniveau vorgegeben werden, unterhalb dessen die Steuerung des Drehmoments mittels Drosselung durchgeführt wird. Die Betriebsbereiche 32 und 34 unterscheiden sich dementsprechend dadurch, dass in dem Betriebsbereich 34 eine Drosselung angewendet wird.
  • Die Verbrennungsstabilität entspricht der Standardabweichung der Leistung, die innerhalb eines Zylinders zyklisch produziert wird. Eine geringe Standardabweichung, d.h. eine konstante Leistung von Zyklus zu Zyklus, entspricht einer stabilen Verbrennung und umgekehrt. Somit entspricht eine Ab nahme der Verbrennungsstabilität einer Zunahme der Standardabweichung und eine Verbesserung der Verbrennungsstabilität einer Abnahme der Standardabweichung.
  • Im Betriebsbereich 34 von 2 ist es wünschenswert, den Grad der Drosselung zur Steuerung des Motordrehmoments gering zu halten. Deshalb wird der Schließvorgang des Einlassventils soweit vorverstellt oder verzögert – abhängig von dem Steuerverfahren -, dass eine zufriedenstellende Verbrennungsstabilität aufrechterhalten bleibt. Wenn das Motordrehmoment reduziert wird (in dem Betriebsbereich 34), d.h., wenn das Drosselventil geschlossen wird, dann kann es erforderlich sein, den Schließzeitpunkt des Einlassventils zu ändern, um eine robuste Verbrennung aufrechtzuerhalten.
  • Da das gewünschte Drehmoment bzw. die Drehzahl sich während des Motorbetriebs andauernd ändern, sind Übergänge zwischen den Betriebsbereichen in 2 erforderlich. Der Übergang zwischen verschiedenen Betriebsbereichen sollte dabei vom Fahrer des Fahrzeuges nicht wahrnehmbar sein.
  • Ein Übergang von dem Betriebsbereich 32 zum Betriebsbereich 34 findet statt, wenn die Verbrennungsstabilität in dem Betriebsbereich 32 schlechter als gewünscht wird. Ein sanfter Übergang zwischen dem Betriebsbereich 32 und dem Betriebsbereich 34 wird dadurch erreicht, dass das Drosselventil geschlossen wird, um einen bestimmtes Drehmomentniveau aufrechtzuerhalten.
  • Der Übergang von dem Betriebsbereich 32 in den Betriebsbereich 30 findet statt, wenn die Schließzeit des Ventils des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 so eingestellt ist, dass die maximale eingeschlossene Luftmenge erzielt wird. Es kann auch wünschenswert sein, dass ein Übergang von dem Betriebsbereich 32 in den Betriebsbereich 30 dann stattfindet, wenn ein Grenzwert bezüglich einer tolerierbaren Verbrennungstraurigkeit erreicht wird, anstelle eines Übergangs dann, wenn durch den Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Ventils kein Einfluss mehr auf die Luftmenge ausgeübt werden kann. Eine weitere Erhöhung des Motordrehmoments wird dann durch Aktivierung des selektierbaren Einlassventils 18 erreicht. Gleichzeitig wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils spätverstellt, so dass der Luftstrom vor und nach dem Übergangszyklus im Wesentlichen konstant bleibt.
  • Die Steuerung des Motordrehmoments in dem Betriebsbereich 30 wird durch eine Steuerung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 verwirklicht. Wie in 2b dargestellt, kann das Drehmoment durch ein späteres Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 beeinflußt werden, wohingegen ein früheres Schließen des Einlassventils einen nur minimalen Effekt auf die eingelassen Luftmenge ausübt.
  • Ein Übergang aus dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 30 ist dann wünschenswert, wenn das selektierbare Einlassventil 18 allein nicht genügend Einlassluft liefern kann. Wenn ein derartiger Übergang gewünscht wird, wird das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 mit einem verzögerten Schließzeitpunkt aktiviert, bei dem die eingeschlossene Luftmenge unbeeinflußt bleibt. Der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 wird vorverstellt, um die eingeschlossene Luftmenge nach Bedarf zu erhöhen. Der umgekehrte Übergang (von dem Betriebsbereich 30 in den Betriebsbereich 36) wird veranlasst, wenn die benötigte Luftmenge auch durch das selektierbare Einlassventil 18 allein bereitgestellt werden kann. Dieser Übergang kann – anstelle von kapazitätsbasierten Bedingungen – auch abhängig von der Verbrennungsrauhigkeit durchgeführt werden. Insbesondere können Betriebsbedingungen vorliegen, unter denen zwar das selektierbare Einlassventil 18 allein genügend Frischluft liefern kann, wobei aber die sich ergebende Verbrennungsrauhigkeit über einem gewünschten Niveau liegt. In diesem Falle wird ein Übergang von dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 30 basierend auf der Verbrennungsrauhigkeit durchgeführt.
  • Die Betriebsbereiche 32 oder 34 werden gegenüber dem Betriebsbereich 36 bevorzugt, wenn die folgende Beziehung erfüllt ist: Pwroiv + Wroiv + FW'siv + CLroiv > Pwsiv + FWsiv + CLsiv,wobei PWroiv die Pumparbeit des Verbrennungsmotors mit einem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil 16, Wroiv die von dem Verbrennungsmotor aufgebrachte Arbeit zur Betätigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16, PWsiv die Pumparbeit des Verbrennungsmotors bei alleiniger Benutzung des selektierbaren Einlassventils 18 darstellt, FWsiv die Reibungsverluste, die bei dem Betrieb des selektierbare Einlassventils 18 auftreten, und FW'siv die Reibungsverluste, die durch den Antrieb der Nockenwelle für das Betätigen des Einlassventils 18 auftreten, wenn das selektierbare Einlassventil 18 deaktiviert ist. FW'siv ist zwar wesentlich geringer als Fwsiv, jedoch nicht vernachlässigbar, da Rotationsreibung im Bereich der Nockenwelle auftritt, auch wenn das selektierbare Einlassventil 18 deaktiviert ist. CLroiv und CLsiv stellen Zyklusverluste dar, die mit dem Betrieb des wahlfrei ansteuerbaren und des selektierbaren Einlassventils jeweils verbunden sind. Die Zyklusverluste stellen die Differenz zwischen der idealen Zyklusarbeit, die für einen Otto-Zyklus erhalten werden könnte, und dem tatsächlich er reichten Betrag dar. Die tatsächlich erzeugte Arbeit ist bedingt durch Wärmeleitung, Verbrennungszeitverluste (d.h. die endliche Dauer der Verbrennung), Verbrennungsphasen (combustion phasing) usw. geringer als die idealen Zyklusarbeit. Die Entscheidung zwischen der Verwendung des selektierbaren Einlassventils 18 – Betriebsbereich 36 – und der Verwendung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 – Betriebsbereiche 32 und 34 – basiert auf der Minimierung der Verluste aufgrund der Ventilbetätigung und der Pumparbeit. Wenn die vorstehende Beziehung nicht erfüllt ist, wird durch das Steuersystem der Betriebsbereich 36 gewählt, d.h., dass das selektierbare Einlassventil 18 alleine betätigt wird.
  • Die vorstehend beschriebenen Größen können wie folgt berechnet oder geschätzt werden: die Pumparbeit (PW) ist primär eine Funktion des Einlassdrucks, der Motordrehzahl und des Motorhubraumes und kann in Form eines Tabellenspeichers oder einer Gleichung in der Motorsteuereinheit abgelegt sein. Der Energieverlust durch die Betätigung der Einlassnockenwelle ist primär eine Funktion der Motordrehzahl. Diese Größe kann an einem stellvertretenden Verbrennungsmotor gemessen werden; die so gewonnenen Daten können dann bei allen Verbrennungsmotoren desselben Typs verwendet werden. Dies kann in Form eines Tabellenspeichers oder einer Gleichung in der Motorsteuereinheit geschehen. Dabei werden bevorzugt zwei verschiedene Tabellen oder Gleichungen vorgesehen, eine für den Fall, dass das selektierbare Einlassventil 18 aktiviert ist, und eine für den Fall, dass das Ventil 18 deaktiviert ist. Die Arbeit, die dem Verbrennungsmotoren entnommen wird, um das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 zu betätigten, stellt eine Größe dar, die im Verlauf der Entwicklung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils bestimmt werden kann. Die Kriterien, durch die diese Arbeit bestimmt wird, sind die Größe des Ventils, das Hubprofil sowie der Antrieb, der zur Betätigung des Ventils eingesetzt wird. Beispielsweise ist für einen schnelleren Hub des Ventils mehr Energie erforderlich. Weiterhin existieren Faktoren außerhalb des Ventildesigns, die die Leistungsaufnahme beeinflussen, nämlich der Wirkungsgrades des Generators zur Erzeugung elektrischer Energie, Systemverluste bei der Speicherung und Wiedergewinnung der Energie, Verluste bei der Spannungsumsetzung und der Druck in dem Zylinder zum Zeitpunkt der Ventilbetätigung. Sämtliche der vorgenannten Größen – abgesehen von dem Zylinderdruck – hängen vom Systemdesign ab. Dementsprechend hängt bei einem gegebenen Design die Arbeit, die für die Betätigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 benötigt wird, primär von dem Zylinderdruck ab. Weitere Abhängigkeiten können im Verlauf des Entwicklungsvorganges berücksichtigt werden. Das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 kann alternativ auch elektrohydraulisch oder mittels anderer Einrichtungen betätigt werden. Im Falle einer elektrohydraulischen Betätigung wird Leistung benötigt, um eine Pumpe anzutreiben, die einen hydraulischen Druck erzeugt, um hydraulische Verluste in dem Systemleitungen zu kompensieren (diese hängen sehr stark von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit ab) oder um elektrische Verluste bei der Ansteuerung und Kontrolle von Magnetventilen auszugleichen. weiterhin wird die Leistung durch das Betätigungsprofil, die Ventilgröße und dem Zylinderdruck wie vorstehend beschrieben beeinflusst.
