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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine,
das Ventilparameter wie zum Beispiel eine Ventilzeitgebung und eine
Ventildauer von Kraftmaschinenventilen steuert.
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Variable
Ventilbetätigungsmechanismen sind
handelsüblich,
die die Ventilparameter der Kraftmaschinenventile wie zum Beispiel
der Einlassventile und Auslassventile gemäß dem Kraftmaschinenbetriebszustand ändern.
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Variable
Ventilbetätigungsmechanismen
beinhalten variable Ventilzeitgebungsmechanismen. Ein variabler
Ventilzeitgebungsmechanismus ändert die
Drehphase einer Nockenwelle bezüglich
einer Drehphase einer Kurbelwelle, wodurch die Ventilzeitgebung
der Kraftmaschinenventile geändert
wird, die durch die Nockenwelle geöffnet und geschlossen werden.
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Da
ein derartiger variabler Ventilzeitgebungsmechanismus durch eine
Antriebsquelle betätigt
wird, die durch eine Kraftmaschinenleistung gespeist wird, wie zum
Beispiel ein Hydraulikdruck und ein elektrischer Strom, wird der
Mechanismus gestoppt, wenn die Kraftmaschine stoppt. Daher ist die Ventilzeitgebung
nach dem Stopp der Kraftmaschine die Ventilzeitgebung unmittelbar
vor dem Stopp der Kraftmaschine, d. h. die Ventilzeitgebung, die
während
des Betriebes der Kraftmaschine festgelegt wurde. Die Ventilzeitgebung
ist nicht notwendigerweise zum Starten der Kraftmaschine geeignet.
Somit kann in Abhängigkeit
von den Bedingungen die Startfunktion der Kraftmaschine beeinträchtigt werden,
wenn die Kraftmaschine beim nächsten
Mal gestartet wird.
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Dementsprechend
offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift JP-2002-161766
ein Gerät,
das eine Verzögerungssteuerung
zum Erweitern der Zeitperiode durchführt, nämlich nachdem eine Anforderung
zum Stoppen der Kraftmaschine bewirkt wurde (wenn ein Fahrer den
Zündschalter
ausschaltet), bis zum tatsächlichen
Stopp der Kraftmaschine. Nachdem die Verzögerungssteuerung gestartet
wurde, aktiviert das Gerät
einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus, um die Ventilzeitgebung
auf eine vorbestimmte Ventilzeitgebung festzulegen, die zum Starten
der Kraftmaschine geeignet ist.
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Währenddessen
offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift JP-2001-263015
einen variablen Ventildauermechanismus, der eine Bauart eines variablen
Ventilbetätigungsmechanismus
ist, der durch eine Antriebsquelle angetrieben wird, die durch die
Kraftmaschinenleistung gespeist wird. Der variable Ventildauermechanismus ändert die
Ventildauer eines Kraftmaschinenventiles, die einer Periode entspricht,
während
der das Kraftmaschinenventil geöffnet
ist, und zwar gemäß dem Kraftmaschinenbetriebszustand.
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Auch
ein derartiger variabler Ventildauermechanismus wird gestoppt, wenn
die Kraftmaschine gestoppt wird. Daher ist die Ventildauer nach
dem Stopp der Kraftmaschine die Ventildauer unmittelbar vor dem
Stopp der Kraftmaschine, d. h. die Ventildauer, die während des
Betriebes der Kraftmaschine festgelegt wurde. Die Ventildauer ist
nicht notwendigerweise zum Starten der Kraftmaschine geeignet. Es
ist daher gewünscht,
dass nach dem Start der Verzögerungssteuerung
die Ventildauer, die durch den variablen Ventildauermechanismus
geändert wird,
zu einer Ventildauer geändert
wird, die zum Starten der Kraftmaschine geeignet ist.