  • Der Ablauf eines Überganges zwischen den Bereichen 32 oder 34 zu dem Betriebsbereich 36 ist in seinem zeitlichen Ablauf in 5 dargestellt. Wenn zum Zeitpunkt des Überganges das wahlfrei ansteuerbare Ventil 16 mit einem verfrühten Schließzeitpunkt arbeitet, wird bei dem darauffolgenden Motorzyklus ein verspäteter Schließzeitpunkt gewählt, mit dem die gleiche Einlassluftmenge eingeschlossen werden kann. Ge mäß 3b verringert sich die Menge der eingelassenen Luft zu beiden Seiten des Spitzenwerts. Aus diesem Grund kann ein spätverstellter Zeitpunkt gefunden werden, bei dem die eingeschlossene Luftmenge (und dementsprechend das hierdurch entwickelte Motordrehmoment) der der frühverstellten Zeiteinstellung entspricht. In dem darauffolgenden Motorzyklus kann das selektierbare Einlassventil dann aktiviert werden. Die Einlassluftmenge wird durch die Aktivierung des selektierbaren Einlassventils 18 nicht nennenswert beeinflußt, wenn das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 mit einem verzögerten Schließzeitpunkt betrieben wird. Im Verlauf der folgenden Motorzyklen wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Ventils vorverstellt, während gleichzeitig das Drosselventil geschlossen wird. Diese Vorgänge werden derart koordiniert, dass die Menge der eingeschlossenen Luft im wesentlichen konstant bleibt, wodurch im wesentlichen ein konstantes Motordrehmoment geliefert wird oder das Motordrehmoment entsprechend der gewünschten Drehmomenttrajektorie verändert werden kann. Eine Änderung des Schließzeitpunktes des Einlassventils des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 kann im Verlauf eines einzigen Motorzyklus durchgeführt werden. Im Gegensatz dazu reagiert – unabhängig davon, dass eine Änderung der Drosselklappenstellung sehr schnell durchgeführt werden kann – der Einlassdruck aufgrund des zu füllenden Einlassvolumens nur über mehrere Motorzyklen. Dementsprechend erfolgt der in 4 dargestellte Übergang innerhalb einiger oder zwei Dutzend Motorzyklen. Mit zunehmender Frühverstellung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 hat dieses gegebenenfalls keinen weiteren Einfluß auf die Menge der eingelassenen Luft. An diesem Punkt kann das Ventil abgestellt werden Der umgekehrte Übergang (von dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 32 oder in den Betriebsbereich 34 gemäß 2) erfolgt analog: Das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 wird mit einem frühverstellten Schließzeitpunkt aktiviert, derart, dass die eingeschlossene Luftmenge nicht beeinflußt wird. Dann wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 verzögert, während gleichzeitig die Drosselklappe geöffnet wird, so dass die eingelassene Luftmenge im Wesentlichen konstant bleibt. Wenn der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Ventils hinreichend verzögert ist, hat das selektierbare Einlassventil 18 keinen weiteren Einfluß auf die eingelassene Luftmenge und kann abgeschaltet werden.
  • Die Unterscheidung zwischen der Durchführung eines Übergangs zwischen dem Betriebsbereich 32 in den Betriebsbereich 36 und einem Übergang zwischen dem Betriebsbereich 34 in den Betriebsbereich 36 erfolgt abhängig davon, ob die anfängliche Drosselklappenstellung vollständig offen ist und ob der anfängliche Einlassdruck atmosphärisch ist im ersteren Falle bzw., ob die Drosselklappe teilweise geöffnet ist, d.h., dass der Einlassdruck unterhalb des Atmosphärendrucks liegt, im zweiten Falle.
  • Es ist sinnvoll, die Anzahl der Übergänge, die von der Motorsteuereinrichtung bewältigt werden müssen, zu begrenzen. Unter diesem Gesichtspunkt kann für den Fall, in dem das Motordrehmoment und die Motordrehzahl sich einem neuen Betriebsbereich annähern (vgl. 2), der Übergang so lange verzögert werden, bis das gewünschte Drehmoment und die gewünschte Drehzahl die Grenze um einen vorbestimmten Betrag überschreiten. Die Grenzen in 2 können in diesem Fall als Bänder angesehen werden. Wenn eine Grenze erreicht wurde, wird der Übergang nicht vollzogen, bis der Betriebszustand die gegenüberliegende Kante der Grenzbereichs erreicht hat. D.h., dass z.B. ein Übergang von dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 30 erst an der Kante mit höherem Motordrehmoment des Grenzbereichs zwischen den beiden Betriebsbereichen stattfinden würde. Umgekehrt würde ein Übergang zwischen dem Betriebsbereich 30 und dem Betriebsbereich 36 erst an der Kante mit dem niedrigeren Motordrehmoment des Grenzbereichs zwischen den beiden Betriebsbereichen stattfinden.
  • Die Übergänge gemäß 2, bei denen ein Öffnen oder Schließen des Drosselventils erforderlich ist, benötigen bedingt durch die Einlassfüllverzögerung minimal ein bis zwanzig Motorumdrehungen. Das Drosselventil kann innerhalb einer Größenordnung von 100 ms bewegt werden. Dennoch sind mehrfache Motorumdrehungen erforderlich, um den Einlass mit Luft zu füllen und die Trägheit des Gases zu überwinden.
  • In diesem Zusammenhang soll ein im Wesentlichen konstantes Motordrehmoment bedeuten, dass entweder ein konstantes Drehmoment oder eine Trajektorie bzw. ein Verlauf entlang eines gewünschten Weges eingehalten wird, d.h., dass die Abweichung des Motordrehmoments von der gewünschten Trajektorie klein oder jedenfalls für den Fahrer des Fahrzeuges nicht wahrnehmbar ist.
  • Eine Frühverstellung oder Spätverstellung des Zündzeitpunktes stellt ein leistungsfähiges Mittel dar, um sanfte Übergänge zu gewährleisten. Der Vorteil einer Zündungsfrühverstellung besteht darin, dass eine derartige Änderung im Verlauf eines Motorzyklus durchgeführt werden kann. Weiterhin kann mittels des Zündzeitpunktes das Motordrehmoment über einen weiten Betriebsbereich gesteuert werden. Jedoch hat eine Zündzeitpunktverstellung üblicherweise negativen Einfluss auf die Kraftstoffeffizienz. Aus diesem Grund soll die Zündungsverstellung nur ein sekundäres Mittel darstellen, um die Übergänge zu verfeinern.
  • Eine Größe, die während Entwicklungsvorganges zu bestimmen ist, ist die Grenzdrehzahl zwischen den Bereichen 32 und 36 rpmt (vgl. 2). Diese Größe wird nachfolgend näher unter Bezugnahme auf die Steuerungsstrategie für die Auswahl zwischen den verschiedenen Betriebsbereichen erläutert.
  • In 3a ist ein Ventilhubprofil für einen frühen und einen späten Schließzeitpunkt eines wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 dargestellt. In 3b ist die daraus resultierende eingeschlossene Luftmenge als Funktion des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 dargestellt. Die maximale eingeschlossene Luftmenge wird bei einem bestimmten Ventilschließzeitpunkt erreicht. Bei einem Ventilschließzeitpunkt vor oder nach dem Maximum reduziert sich die Menge der eingeschlossenen Luft. Die Menge der eingeschlossenen Luft ist der primäre Faktor zur Bestimmung des Drehmoments, das von dem Verbrennungsmotor jeweils geliefert werden kann. wenn nur das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 angesteuert wird, kann sowohl eine verzögerte als auch eine verfrühte Zeiteinstellung gewählt werden, um jeweils eine gewünschte Einlassmenge zu erreichen. Eine Normierung der Einlassluftmenge kann erreicht werden, indem die eingelassene Luftmenge bei einem bestimmten Schließzeitpunkt des Einlassventils (IVC) durch die maximale Einlassluftmenge dividiert wird. Diese normierte Größe wird nachfolgend als Einlassluftreduktionsfaktor bezeichnet. Wie in 3c dargestellt, liegt der Einlassluftreduktionsfaktor zwischen 0 und 1.
  • Bei einem Betrieb in dem Betriebsbereich 34 gemäß 2 wird das Motordrehmoment primär durch Drosselung und nur se kundär durch den Schließzeitpunkt des Einlassventils bestimmt. Wie in 3b dargestellt, kann sowohl ein frühverstellter als auch ein verspäteter Ventilschließzeitpunkt genutzt werden, um eine gewünschte Einlassluftmenge zu erreichen. In 3d ist die sich ergebende Einlasslufttemperatur dargestellt. Bei verfrühter Zeiteinstellung ist die Temperatur der Einlassluft im Wesentlichen konstant, wohingegen sich die Temperatur der Einlassluft abhängig von der Stärke der Verzögerung erhöht. Dies ist dadurch bedingt, dass bei einem vorverstellten Zeitpunkt das Einlassventil frühzeitig geschlossen wird, um die Menge der eingeschlossene Luft zu begrenzen. Bei einer verspäteten Zeiteinstellung wird dagegen der Zylinder mit Frischluft gefüllt, die anschließend teilweise aus dem Zylinder wieder herausgedrückt wird, wenn der Kolben sich nach oben bewegt. In diesem Falle kommt die Frischluft mit den heißen Zylinderoberflächen und dem heißen Einlassventil mehrfach in Berührung und wird dadurch stärker aufgeheizt als im Falle der vorverstellten Schließzeit. Eine höhere Einlasslufttemperatur kann im Hinblick auf eine Verbesserung der Verbrennungsstabilität von Vorteil sein. Daher ist in dem Betriebsbereich 36, in dem die Verbrennungsstabilität kritisch ist, eine vorverstellte Schließzeit des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 im Hinblick auf eine Verbesserung der Verbrennungsstabilität vorzuziehen.
  • In 4a sind ventilhubprofile für einen Betrieb sowohl mit dem selektierbaren Einlassventil 18 und dem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil 16 dargestellt. In 4b ist die sich hieraus ergebende Einlassluftmenge als Funktion des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 dargestellt. Eine maximale eingeschlossene Luftmenge ergibt sich bei einer bestimmten Ventilschließzeit des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16. Bei gegenüber dem Ma ximum vorverstellten Zeiten ergibt sich eine nur sehr leichte Reduzierung der eingeschlossenen Luftmenge. D.h., dass das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 im Wesentlichen keinen Einfluß auf die eingelassenen Luftmenge bei einer Vorverstellung des Schließzeitpunktes hat. Gemäß 4b hat der Schließzeitpunkt des wahlfrei verstellbare Einlassventils 16 dagegen dann Einfluß auf die eingeschlossene Luftmenge, wenn diese hinter die Schließzeit des selektierbaren Ventils verzögert wird, d.h. bei einer Spätverstellung.
  • In 2 sind die Betriebsbereiche, zwischen denen die Motorsteuereinrichtung den Betrieb auszuwählen hat, dargestellt. Zusätzlich zu einer Steuerung innerhalb des jeweiligen Betriebsbereiches muss die Motorsteuerung sanfte Übergänge zwischen den Betriebsbereichen sicherstellen. Ein Zeitverlauf des Übergangs zwischen dem Betriebsbereich 32 und dem Betriebsbereich 34 ist in den 5a–d dargestellt. Wenn das wahlfrei betätigbare Einlassventil 16 mit einer Vorverstellung 50 arbeitet, muss bei Beginn des Übergangs dieses zu einer derartigen Spätverstellung umgeschaltet werden, dass eine identische Luftmenge eingeschlossen wird, wie in 5b dargestellt. Die Möglichkeit, dass eine Spätverstellung gefunden werden kann, mit der die gleiche eingeschlossene Luftmenge wie bei einer Vorverstellung erzielt werden kann, wurde vorstehend bereits anhand von 3a erläutert. Wenn das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 mit einer verzögerten Zündzeitpunkteinstellung 52 arbeitet, sind keine weiteren Schritte erforderlich. Das selektierbare Ventil kann dann innerhalb desselben Motorzyklus oder kurz danach geöffnet werden, vgl. 5c. Das Drosselventil ist geschlossen (in 5a ist die Drosselstellung mit TP bezeichnet). Gleichzeitig wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 gemäß 5d verzö gert, so dass die gewünschte Motordrehmoment-Trajektorie erreicht wird. Sobald der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils vor einen bestimmten Punkt vorverstellt wurde, wird die eingelassene Luftmenge nicht mehr beeinflusst. In diesem Fall (vgl. 4b) kann das wahlfrei betätigbare Einlassventil 16 abgeschaltet werden.
  • Für die Beschreibung der Steuerstrategie werden der Betriebsbereich 30 von 2 nachfolgend als dritter Betriebsbereich, der Betriebsbereich 36 von 2 als zweiter Betriebsbereich und die kombinierten Betriebsbereiche 32 und 34 von 2 als erster Betriebsbereich bezeichnet. Weiterhin werden für die nachfolgende Erläuterung der Steuerstrategie anhand von 9 die Betriebsbereiche 32 und 34 von 2 als vierter bzw. fünfter Betriebsbereich bezeichnet.
  • In 6 sind die Schritte für eine Entscheidung dargestellt, ob ein Übergang aus dem ersten Betriebsbereich durchgeführt werden soll. Weiterhin sind die Schritte dargestellt, die für den Übergang auszuführen sind. Das System arbeitet gemäß Schritt 100 im ersten Betriebsbereich. In den Schritten 102, 104 und 106 werden Abfragen vorgenommen, ob ein Übergang angezeigt ist. Die Reihenfolge, in der die Entscheidungsschritte 102, 104 und 106 abgearbeitet werden, ist dabei willkürlich. In Schritt 102 werden die Verluste bei einem Betrieb im ersten Betriebsbereich mit den Verlusten bei einem Betrieb im zweiten Betriebsbereich verglichen. Die Verluste setzen sich – wie vorstehend beschrieben – aus sämtlichen Verlusten zusammen, die mit dem Betrieb des selektierbaren Einlassventils 18 im Vergleich zu dem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil 16 verbunden sind. Das Ziel von Schritt 102 besteht darin, den jeweils effizienteren Betriebsbereich zu wählen. Wenn der zweite Betriebsbereich sich als effizienter erweist, wird ein Übergang von dem ersten Betriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich beginnend mit Block 108 durchgeführt. Die Zeiteinstellung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 wird in Schritt 110 mit der Einstellung verglichen, die eine maximale Einlassluftmenge erzielen würde. Wenn die Zeiteinstellungen in Bezug auf die maximale Einlassluftmenge vorverstellt ist, wird die Zeiteinstellung des Einlassventils in Schritt 112 in die verzögerte Zeiteinstellung des Einlassventils verändert, bei der im Wesentlichen die gleiche eingeschlossene Luftmenge erzielt wird. Dann wird das selektierbare Einlassventil 18 in Schritt 114 aktiviert. Der Grund für die Änderung von einer vorverstellung zu einer Spätverstellung in Schritt 112 ist in den 3 und 4 dargestellt. Wenn, wie in 3 dargestellt, lediglich das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 aktiviert ist, nimmt die Einlassluftmenge zu beiden Seiten des Maximums hin ab. Wenn allerdings beide Ventile, wie in 4 dargestellt, geöffnet sind, bleibt die Einlassluftmenge auf der vorverstellten Seite im Wesentlichen konstant und fällt nur auf der spätverstellten Seite ab. Um eine Beeinflussung der Einlassluftmenge durch eine Steuerung des Ventilschließzeitpunktes zu erlauben, muss das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 mit einer Spätverstellung betrieben werden. In Schritt 116 wird das Drosselventil geschlossen, während gleichzeitig der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 vorverstellt wird. Dies wird so durchgeführt, dass das Motordrehmoment im Wesentlichen konstant bleibt. In Schritt 118 wird überprüft, ob der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 hinreichend vorverstellt wurde, so dass dieses keinen Einfluß mehr auf die Einlassluftmenge hat. Falls nicht, wird Schritt 116 erneut ausgeführt. Wenn die Abfrage in Schritt 118 negativ ist, kann das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil in Schritt 120 abgestellt werden, weil es das Motordrehmoment nicht länger beeinflußt. Gemäß Block 122 arbeitet der Verbrennungsmotor dann im zweiten Betriebsbereich.
  • Gemäß Schritt 102 gemäß 6 werden, wenn die Verluste in dem ersten Betriebsbereich geringer sind als in dem zweiten Betriebsbereich, die Abfragen 104 und 106 durchgeführt. In Schritt 104 wird eine Abfrage durchgeführt, um zu bestimmen, ob das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 eine genügend große Einlassluftmenge zuläßt, so dass das gewünschte Motordrehmoment realisiert werden kann. Falls nicht, wird ein Übergang aus dem ersten Betriebsbereich in den dritten Betriebsbereich in Schritt 124 initiiert. Wenn die Abfrage in Schritt 104 positiv ist, wird eine weitere Abfrage in Schritt 106 ausgeführt, um zu bestimmen, ob die Verbrennungsrauhigkeit akzeptabel ist. Eine zu schnelle oder zu rauhe Verbrennung kann in diesem Betriebsbereich auftreten, da das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 größere Turbulenzen in den Verbrennungsgasen indiziert als ein Betrieb mit beiden Ventilen. In Schritt 106 wird bei Erkennung einer rauhen Verbrennung ein Übergang von dem ersten Betriebsbereich in den dritten Betriebsbereich veranlasst. Das selektierbare Einlassventil 18 wird dazu in Schritt 126 eingeschaltet, nachdem der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 verzögert wurde. Der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 wird derart ausgewählt, dass das Drehmoment, das während des Übergangs in Schritt 126 erzielt wird, im Wesentlichen konstant bleibt. Der Motor arbeitet gemäß Block 128 nunmehr im dritten Betriebsbereich.