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Wenn
die Ventilzeitgebung und die Ventildauer nach dem Start der Verzögerungssteuerung bei
einer Brennkraftmaschine geändert
werden, die mit einem variablen Ventilzeitgebungsmechanismus und
einem variablen Ventildauermechanismus versehen ist, dann wird die Überlappung
der Ventile nicht nur durch Änderungen
der Ventilzeitgebung, sondern auch durch Änderungen der Ventildauer geändert. Dieses
erhöht
in einigen Fällen
stark die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung.
Eine übermäßig erhöhte Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
bewirkt wahrscheinlich eine Fehlzündung. Falls die Kraftmaschine
aufgrund einer derartigen Fehlzündung
abwürgt,
wird die Verzögerungssteuerung
unterbrochen.
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Es
ist dementsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine
vorzusehen, das die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
einer Verzögerungssteuerung
in angemessener Weise einstellt, wenn die Ventilzeitgebung und die
Ventildauer nach dem Start der Verzögerungssteuerung geändert werden.
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Um
die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende
Erfindung ein Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine
vor, das einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus, der eine
Ventilzeitgebung eines Kraftmaschinenventiles ändert, und einen variablen
Ventildauermechanismus aufweist, der eine Ventildauer des Kraftmaschinenventiles ändert. Das
Gerät hat
einen Steuerbereich, der den variablen Ventilzeitgebungsmechanismus
und den variablen Ventildauermechanismus steuert. Nach einer Verzögerungssteuerung
zum Erweitern einer Zeitperiode nach einer Anforderung zum Stoppen
der Kraftmaschine bis zu einem Start eines tatsächlichen Stopps der Kraftmaschine ändert der
Steuerbereich die Ventilzeitgebung und die Ventildauer auf eine
Ventilzeitgebung und eine Ventildauer, die zum Starten der Kraftmaschine
geeignet sind. Wenn die Ventilzeitgebung und die Ventildauer nach dem
Start der Verzögerungssteuerung
geändert
werden, ändert
der Steuerbereich die Ventilzeitgebung oder die Ventildauer auf
der Grundlage der jeweils anderen, so dass eine Überlappung der Ventile kleiner
oder gleich einem vorbestimmten Wert wird.
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Die
vorliegende Erfindung sieht ein anderes Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine
vor, dass einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus, der eine
Ventilzeitgebung eines Kraftmaschinenventiles ändert, und einen variablen
Ventildauermechanismus aufweist, der eine Ventildauer des Kraftmaschinenventiles ändert. Das
Gerät hat
einen Steuerbereich, der den variablen Ventilzeitgebungsmechanismus
und den variablen Ventildauermechanismus steuert. Nach einer Verzögerungssteuerung
zum Erweiterung einer Zeitperiode nach einer Anforderung zum Stoppen
der Kraftmaschinen bis zu einem Start eines tatsächlichen Stopps der Kraftmaschinen ändert der
Steuerbereich die Ventilzeitgebung und die Ventildauer auf eine
Ventilzeitgebung und eine Ventildauer, die zum Starten der Kraftmaschine
geeignet sind. Wenn die Ventilzeitgebung und die Ventildauer nach
dem Start der Verzögerungssteuerung
geändert
werden, ändert
der Steuerbereich die Ventilzeitgebung oder die Ventildauer auf der
Grundlage der jeweils anderen, so dass eine Überlappung der Ventile einen
Betrag annimmt, der einem Wert zum Begrenzen einer Fehlzündung entspricht.
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Des
Weiteren sieht die vorliegende Erfindung ein Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine
vor, das einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus, der eine
Ventilzeitgebung eines Kraftmaschinenventiles ändert, und einen variablen
Ventildauermechanismus aufweist, der eine Ventildauer des Kraftmaschinenventiles ändert. Eine Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus wird auf der Grundlage eines
relativen Bewegungsbetrages von einer Referenzposition bestimmt.