  • In 7 sind die Schritte dargestellt, die mit der Abfrage für und die Übergänge in den zweiten Betriebsbereich (Schritt 200) verbunden sind. In den Schritten 202, 204 und 206, die in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden können, wird entschieden, ob ein Übergang angezeigt ist. In Schritt 202 wird abgefragt, ob der erste Betriebsbereich oder der zweite Betriebsbereich effizienter ist. Falls sich der erste Betriebsbereich als effizienter erweist, wird ein Übergang von dem zweiten Betriebsbereich in den ersten Betriebsbereich veranlasst, vgl. Schritt 208. Das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 wird mit einem gegenüber dem Zeitpunkt der maximalen Einlassluftmenge vorverstellten Schließzeitpunkt in Schritt 210 aktiviert. Bei einem vorverstellten Schließzeitpunkt hat das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 einen nur minimalen Einfluß auf die Einlassluftmenge. Der Schließzeitpunkt wird dann gemäß Schritt 212 verzögert, bis entsprechend Schritt 214 eine weitere Verzögerung keinen Einfluß auf die eingeschlossene Luftmenge mehr hätte. Wenn die Abfrage in Block 52 erfüllt ist, wird die Schließzeit des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 verzögert, während gleichzeitig das Drosselventil gemäß Schritt 216 geöffnet wird. Dies wird so durchgeführt, dass das Motordrehmoment im Wesentlichen konstant bleibt, bis der gewünschte Drosselöffnungsgrad erreicht ist. Das selektierbare Einlassventil 18 kann dann abgeschaltet werden, vgl. Schritt 218. Die Schritte 216 und 218 können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Gemäß Block 220 arbeitet der Motor nunmehr in dem ersten Betriebsbereich.
  • Wenn gemäß Schritt 202 von 7 die Verluste in dem zweiten Betriebsbereich geringer sind als die Verluste in dem ersten Betriebsbereich, dann werden in den Schritten 204 und 206 Abfragen durchgeführt, um zu entscheiden, ob ein ausreichendes Motordrehmoment durch eine alleinige Verwendung des selektierbaren Einlassventils 18 erreicht werden kann, und ob die Verbrennungsrauhigkeit akzeptabel ist. Wenn das Ergebnis einer dieser Abfragen negativ ist, wird ein Übergang von dem zweiten Betriebsbereich in den dritten Betriebsbereich veranlasst, vgl. Schritt 222. Weiterhin wird das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil mit einem frühverstellten Schließzeitpunkt angeschaltet. Der Schließzeitpunkt des Ventils wird dann in Schritt 226 verzögert und eine Abfrage durchgeführt, um zu ermitteln, ob eine weitere Verzögerung die Einlassluftmenge beeinflussen würde, vgl. Schritt 228. wenn die Abfrage in Schritt 228 positiv ist, wird die Zeiteinstellung des Einlassventils weiter verzögert, während gleichzeitig das Drosselventil in einer derartigen Weise geöffnet wird, dass das Motordrehmoment im Wesentlichen konstant bleibt, vgl. Schritt 230. Dabei kann die Drossel, falls zur Unterstützung weiterer Funktionen nötig, stärker oder schwächer geöffnet werden. Gemäß Block 232 arbeitet der Motor nunmehr in dem dritten Betriebsbereich.
  • In 8a sind die Schritte zur Überprüfung für bzw. zur Durchführung des Übergangs in den dritten Betriebsbereich dargestellt (Block 300). In den Schritten 302, 304, 306 und 318 werden Abfragen durchgeführt, um zu bestimmen, ob ein Übergang durchgeführt werden soll. In Schritt 302 wird die gegenwärtige Drehzahl rpm mit der Größe rpmt verglichen, die einen vorbestimmten Drehzahlwert darstellt, der der Grenze zwischen dem ersten und zweiten Betriebsbereich entspricht (rpmt ist in 2 dargestellt). Der Zweck des Schrittes 302 liegt darin, zu bestimmen, ob ein Übergang in den ersten Betriebsbereich oder in den zweiten Betriebsbereich durchgeführt werden soll. wenn rpm kleiner ist als rpmt, dann wird in den Schritten 304 und 306 abgefragt, ob ein ausreichendes Motordrehmoment produziert werden kann, und ob die Verbrennungsrauhigkeit akzeptabel wäre, wenn das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 verwendet wird. Wenn eine der Abfragen 304 oder 306 zu einem negativen Ergebnis kommt, geht das Verfahren zu Schritt 300 zurück. Wenn sowohl die Abfrage 304 als auch die Abfrage 306 positiv beantwortet werden, wird ein Übergang in den ersten Betriebsbereich gemäß Schritt 308 durchgeführt. In Schritt 312 wird das selektierbare Einlassventil 18 geschlossen und das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 frühverstellt, um das Drehmoment aufrechtzuerhalten. Wenn rpm größer als rpmt ist, werden in den Schritten 316 und 318 Abfragen ausgeführt, um zu bestimmen, ob genügend Motordrehmoment produziert werden kann, und ob die Verbrennungsrauhigkeit bei einem Betrieb mit dem selektierbaren Einlassventil 18 akzeptabel wäre. Falls eine der Abfragen 316 oder 318 negativ ausfällt, wird das Verfahren mit Schritt 300 im dritten Betriebsbereich fortgesetzt. Wenn sowohl die Abfrage 316 als auch die Abfrage 316 positiv ausfallen, wird in Schritt 320 ein Übergang in den zweiten Betriebsbereich veranlasst. Das Drosselventil wird geschlossen und der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 gemäß Schritt 322 frühverstellt. Durch eine Abfrage in Schritt 324 wird festgestellt, ob eine weitere Frühverstellung der Schließzeit des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 die Einlassluftmenge beeinflussen würde. In diesem Fall wird Schritt 322 erneut ausgeführt. Andernfalls wird das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 deaktiviert (vgl. Schritt 326). Das System arbeitet nunmehr in dem zweiten Betriebsbereich, vgl. Block 328.
  • In 8b ist eine Alternative zu 8a dargestellt. Die Schritte 302, 304, 306, 316 und 318 werden durch die Schritte 350, 352 und 354 gemäß 8b ersetzt. In Schritt 350 sind vier Fragen mit jeweils binären Antworten aufgeführt. Die erste Frage lautet: "Kann mit dem selektierbaren Einlassventil 18 ausreichend Drehmoment produziert werden?". Frage zwei lautet: "Kann mit dem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil 16 genügend Motordrehmoment produziert werden?". Frage drei lautet: "Wäre die Verbrennungsrauhigkeit bei Ein satz des selektierbaren Einlassventils 18 akzeptabel?". Frage vier lautet: "Wäre die Verbrennungsrauhigkeit bei Einsatz des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 akzeptabel?". In Schritt 352 ist der Verlauf der Programmsteuerung in Abhängigkeit von den Antworten auf die vier Fragen dargestellt. Wenn alle Fragen positiv oder mit ja beantwortet wurden, fährt die Steuerung mit dem Weg A fort. Weg A führt zu Schritt 354, bei dem eine Abfrage durchgeführt wird, um zu bestimmen, ob die Verluste in dem ersten Betriebsbereich geringer sind als die Verluste in dem zweiten Betriebsbereich. Bei einem positiven Ergebnis in Block 354 wird ein Übergang von dem dritten Betriebsbereich in den ersten Betriebsbereich veranlasst, vgl. Schritt 308. Bei einem negativen Ergebnis wird ein Übergang von dem dritten Betriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich veranlasst, vgl. Schritt 320. Wenn die Antworten auf die Fragen 1 und 3 positiv sind und entweder eine oder beide der Antworten auf die Fragen 2 und 4 negativ ist bzw. sind, wird das Verfahren entlang des Weges B fortgeführt. Gemäß Weg B wird ein Übergang von dem dritten Betriebsbereich in den zweiten Betriebsbereich gemäß Schritt 320 durchgeführt. In ähnlicher weise wird bei einer positiven Antwort auf die Fragen 2 und 4 (während eine oder beide der Antworten auf die Fragen 1 und 3 negativ ist bzw. sind) der Programmfluss mit Weg C fortgesetzt, der zu Schritt 312 führt, bei dem ein Übergang von dem dritten Betriebsbereich in den ersten Betriebsbereich veranlasst wird. Bei allen anderen Ergebnissen als den vorstehend genannten wird zu D übergegangen, bei dem ein Rücksprung zu Schritt 300 in den dritten Betriebsbereich erfolgt. Die verbleibenden Schritte von 8b wurden bereits anhand von 8a erläutert.
  • Gemäß 9 wird ausgehend von einem Betrieb im vierten Betriebsbereich (Schritt 400) ein Übergang veranlasst, wenn die Verbrennungsstabilität nicht akzeptabel ist, vgl. Schritt 402. Zur Durchführung des Übergangs (Schritt 404) wird das Drosselventil geschlossen, während die Schließzeit des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils vorverstellt wird, wobei ein im wesentlichen konstantes Motordrehmoment erzeugt wird, vgl. Schritt 406. Der Motor arbeitet nunmehr in dem fünften Betriebsbereich, vgl. Schritt 408.
  • Wenn der Motor in dem fünften Betriebsbereich arbeitet, wird in Schritt 420 von 9 eine Abfrage durchgeführt, um zu entscheiden, ob die Verbrennungsstabilität ohne Drosselung akzeptabel sein würde, vgl. Schritt 422. In diesem Fall wird ein Übergang von dem fünften Betriebsbereich in den vierten Betriebsbereich veranlasst, vgl. Schritt 424. Dazu wird die Drossel geöffnet, während die Schließzeit des Einlassventils derart verzögert wird, dass ein im Wesentlichen konstantes Motordrehmoment während des Übergangs in Schritt 426 entwikkelt wird. Der Motor arbeitet nunmehr in dem vierten Betriebsbereich, vgl. Schritt 428.
  • Gemäß 8a werden in den Schritten 316 und 30 4 Abfragen durchgeführt, um zu bestimmen, ob mit dem selektierbaren Einlassventil 18 und dem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil 16 jeweils ein ausreichendes Motordrehmoment erzeugt werden kann. Weiterhin werden in den Schritten 306 und 318 Abfragen hinsichtlich der Verbrennungsrauhigkeit durchgeführt. Im Rahmen der Entwicklung kann sich herausstellen, dass die Verbrennungsrauhigkeit, die Drehmomentproduktion oder ein anderes Maß als einziges Kriterium für die Auslösung eines Übergangs ausreicht. In diesem Falle können die Strategien, die anhand der 6 bis 9 erläutert worden sind, entsprechend vereinfacht werden.
  • Nachfolgend wird ein Algorithmus zur Berechnung der Drosselposition und der Schließzeit des Einlassventils bei einer von der Motorsteuerung veranlassten Änderung der Drosselstellung beschrieben. Derartige Übergänge mit Änderung der Drosselklappenstellung sind die Übergänge betreffend den Betriebsbereich 36 und die Übergänge zwischen den Betriebsbereichen 32 und 34 gemäß 2. Die gewünschte Einlaßluft (des_trp_chg) ist eine Funktion des gewünschten Motordrehmoments (des_tq) und der Motor Drehzahl (rpm), d. h. des_trp_chg = fnc (des_tq, rpm).
  • In einem Motor mit feststehenden Ventilereignissen sind des_trp_chg und der gewünschte Einlassdruck (des_MAP) wie folgt miteinander verknüpft: des_MAP = a·des_trp_chg + b,wobei a und b Funktionen der Drehzahl rpm sind.
  • Bei einem Motor mit flexiblen Ventilereignissen kann der Einfluß der Ventilzeiten wie folgt berücksichtigt werden: des_MAP = c·des_trp_chg/trp_chg_rf + d (1),wobei c und d Funktionen der Drehzahl rpm und trp_chg_rf einen Einlassluftreduktionsfaktor darstellt, definiert als: trp_chg_rf = trp_chg(IVC)/trp_chg(IVCm),wobei trp_chg(IVC) die eingeschlossene Luftmenge bei einem gegebenen Einlassventilschließzeitpunkt IVC und trp_chg(IVCm) die eingeschlossene Luftmenge bei IVCm darstellt, dem Schließzeitpunkt, bei dem die maximale eingeschlossene Luft menge erreicht wird. Wie aus 3c ersichtlich, variiert trp_chg_rf in einem Bereich zwischen 0 und 1. Weiterhin gilt trp_chg_rf = fnc (IVC)bei einem gegebenen Einlassdruck MAP und einer gegebenen Drehzahl rpm.
  • In einer allgemeineren Form gilt trp_chg_rf = fnc (IVC, MAP, rpm), wobei die detaillierte Gestalt der Gleichung im Verlauf des Entwicklungsprozesses bestimmt wird.
  • Das Auflösen der vorstehenden Gleichung (1) nach trp_chg_rf ergibt trp_chg_rf = (c·des_trp_chg)/(des_MAP – d) = fnc (IVC, MAP, rpm).
  • Wie vorstehend bereits erwähnt, ist die Beziehung zwischen IVC und trp_chg_rf a priori nicht bekannt. Wenn jedoch eine derartige Beziehung gegeben ist, kann die Gleichung nach IVC aufgelöst werden. IVC hängt ab von IVC = fnc (, MAP, des_trp_chg, rpm).
  • Die gewünschte Drosselstellung (TP) hängt mit dem Einlassdruck MAP über Schall- und Unterschallbeziehungen zusammen. Diese Beziehungen sind bekannt und werden beispielsweise in der US-PS 55 26 787 beschrieben, die diesbezüglich zum Bestandteil der vorliegenden Offenbarung gemacht wird. Weiterhin sei explizit auf "Internal Combustion Engine Fundamentals" von J. B. Heywood (McGraw Hill, 1988) verwiesen. TP = fnc (MAP, rpm).
  • Die obengenannten Beziehungen gelten für einzelne Betriebsbedingungen. Jedoch finden Übergänge, bei denen ein öffnen oder Schließen des Drosselventils (zwischen dem Betriebsbereich 36 und anderen Bereichen der 2) stattfindet muss, über ein Zeitintervall statt und erfordern daher eine gegenläufige rampenförmige Anpassung der IVC und der Drosselstellung. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird ein rampenförmiger Verlauf des Einlassdrucks MAP zur Definition der Rampen von IVC und TP herangezogen. Der rampenförmige Verlauf von MAP basiert auf dem gewünschten Endwert für MAP (des_MAP) und dem aktuellen oder anfänglichen MAP (MAPi). Eine Änderung der Drosselstellung – üblicherweise eine elektronisch gesteuerte Drosselventil – kann wesentlich schneller erfolgen, als der Einlassdruck aufgrund der Trägheit des Gases reagieren könnte. Abhängig von der Größe der gewünschten Änderung und der jeweiligen Motordrehzahl kann dies etwa ein bis zwanzig Motorzyklen dauern, bis der Einlassdruck sein Gleichgewichtsniveau erreicht hat. Aus dem Wunsch nach sanften Übergängen zwischen den Bereichen von 2 folgt, dass der rampenförmige Anstieg von MAP hinreichend langsam sein muss, so dass die Verzögerung bei der Füllung des Einlasskrümmers minimal ist. Bevorzugt wird eine lineare Rampe von MAP mit den Endpunkten MAPi und des_MAP und einer Steigung verwendet, die durch die Fülleigenschaften des Einlasskrümmers bestimmt ist. Der rampenförmige Verlauf von MAP wird als MAP(t) bezeichnet. Sowohl die rampenförmigen Verläufe IVC(t) als auch TP(t) basieren auf dem rampenförmigen Verlauf von MAP mit der zusätzlichen Randbedingung durch des_trp_chg. Dementsprechend können IVC(t) und TP(t) basierend auf der Einlassdruckrampe und der gewünschten Einlassluftmenge wie folgt berechnet werden: IVC (t) = fnc (MAP(t), des_trp_chg, rpm)und TP(t) = fnc (MAP(t), des_trp_chg, rpm)bei gegebener Drehzahl rpm.
  • In 10 sind die Schritte zur Berechnung von IVC(t) und TP(t) beschrieben. Die Eingangsgrößen zu Schritt 500 sind das gewünschte bzw. verlangte Drehmoment, des_tq und die Motordrehzahl rpm. In Schritt 500 wird die gewünschte Einlassluftmenge (des_trp_chg) berechnet. In Schritt 502 wird der gewünschte Einlassdruck (des_MAP), d.h. der Zielwert des Einlassdrucks nach Abschluß des Übergangs unter Verwendung von des_trp_chg, rpm und des Betriebszustandes der Einlassventile am Ende des Übergangs berechnet. Der Betriebszustand der Einlassventile ist für einen Übergang aus dem Betriebsbereich 36 in den Betriebsbereich 30 (vgl. 2) sowohl für das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil 16 als auch das selektierbare Einlassventil 18"aktiviert". In Schritt 504 werden die Rampen von MAP, des_MAP(t) anhand der Eingabewerte des Anfangswertes für MAP, MAPi und des_MAP berechnet. Wie vorstehend erläutert, ist der Verlauf von MAP bevorzugt linear (vgl. Schritt 512), wobei die Fülleigenschaften des Einlasskrümmers berücksichtigt werden. Bevorzugt werden die Charakteristiken des Verlaufs von MAP in einen Algorithmus gefasst, der in der Motorsteuerung abgelegt ist. Der Ausgangswert von Schritt 504, des MAP(t) zusammen mit des_trp_chg dienen als Eingangswert für die Schritte 506 und 508, in denen jeweils IVC(t) und TP(t) berechnet werden. In Automobilsteuersystemen wird üblicherweise ein Maß für die zugeführte Frischluft berechnet, wie bei Schritt 510 dargestellt. Basierend auf dem Maß für die zugeführte Frischluft wird in Schritt 510 die eingeschlossene Frischluft berechnet. Diese tatsächliche eingeschlossene Frischluft dient als Eingangswert für Schritt 508 und kann dort zur Fehlerprüfung und zur Aktualisierung der Gleichungen für die Drosselstellung oder der Tabellenspeicher herangezogen werden.
  • Moderne Kraftfahrzeuge sind gemäß 1 mit einem Kraftstoffdampfrückgewinnungs- und Reinigungssystem versehen, um die Kraftstoffdämpfe zu behandeln, die aus dem Flüssigkraftstoff in dem Kraftstofftank 48 durch Temperaturschwankungen und durch die Verdrängung von Kraftstoffdämpfen bei der Befüllung des Tanks auftreten. Das System weist einen Aktivkohlebehälter 52 auf, mittels dessen Kraftstoffdämpfe absorbiert werden. wenn ein Reinigungsvorgang durch die elektronische Motorsteuerungseinheit 26 veranlasst wird, wird Frischluft durch den Aktivkohlebehälter 52 geleitet. Die Frischluft und die desorbierten Dämpfe werden in den Motor in Strömungsrichtung unterhalb des Drosselventils 14 eingelassen. Die Kraftstoffdämpfe fließen dann aufgrund des Unterdrucks in dem Einlasskanal 12 durch den Motor.