Das Gerät
hat einen Steuerbereich, der den variabeln Ventilzeitgebungsmechanismus
und den variablen Ventildauermechanismus steuert. Nach einer Verzögerungssteuerung
zum Erweitern einer Zeitperiode nach einer Anforderung zum Stoppen
der Kraftmaschine bis zu einem Start eines tatsächlichen Stopps der Kraftmaschine ändert der
Steuerbereich die Ventilzeitgebung auf eine Ventilzeitgebung, die zum
Starten der Kraftmaschine geeignet ist, er ändert die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus auf die Referenzposition, bei
der die Ventildauer reduziert ist, er lernt die Referenzposition,
und danach ändert
er die Ventildauer auf die Ventildauer, die zum Starten der Kraftmaschine
geeignet ist.
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Weitere
Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung
im Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnung ersichtlich, wie an Hand von Beispielen die Prinzipien
der Erfindung darstellen.
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Die
Erfindung wird zusammen mit ihren objektiven Aufgaben und Vorteilen
unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten
Ausführungsbeispiele
zusammen mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine Darstellung einer Brennkraftmaschine, auf die ein Ventilbetätigungssteuergerät gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung angewendet wird;
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2 zeigt
eine schematische Darstellung der Ventilzeitgebung eines Einlassventiles,
die durch einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
geändert
wird;
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3 zeigt
eine schematische Darstellung der Ventildauer und des maximalen
Ventilhubes des Einlassventiles, die durch einen variablen Ventildauermechanismus
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
geändert
werden;
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4 zeigt
ein Flussdiagramm einer Prozedur einer Verzögerungssteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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5 zeigt
ein Flussdiagramm einer Prozedur eines Prozesses zum Ändern der
Ventildauer gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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6 zeigt
ein Flussdiagramm einer Prozedur eines Prozesses zum Lernen von
Werten, bei denen Fehlzündungen
auftreten, gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
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7 zeigt
eine schematische Ansicht eines Bereiches in dem Fehlzündungen
auftreten;
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8 zeigt
ein Zeitdiagramm eines Beispieles von Änderungen der Ventilzeitgebung
und der Ventildauer, wenn der Prozess zum Ändern der Ventildauer gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ausgeführt
wird;
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9 zeigt
ein Flussdiagramm einer Prozedur eines Prozesses zum Ändern der
Ventildauer gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
und
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10 zeigt
ein Zeitdiagramm eines Beispieles von Änderungen der Ventilzeitgebung
und er Ventildauer, wenn der Prozess zum Ändern der Ventildauer gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
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Ein
Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 beschrieben.
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Die 1 zeigt
die Konfiguration der Kraftmaschine 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel.
Die Kraftmaschine 1 hat eine Variable Ventilbetätigungseinheit 5.
Wie dies in der 1 gezeigt ist, hat die Kraftmaschine 1 Brennkammer 12 (nur
eine ist gezeigt). Die Kraftmaschine 1 hat außerdem Kraftstoffeinspritzventile 14,
Zündkerzen 15,
Einlassventile 19, Auslassventile 20 und Kolben 16,
die jeweils einer der Brennkammern 12 entsprechen. Im Folgenden wird
nur ein Satz einer Brennkammer, eines Einspritzventiles 14,
einer Zündkerze 15,
eines Einlassventiles 19, eines Auslassventiles 20 und
eines Kolbens 16 hauptsächlich
diskutiert, die alle Komponenten darstellen. Wie dies in der 1 gezeigt
ist, wird Luft in die Brennkammer 12 durch einen Einlasskanal 13 und
einen Einlassanschluss 13a eingezogen. Das Kraftstoffeinspritzventil 14,
das in dem Einlasskanal 13 vorgesehen ist, führt den
Kraftstoff mit einer Menge, die der Einlassluftmenge entspricht,
der Brennkammer 12 zu. Wenn das Luft/Kraftstoff-Gemisch durch
die Zündkerze 15 gezündet wird,
dann wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrannt. Dies bewirkt eine Hin-
und Herbewegung des Kolbens 16, wodurch eine Kraftmaschinenabgabewelle
gedreht wird, die eine Kurbelwelle ist. Ein Wechselrichter, der
ein Generator ist, ist an die Kurbelwelle gekoppelt. Ein elektrischer
Strom, der durch den Wechselrichter erzeugt wird, wird in einer
Batterie 70 gespeichert.