  • Bei konventionellen funkengezündeten Verbrennungsmotoren, die in den häufigsten Betriebsbedingungen gedrosselt arbeiten, stellt eine regelmäßige Reinigung des Aktivkohlebehälters kein Problem dar. Jedoch müssen bei einem Verbrennungsmotor mit hybrider Ventilsteuerung zusätzliche Maßnahmen zur Reinigung getroffen werden. Denn in dem Betriebsbereich 32 (vgl. 2) eines Verbrennungsmotors 10 mit einer hybriden Ventilsteuerung ist die Drosselklappe 14 vollständig geöffnet. Aus diesem Grund herrscht in dem Einlasskanal 12 (vgl. 1) kein Unterdruck. Wenn die Motorsteuerung einen Reinigungsvorgang veranlasst, dann muss die Drossel 14 geschlossen werden, um eine Reinigung des Aktivkohlebehälters 52 zu ermöglichen. Um die Drehmomentreduktion, die durch das Schließen der Drossel 14 verursacht wird, auszugleichen, wird die Schließzeit das wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils 16 derart geändert, dass diese einen ausrei chend Lufteinlass zur Aufrechterhaltung des Motordrehmoments sicherstellt. Wenn durch die Motorsteuerungseinheit entschieden wird, dass der Aktivkohlebehälter gereinigt ist, kann das Drosselventil wieder geöffnet werden, während im Gegenzug die Schließzeit das wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils im Hinblick auf das gewünschte Motordrehmoment geändert wird. Eine Reinigungsanforderung im Betriebsbereich 32 von 2 kann in derselben Weise wie ein Übergang von dem Betriebsbereich 32 in den Betriebsbereich 34 – wie vorstehend bereits erläutert – behandelt werden. Der Unterschied bei diesen Übergang besteht darin, dass dieser nicht durch die Verbrennungsstabilität, sondern durch die Notwendigkeit einer Reinigung des Kraftstoffrückgewinnungssystems ausgelöst wird. Analog wird ein Übergang aus einem Reinigungsvorgang genau wie ein Übergang von dem Betriebsbereich 34 in den Betriebsbereich 32 durchgeführt, wie vorstehend beschrieben.
  • Auch bei einem Betrieb mit hohem Drehmoment in dem Betriebsbereich 30 von 2 findet keine Drosselung statt. Bevorzugt kann die Reinigung des Kraftstoffrückgewinnungssystems so gelegt werden, dass ausreichend Reinigungszeit außerhalb des Betriebsbereichs 30 liegt, da bei normalem Betrieb des Motors der Betriebsbereich 30 selten erreicht wird. Wenn eine Reinigung in dem Betriebsbereich 30 benötigt wird, kann ähnlich verfahren werden, wie vorstehend für eine Reinigung im Betriebsbereich 32 beschrieben, mit dem Unterschied, dass in dem Betriebsbereich 30 keine starke Drosselung toleriert werden kann, damit ein hohes Drehmoment verfügbar ist.

Claims (65)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors (10), mit wenigstens einem Zylinder (4), wenigstens einem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil (16), wenigstens einem selektierbaren Einlassventil (18) mit einem vorbestimmten Ventilschließzeitpunkt, einem in einem Einlasskanal (12) angeordneten Drosselventil (14) sowie mit einer Motorsteuereinheit (26), gekennzeichnet durch die Schritte: Abfrage des gewünschten Motordrehmoments; Abfrage der Motordrehzahl; Einlass von Luft durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) in den Zylinder (4), wenn der Motor (10) in einem ersten Betriebsbereich (32, 34) betrieben wird, der durch eine erste Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt ist; Einlass von Luft durch das selektierbare Einlassventil (18) in den Zylinder (4), wenn der Motor in einem zweiten Betriebsbereich (36) betrieben wird, der durch eine zweite Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt wird, wobei bei einem gegebenem Motordrehmoment der zweite Betriebsbereich (36) eine höhere Motordrehzahl als der erste Betriebsbereich umfasst, und Einlass von Luft durch sowohl das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) als auch das selektierbare Einlassventil (18) in den Zylinder (4), wenn der Motor in einem dritten Betriebsbereich (30) betrieben wird, der durch eine dritte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt wird, wobei der dritte Betriebsbereich (30) bei einer gegebenen Motordrehzahl ein höheres Motordrehmoment als der erste (32, 34) und der zweite Betriebsbereich (36) umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellung des Drosselventils (14) auf dem gewünschten Motordrehmoment basiert, wenn der Motor (10) in dem zweiten Betriebsbereich (36) betrieben wird.
  3. verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) basierend auf dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt wird, wenn der Motor in dem ersten (23, 34) bzw. dem dritten (30) Betriebsbereich betrieben wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang zwischen dem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich (36) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) dann veranlasst wird, wenn das gewünschte Motordrehmoment die Kapazität des selektierbaren Einlassventils (18) überschreitet.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich (36) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) dann durchgeführt wird, wenn die Verbrennungsrauhigkeit einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) derart gewählt ist, dass das Motordrehmoment während eines Übergangs von einem Betrieb im zweiten Betriebsbereich (36) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) im Wesentlichen konstant bleibt.
  7. verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb im zweiten Betriebsbereich (36) in den dritten Betriebsbereich (30) die folgenden Schritte aufweist: Aktivierung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) mit einem Ventilschließzeitpunkt, der vor dem vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt liegt, und Öffnen des Drosselventils (14) und Verzögerung des Ventilschließzeitpunkts des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16).
  8. verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) und die Drosselventilsstellung derart gewählt werden, dass das Motordrehmoment während des Übergangs im Wesentlichen konstant bleibt.
  9. verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen des Drosselventils und die Verzögerung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerba ren Einlassventils (16) fortgesetzt wird, bis eine gewünschte Drosselventilstellung erreicht ist.
  10. verfahren Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Drosselventilstellung die vollständig geöffnete Stellung ist.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) in einen Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich (36) dann veranlasst wird, wenn das selektierbare Einlassventil (18) genügend Kapazität bereitstellt, das gewünschte Motordrehmoment zu gewährleisten.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) in einen Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich (36) dann veranlasst wird, wenn die Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Motorschwelldrehzahl ist, und wenn das gewünschte Drehmoment dadurch gewährleistet werden kann, dass Luft durch das selektierbare Einlassventil (18) geleitet wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) zu einem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich (36) veranlasst wird, wenn die Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Motorschwelldrehzahl ist, und wenn sich durch den Einlass der Luft durch das selektierbare Einlassventil (18) eine Verbrennungsrauhigkeit ergibt, die unterhalb eines vorbestimmten Schwellwerts liegt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich zu einem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich den Schritt der Frühverstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) und des Schließens des Drosselventils (14) aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch den Schritt der Betriebsbeendigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), wenn eine weitergehende Frühverstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) die eingeschlossene Luftmenge nicht wesentlich beeinflusst.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) und das Drosselventil derart gesteuert werden, dass das Motordrehmoment während des Übergangs im Wesentlichen konstant bleibt.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) auf dem gewünschten Motordrehmoment basiert, wenn der Motor (10) in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) betrieben wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang zwischen dem ersten (32, 34) Betriebsbereich und dem zweiten Betriebsbereich (36) auf einem ersten Energieverlust, der mit dem Betrieb des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) bei der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment verbunden ist, sowie auf einem zweiten Energieverlust basiert, der mit dem Betrieb des selektierbaren Einlassventils (18) bei der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment verbunden ist.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) zu einem Betrieb im zweiten Betriebsbereich (36) veranlasst wird, wenn der erste Energieverlust den zweiten Energieverlust übersteigt.
  20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Energieverluste einen Energiebeitrag, der von der Ventilsteuerung zur Betätigung des selektierbaren Einlassventils (18) benötigt wird, einen Energiebeitrag, der von dem Verbrennungsmotor (10) zur Betätigung des wahlfrei ansteuerbaren Ventils (16) benötigt wird, sowie einen mit der Pumparbeit verbundenen Energiebeitrag aufweisen.
  21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem ersten Be triebsbereich in den zweiten Betriebsbereich die folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), die nach dem vorbestimmten Schließzeitpunkt liegt, und Aufnahme des Betriebs des selektierbaren Einlassventils (18) als Reaktion auf den Schritt des Bereitstellens.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Änderung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Ventils (16) in einen zweiten Ventilschließzeitpunkt, der nach dem vorbestimmten Ventilschließzeitpunkt liegt, wenn der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber dem vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt frühverstellt ist.
  23. verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ventilschließzeitpunkt und dem zweiten Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) im Wesentlichen die gleiche eingeschlossene Luftmenge erreicht wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Schließens des Drosselventils (14) und der Frühverstellung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16).
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Betriebsbeendigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), wenn eine weitergehende Frühverstellung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) keinen merklichen Effekt auf die eingeschlossene Luftmenge erzielt.
  26. Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen des Drosselventils (14) und die Frühverstellung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) derart gewählt sind, dass ein im Wesentlichen konstantes Motordrehmoment während des Übergangs aufrechterhalten bleibt.