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Ein
Drosselventil 27 ist in dem Einlasskanal 13 vorgesehen,
um die Einlassluftmenge einzustellen. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 27 wird
dadurch eingestellt, dass ein Motor zum öffnen und zum Schließen des
Drosselventils 27 gesteuert wird.
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Der
Einlassanschluss 13a und die Brennkammer 12 werden
durch öffnen
und Schließen
des Einlassventils 19 miteinander verbunden und voneinander
getrennt, während
ein Auslassanschluss 18a und die Brennkammer 12 durch öffnen und
Schließen des
Auslassventils 20 miteinander verbunden und voneinander
getrennt werden. Das Einlassventil 19 und das Auslassventil 20 werden
gemäß einer
Drehung einer Einlassnockenwelle und einer Aunlassnockenwelle geöffnet und
geschlossen, zu denen eine Drehung der Kurbelwelle übertragen
wird.
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Die
variable Ventilbetätigungseinheit 5 ist
in einem Zylinderkopf 11a der Kraftmaschine 1 vorgesehen,
um die Ventilparameter des Einlassventils 19 zu ändern. Die
variable Ventilbetätigungseinheit 5 hat einen
variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51, der die Ventilzeitgebung
des Einlassventils 19 ändert,
und einen variablen Ventildauermechanismus 53, der einen
maximalen Ventilhub VL und eine Ventildauer INCAM des Einlassventils 19 ändert. Die Ventildauer
INCAM des Einlassventils 19 entspricht einer Zeitperiode,
während
der das Einlassventil 19 geöffnet ist.
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Der
variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 wird durch einen
Hydraulikdruck betätigt,
der durch eine Hydraulikpumpe erzeugt wird, welche durch die Kraftmaschinenleistung
angetrieben wird. Der variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 ändert die
relative Drehphase zwischen der Einlassnockenwelle, die das Einlassventil 19 betätigt, und
der Kurbelwelle der Kraftmaschine 1, wodurch die Ventilzeitgebung
INVT des Einlassventils 19 geändert wird. Wenn die Ventilzeitgebung
INVT geändert
wird, dann werden sowohl der Zeitpunkt, bei dem das Einlassventil 19 geöffnet wird
(IVO), als auch der Zeitpunkt, bei dem das Einlassventil 19 geschlossen
wird (IVC), durch den selben Kurbelwinkelgrad vorgerückt oder
verzögert.
In dem Zustand, in dem die Zeitperiode konstant ist, während der
das Einlassventil 19 geöffnet
ist (IVOT), wie dies in der 2 gezeigt
ist, werden nämlich
der Einlassventilöffnungszeitpunkt IVO
und der Einlassventilschließzeitpunkt
IVC vorgerückt
oder verzögert.
Wenn die Ventilzeitgebung INVT verzögert wird, dann wird der Ventilöffnungszeitpunkt
IVO des Einlassventils 19 verzögert. Dies reduziert die Überladung
der Ventile.
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Der
variable Ventildauermechanismus 53 ändert die Ventildauer INCAM,
die die Ventilöffnungsperiode
IVOT ist, und den maximalen Wert des Ventilhubes, der der maximale
Ventilhub VL ist, und zwar von dem Einlassventil 19. Der
variable Ventildauermechanismus 53 wird durch einen Elektromotor 54 betätigt. Anders
gesagt wird der variable Ventildauermechanismus 53 durch
den elektrischen Strom von dem Wechselrichter betätigt, der
durch die Kraftmaschinenleistung angetrieben wird (insbesondere
der elektrische Strom, der in der Batterie 70 durch die
Betätigung
des Wechselrichters gespeichert wird). Der variable Ventildauermechanismus 53 ändert kontinuierlich den
maximalen Ventilhub VL des Einlassventils 19 zwischen einem
oberen Grenzventilhub VLmax und einem unteren Grenzventilhub Vlmin.
Synchron mit dem kontinuierlichen Ändern des maximalen Ventilhubes
VL wird die Ventildauer INCAM des Einlassventils 19 kontinuierlich
geändert.
Wenn der maximale Ventilhub VL reduziert wird, wird nämlich die
Ventildauer INCAM dementsprechend reduziert. Die Ventildauer INCAM
ist bei dem oberen Grenzhub Vlmax maximal, und die Ventildauer INCAM
ist bei dem unteren Grenzhub Vlmin minimal. Wenn die Ventildauer
INCAM reduziert wird, dann wird der Öffnungszeitpunkt von IVO des
Einlassventils 19 verzögert.
Dies reduziert die Überlappung
der Ventile.
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Die
Kraftmaschine 1 hat verschiedene Sensoren zum Erfassen
des Betriebszustandes der Kraftmaschine 1. Zum Beispiel
erfasst ein Kurbelwinkelsensor 90 die Drehphase der Kurbelwelle
oder den Kurbelwinkel. Die Kraftmaschinendrehzahl NE wird aus Signalen
von dem Kurbelwinkelsensor 90 erhalten. Ein Beschleunigungspedalsensor 91 erfasst
den Niederdrückungsbetrag
eines Beschleunigungspedals (Beschleunigungspedalniederdrückungsgrad
ACCP), und ein Drosselsensor 92 erfasst den Öffnungsgrad
des Drosselventils 27 (Drosselöffnungsgrad TA). Ein Einlassluftmengensensor 94 erfasst
eine Einlassluftmenge GA, die in die Brennkammer 12 eingezogen
wird, und ein Ventildauersensor 95 erfasst die Ventildauer
INCAM des Einlassventils 19 oder die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53. Ein Ventilzeitgebungssensor 96 erfasst
die Ventilzeitgebung INVT des Einlassventils 19. Ob der
Fahrer eine Anforderung zum Stoppen der Kraftmaschine bewirkt hat, wird
außerdem
auf der Grundlage des Zustandes eines Zündschalters 97 bestimmt,
oder auf der Grundlage dessen, ob der Zündschalter 97 eingeschaltet oder
ausgeschaltet ist.
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Verschiedene
Steuerprozeduren der Kraftmaschine 1 werden durch eine
elektronische Steuereinheit 60 ausgeführt. Die elektronische Steuereinheit 60 dient
als ein Steuerbereich. Die elektronische Steuereinheit 60 hat
einen Mikrocomputer als eine Hauptkomponente, und sie nimmt verschiedene
Erfassungssignale von den vorstehend genannten Sensoren auf. Auf
der Grundlage von diesen Signalen führt eine Zentralverarbeitungseinheit
(CPU) der elektronischen Steuereinheit 60 Berechnungsprozesse
gemäß Programmen
und Steuerdaten durch, die in einem Speicher gespeichert sind. Auf
der Grundlage der berechneten Ergebnisse führt die CPU verschiedene Steuerprozesse
durch. Zum Beispiel steuert die CPU den Betrieb der Zündkerze 15 und
des Kraftstoffeinspritzventils 14 auf der Grundlage des
Kraftmaschinenbetriebszustandes, der durch die vorstehend angegebenen
Sensoren erfasst wird. Auf der Grundlage des Beschleunigungspedalniederdrückungsgrades
ACP legt die CPU einen Sollwert des Öffnungsgrades des Drosselventils 27 fest,
und sie steuert das Drosselventil 27 derart, dass sich
der Öffnungsgrad
des Drosselventils 27 dem Sollwert annähert. Die CPU steuert außerdem die
Betätigung des
variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 und des variablen
Ventildauermechanismus 53 derart, dass die Ventilparameter
(die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM) des Einlassventils 19 sich
gewünschten
Werten annähern,
die dem Kraftmaschinenbetriebszustand entsprechen.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, wird die Ventildauer INCAM, d.
h. die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 durch den Ventildauersensor 95 erfasst.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist der Ventildauersensor 95 eine Erfassungsvorrichtung
einer relativen Position zum Erfassen des Bewegungsbetrages eines
bewegbaren Körpers,
wie zum Beispiel ein Enkoder.