  27. Verfahren einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Schließen des Drosselventils (14) und die Frühverstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) innerhalb von zwei bis zwanzig Motorumdrehungen abgeschlossen werden.
  28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich in einen Betrieb in dem ersten Betriebsbereich durchgeführt wird, wenn ein erster Energieverlust, der mit dem alleinigen Betrieb des selektierbaren Einlassventils (18) bei der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment verbunden ist, einen zweiten Energieverlust, der mit dem alleinigen Be trieb des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) bei der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment verbunden ist, übersteigt.
  29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von dem Betrieb in dem zweiten Betriebsbereich zu einem Übergang in den Betrieb in dem ersten Betriebsbereich folgende Schritte aufweist: Aktivieren des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) mit einem Ventilschließzeitpunkt, der vor dem vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt liegt, und Öffnen des Drosselventils (14) sowie Verzögerung des Ventilschließzeitpunktes, bis eine gewünschte Drosselventilstellung erreicht ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Drosselventilstellung die vollständig geöffnete Stellung ist.
  31. verfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen des Drosselventils (14) und die Verzögerung des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (18) derart gewählt sind, dass ein im Wesentlichen gleichbleibendes Motordrehmoment während des Übergangs aufrechterhalten wird.
  32. Verfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Öffnen des Drosselventils (14) und die Verzögerung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) innerhalb von zwei bis zwanzig Motorumdrehungen abgeschlossen werden.
  33. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) zu einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) basierend darauf durchgeführt wird, ob das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) eine ausreichende Luftmenge einfließen lässt und die Verbrennungsrauhigkeit unter einem vorgegebenen Schwellwert gehalten wird.
  34. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) in dem Fall durchgeführt wird, dass das gewünschte Drehmoment nicht durch einen Lufteinlass über das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) bereitgestellt werden kann.
  35. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) in dem Fall durchgeführt wird, dass bei einen Lufteinlass allein durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) die Verbrennungsrauhigkeit einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
  36. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) in einen Betrieb in dem dritten Betriebsbereich (30) die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), der nach dem vorherbestimmten Schließzeitpunkt liegt; und Aufnahme des Betriebs des selektierbaren Einlassventils (18) als Reaktion auf den Schritt des Bereitstellens.
  37. Verfahren nach Anspruch 36, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt der Änderung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Ventils (16) in einen zweiten Ventilschließzeitpunkt, der nach dem vorbestimmten Ventilschließzeitpunkt liegt, wenn der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber dem vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt frühverstellt ist.
  38. Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Ventilschließzeitpunkt und dem zweiten Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) im Wesentlichen die gleiche eingeschlossene Luftmenge erreicht wird.
  39. verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich in einen Betrieb in dem er sten Betriebsbereich in dem Fall veranlasst wird, dass die Motordrehzahl geringer als eine vorgegebene Motorschwelldrehzahl ist, und das gewünschte Drehmoment durch einen Lufteinlass durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) erreicht werden kann.
  40. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich in einen Betrieb in dem ersten Betriebsbereich in dem Fall veranlasst wird, dass die Motordrehzahl geringer als eine vorgegebene Motorschwelldrehzahl ist und dass bei einem Lufteinlass durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) eine Verbrennungsrauhigkeit unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes erreicht wird.
  41. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von einem Betrieb in dem dritten Betriebsbereich in einen Betrieb in dem ersten Betriebsbereich durch Abschalten des Betriebes des selektierbaren Einlassventils (18) veranlasst wird.
  42. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt des variabel ansteuerbaren Einlassventils derart gewählt wird, dass während des Übergangs ein im Wesentlichen gleichbleibendes Drehmoment erzielt wird.
  43. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsbereich (32, 34) in folgende Betriebsbereiche unterteilt ist: einen vierten Betriebsbereich (32), der durch eine vierte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt ist; und einen fünften Betriebsbereich (34), der durch eine fünfte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt ist, wobei bei einer bestimmten Motordrehzahl in dem vierten Betriebsbereich (32) ein höheres Motordrehmoment als in dem fünften Betriebsbereich (34) vorgesehen ist.
  44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventilstellung auf dem gewünschten Motordrehmoment basiert, wenn der Motor in dem fünften Betriebsbereich (34) betrieben wird.
  45. Verfahren nach Anspruch 43 oder 44, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) auf dem gewünschten Motordrehmoment basiert, wenn der Motor (10) in dem vierten Betriebsbereich (32) betrieben wird.
  46. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) auf der Verbrennungsstabilität basiert, wenn der Motor (10) in dem fünften Betriebsbereich (34) betrieben wird.
  47. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) auf der Motordrehzahl basiert, wenn der Motor (10) in dem fünften Betriebsbereich (34) betrieben wird.
  48. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem vierten Betriebsbereich (32) in einen Betrieb in dem fünften Betriebsbereich (34) durchgeführt wird, wenn die Verbrennungsstabilität unter einen bestimmten Schwellwert absinkt.
  49. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem vierten Betriebsbereich (32) in einen Betrieb in den fünften Betriebsbereich (34) durchgeführt wird, wenn die Verbrennungsstabilität unter einen bestimmten Schwellwert absinkt.
  50. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass ein Übergang von einem Betrieb in dem fünften Betriebsbereich (34) in einen Betrieb in den vierten Betriebsbereich (34) durchgeführt wird, wenn das Drosselventil (14) vollständig geöffnet werden kann, ohne dass die Verbrennungsstabilität unter einen bestimmten Schwellwert absinkt.
  51. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnungsstellung des Drosselventils (14) und ein Schließzeitpunkt des wahlfrei an steuerbaren Einlassventils (16) im Hinblick auf eine Minimierung der Energieverluste gewählt sind.
  52. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnungsstellung des Drosselventils (14) und ein Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) derart gewählt sind, dass die Verbrennungsstabilität einen vorbestimmten Schwellwert nicht überschreitet.
  53. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem vierten Betriebsbereich (32) in den fünften Betriebsbereich (34) folgende Schritte aufweist: Schließen des Drosselventils (14) und Frühverstellen des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), falls der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber dem Schließzeitpunkt spätverstellt ist, der zu der maximalen im Zylinder verbleibenden Luftmenge nach dem Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) führt, und Schließen des Drosselventils (14) und Spätverstellen des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), falls der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber einem Schließzeitpunkt frühverstellt ist, der zu der maximalen im Zylinder verbleibenden Luftmenge nach dem Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils führt.
  54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) und die Drosselventilstellung derart gewählt werden, dass ein im Wesentlichen gleichbleibendes Drehmoment während des Überganges aufrechterhalten bleibt.
  55. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 54, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem fünften Betriebsbereich (34) in den vierten Betriebsbereich (32) folgende Schritte aufweist: Öffnen des Drosselventils (14) und Frühverstellen des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), falls der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber dem Schließzeitpunkt frühverstellt ist, der zu der maximalen im Zylinder verbleibenden Luftmenge nach dem Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) führt, und Öffnen des Drosselventils (14) und Spätverstellen des Schließzeitpunktes des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16), falls der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber einem Schließzeitpunkt spätverstellt ist, der zu der maximalen im Zylinder verbleibenden Luftmenge nach Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils führt.
  56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) und das Öffnen des Drosselventils (14) derart gewählt werden, dass ein im Wesentlichen gleichbleibendes Drehmoment während des Überganges aufrechterhalten bleibt.
  57. Verfahren nach einem der Ansprüche 43 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) gegenüber dem Schließzeitpunkt spätverstellt ist, der zu der maximalen im Zylinder verbleibenden Luftmenge nach Schließen des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils führt, wenn der Motor in dem fünften Betriebsbereich arbeitet, um eine höhere Gastemperatur im Zylinder im Hinblick auf eine bessere Verbrennungstabilität zu erzielen.
  58. Ventilsteuerung für einen Verbrennungsmotor (10) mit wenigstens einem Zylinder (4), wenigstens einem wahlfrei ansteuerbaren Einlassventil (16), wenigstens einem selektierbaren Einlassventil (18) sowie mit einer Motorsteuereinheit (26), die das gewünschte Motordrehmoment abfragt; die Motordrehzahl abfragt; ein Signal zur Betätigung des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils bereitstellt, derart, dass Luft durch das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) in den Zylinder (4) eingelassen wird, wenn der Motor (10) in einem ersten Betriebsbereich (32, 34) betrieben wird, der durch eine erste Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt ist; ein Signal zur Betätigung des selektierbaren Einlassventils bereitstellt, derart, dass Luft in den Zylinder durch das selektierbare Einlassventil (18) eingelassen wird, wenn der Motor in einem zweiten Betriebsbereich (36) betrieben wird, der durch eine zweite Beziehung zwischen der Mo tordrehzahl und dem gewünschten Motordrehmoment bestimmt wird, wobei bei gegebenem Motordrehmoment der zweite Betriebsbereich (36) eine höhere Motordrehzahl als der erste Betriebsbereich umfasst, und die ein Signal zur Betätigung sowohl des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) als auch des selektierbaren Einlassventils (18) bereitstellt, derart, dass Luft durch beide Einlassventile (16, 18) in den Zylinder eingelassen wird, wenn der Motor in einem dritten Betriebsbereich (30) betrieben wird, der durch eine dritte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt wird, wobei der dritte Betriebsbereich (30) bei einer gegebenen Motordrehzahl ein höheres Motordrehmoment als in dem ersten (32, 34) und dem zweiten Betriebsbereich (36) umfasst.
  59. Ventilsteuerung nach Anspruch 58, gekennzeichnet durch ein in einem Einlasskanal (12) des Verbrennungsmotors angeordnetes Drosselventil (14), das derart ausgebildet ist, dass dieses bei einem Betrieb im ersten Betriebsbereich (32, 34) ein Motordrehmoment erzeugt, das dem gewünschten Drehmoment entspricht.
  60. Ventilsteuerung nach Anspruch 58 oder 59, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließzeitpunkt des wahlfrei ansteuerbaren Einlassventils (16) derart gewählt ist, dass bei einem Betrieb im zweiten und dritten Betriebsbereich (36, 30) ein Motordrehmoment erzeugt wird, das dem gewünschten Drehmoment entspricht.
  61. Motorsteuerungsanordnung für einen Verbrennungsmotor (10), gekennzeichnet durch einen ersten Betriebsbereich (32, 34), der durch eine erste Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt ist, einen zweiten Betriebsbereich (36), der durch eine zweite Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt ist, wobei bei einem gegebenen Motordrehmoment der zweite Betriebsbereich höhere Motordrehzahlen umfasst als der erste Betriebsbereich, und einen dritten Betriebsbereich (30), der durch eine dritte Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Motordrehmoment bestimmt ist, wobei bei einer gegebenen Motordrehzahl der dritte Betriebsbereich ein höheres Motordrehmoment umfasst als der erste Betriebsbereich und der zweite Betriebsbereich, wobei die Steuerungsanordnung aufweist: wenigstens einen Zylinder (4) in dem Verbrennungsmotor (10); wenigstens ein wahlfrei ansteuerbares, dem Zylinder zugeordnetes Einlassventil (16); wenigstens ein selektierbares, dem Zylinder zugeordnetes Einlassventil (18); einen Lufteinlass (12) zur Zuführung von Luft zu dem Zylinder; ein Drosselventil (14), das in dem Lufteinlass (12) angeordnet ist; und eine Motorsteuerungseinheit (26) zur Abfrage der Motordrehzahl, des Motordrehmoments und der Bestimmung des Motorbetriebsbereiches basierend auf der abgefragten Motordrehzahl und dem abgefragten Motordrehmoment.
  62. Motorsteuerungsanordnung nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass das abgefragte Motordrehmoment dem vom Fahrer gewünschten Drehmoment entspricht.
  63. Motorsteuerungsanordnung nach Anspruch 61 oder 62, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft ausschließlich über das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) eingelassen wird, wenn die Motorsteuerungseinheit (26) bestimmt, dass der Motor in dem ersten Betriebsbereich (32, 34) zu betreiben ist.
  64. Motorsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 61 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft ausschließlich über das selektierbare Einlassventil (18) eingelassen wird, wenn die Motorsteuerungseinheit (26) bestimmt, dass der Motor in dem zweiten Betriebsbereich (36) zu betreiben ist.
  65. Motorsteuerungsanordnung nach einem der Ansprüche 61 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft über das wahlfrei ansteuerbare Einlassventil (16) und das selektierbare Einlassventil (18) eingelassen wird, wenn die Motorsteuerungseinheit (26) bestimmt, dass der Motor in dem dritten Betriebsbereich (36) zu betreiben ist.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8215292B2 (en) 1996-07-17 2012-07-10 Bryant Clyde C Internal combustion engine and working cycle
US6474303B1 (en) * 2000-08-29 2002-11-05 Ford Global Technologies, Inc. Selecting operating mode in an engine with a hybrid valvetrain
DE10221015A1 (de) * 2002-05-11 2003-11-27 Daimler Chrysler Ag Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben derselben
JP4304933B2 (ja) * 2002-08-09 2009-07-29 トヨタ自動車株式会社 可変動弁系を有する内燃機関の運転制御
US6959692B2 (en) * 2003-04-15 2005-11-01 Ford Global Technologies, Llc Computer controlled engine valve operation
US6871617B1 (en) 2004-01-09 2005-03-29 Ford Global Technologies, Llc Method of correcting valve timing in engine having electromechanical valve actuation
JP4314125B2 (ja) * 2004-02-17 2009-08-12 トヨタ自動車株式会社 アイドル回転数制御装置
US7032545B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-25 Ford Global Technologies, Llc Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine
US7031821B2 (en) 2004-03-19 2006-04-18 Ford Global Technologies, Llc Electromagnetic valve control in an internal combustion engine with an asymmetric exhaust system design
US7383820B2 (en) 2004-03-19 2008-06-10 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve timing during a start
US7055483B2 (en) 2004-03-19 2006-06-06 Ford Global Technologies, Llc Quick starting engine with electromechanical valves
US7017539B2 (en) 2004-03-19 2006-03-28 Ford Global Technologies Llc Engine breathing in an engine with mechanical and electromechanical valves
US7079935B2 (en) 2004-03-19 2006-07-18 Ford Global Technologies, Llc Valve control for an engine with electromechanically actuated valves
US7165391B2 (en) 2004-03-19 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Method to reduce engine emissions for an engine capable of multi-stroke operation and having a catalyst
US7128687B2 (en) 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7063062B2 (en) 2004-03-19 2006-06-20 Ford Global Technologies, Llc Valve selection for an engine operating in a multi-stroke cylinder mode
US7128043B2 (en) 2004-03-19 2006-10-31 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control based on a vehicle electrical system
US6938598B1 (en) 2004-03-19 2005-09-06 Ford Global Technologies, Llc Starting an engine with electromechanical valves
US7107947B2 (en) 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Multi-stroke cylinder operation in an internal combustion engine
US7028650B2 (en) * 2004-03-19 2006-04-18 Ford Global Technologies, Llc Electromechanical valve operating conditions by control method
US7032581B2 (en) 2004-03-19 2006-04-25 Ford Global Technologies, Llc Engine air-fuel control for an engine with valves that may be deactivated
US7066121B2 (en) 2004-03-19 2006-06-27 Ford Global Technologies, Llc Cylinder and valve mode control for an engine with valves that may be deactivated
US7107946B2 (en) * 2004-03-19 2006-09-19 Ford Global Technologies, Llc Electromechanically actuated valve control for an internal combustion engine
US7072758B2 (en) 2004-03-19 2006-07-04 Ford Global Technologies, Llc Method of torque control for an engine with valves that may be deactivated
US7140355B2 (en) 2004-03-19 2006-11-28 Ford Global Technologies, Llc Valve control to reduce modal frequencies that may cause vibration
US7021289B2 (en) 2004-03-19 2006-04-04 Ford Global Technology, Llc Reducing engine emissions on an engine with electromechanical valves
DE102008001159A1 (de) * 2008-04-14 2009-10-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuerungsmodul zum Steuern des Antriebsmodus eines Hybridantriebs zur Verhinderung von Ruckbewegungen
US8868269B2 (en) * 2011-08-11 2014-10-21 GM Global Technology Operations LLC System and method for increasing operating efficiency of a hybrid vehicle
DE112018001558T5 (de) * 2017-05-15 2019-12-05 Cummins Inc. Hybridventiltriebsystem
EP3674546B1 (de) 2018-12-28 2022-07-13 Artemis Intelligent Power Limited Ventilsteuerung in einer elektronisch kommutierten hydraulischen maschine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0360408B1 (de) * 1988-09-20 1993-08-04 Ford Motor Company Limited Einlassvorrichtung und -verfahren für Brennkraftmaschinen
US5647312A (en) * 1993-08-03 1997-07-15 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Four-stroke Otto engine having hybrid control
US5669341A (en) * 1994-05-06 1997-09-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve operating system for internal combustion engine
US6009841A (en) * 1998-08-10 2000-01-04 Ford Global Technologies, Inc. Internal combustion engine having hybrid cylinder valve actuation system
GB2366328A (en) * 2000-08-29 2002-03-06 Ford Global Tech Inc Torque control in an i c engine having a hybrid valvetrain
GB2368614A (en) * 2000-08-29 2002-05-08 Ford Global Tech Inc Method of controlling an i.c. engine having a hybrid valvetrain to achieve smooth transitions between operating modes

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526787A (en) 1995-05-08 1996-06-18 Ford Motor Company Electronic throttle control system including mechanism for determining desired throttle position

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0360408B1 (de) * 1988-09-20 1993-08-04 Ford Motor Company Limited Einlassvorrichtung und -verfahren für Brennkraftmaschinen
US5647312A (en) * 1993-08-03 1997-07-15 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Four-stroke Otto engine having hybrid control
US5669341A (en) * 1994-05-06 1997-09-23 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve operating system for internal combustion engine
US6009841A (en) * 1998-08-10 2000-01-04 Ford Global Technologies, Inc. Internal combustion engine having hybrid cylinder valve actuation system
GB2366328A (en) * 2000-08-29 2002-03-06 Ford Global Tech Inc Torque control in an i c engine having a hybrid valvetrain
GB2368614A (en) * 2000-08-29 2002-05-08 Ford Global Tech Inc Method of controlling an i.c. engine having a hybrid valvetrain to achieve smooth transitions between operating modes

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Publication number Publication date
GB2366330B (en) 2004-11-17
GB0118587D0 (en) 2001-09-19
US6470853B1 (en) 2002-10-29
GB2366330A (en) 2002-03-06
DE10136944A1 (de) 2002-03-28

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