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Die
Erfassungsvorrichtung einer relativen Position ist ein Sensor, der
ein Pulssignal jedes Mal dann abgibt, wenn sich der bewegbare Körper oder ein
Erfassungsobjekt mit einem vorbestimmten Betrag bewegt. Durch Zählen der
Anzahl der Pulssignale wird der Betrag der relativen Bewegung des
bewegbaren Körpers
erfasst. Außerdem
wird durch Definieren einer Referenzposition des bewegbaren Körpers und
durch Erfassen des Betrages der relativen Bewegung des bewegbaren
Körpers
von der Referenzposition die absolute Position des bewegbaren Körpers erfasst.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
der Bewegungsbereich des variablen Ventildauermechanismus 53 durch
Begrenzungselemente wie zum Beispiel Stopper begrenzt. Eine äußerste Position
in dem Bewegungsbereich des variablen Ventildauermechanismus 53,
die dem minimalen Wert der Ventildauer INCAM entspricht (nachfolgend
als ein Lo-Ende bezeichnet), wird als eine Referenzposition gelernt.
Ein relativer Bewegungsbetrag von der Referenzposition (Lo-Ende)
wird erfasst, um die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 54 zu gewinnen.
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Wenn
der Fahrer den Zündschalter 97 ausschaltet,
wenn nämlich
eine Anforderung zum Stoppen der Kraftmaschine durch den Fahrer
bewirkt wird, dann werden die Kraftstoffeinspritzung und die Kraftstoffzündung in
einfacher Weise gestoppt, so dass die Kraftmaschine 1 gestoppt
wird. Dementsprechend werden die Erzeugung des Hydraulikdruckes,
der als die Antriebsquelle des variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 bewirkt
wird, und die Erzeugung des elektrischen Stromes gestoppt, der als
die Antriebsquelle des variablen Ventilsdauermechanismus 53 bewirkt
wird. Daher wird die variable Ventilbetätigungseinheit 5 gestoppt,
und zwar mit den Ventilparametern unmittelbar vor dem Stopp der Kraftmaschine.
Die Ventilparameter nach dem Stopp der Kraftmaschine 1 sind
die Ventilparameter unmittelbar vor dem Stopp der Kraftmaschine 1,
d. h. die Ventilparameter, die während
des Betriebes der Kraftmaschine 1 festgelegt wurden. Die
Ventilparameter sind nicht notwendigerweise zum Starten der Kraftmaschine 1 geeignet.
Somit kann in Abhängigkeit
von den Bedingungen die Startfunktion der Kraftmaschine 1 verschlechtert
werden, wenn die Kraftmaschine 1 beim nächsten Mal gestartet wird.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird dementsprechend eine Verzögerungssteuerung
durchgeführt,
um die Zeitperiode zu erweitern, und zwar nach einer Anforderung
zum Stoppen der Kraftmaschine bis zu dem tatsächlichen Stopp der Kraftmaschine 1. Nach
dem Start der Verzögerungssteuerung,
während
nämlich
der Hydraulikdruck und der elektrische Strom erzeugt werden, werden
der variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 und der variable
Ventildauermechanismus 53 betätigt, um die Ventilparameter
(die Ventilzeitgebung und die Ventildauer) auf vorbestimmte Werte
zu ändern,
die zum Starten der Kraftmaschine 1 geeignet sind.
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Die 4 zeigt
die Prozedur der Verzögerungssteuerung.
Die Verzögerungssteuerung
wird in vorbestimmten Zeitintervallen durch die elektronische Steuereinheit 60 wiederholt.
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Wenn
der Prozess gestartet wird, dann wird bei einem Schritt S100 bestimmt,
ob der Zündschalter 97 ausgeschaltet
ist. Falls bestimmt wird, dass der Zündschalter 97 nicht
ausgeschaltet ist (NEIN bei dem Schritt S100), dann wird dieser
Prozess vorübergehend
ausgesetzt.
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Wenn
andererseits bestimmt wird, dass der Zündschalter 97 ausgeschaltet
ist (JA bei dem Schritt S100), dann wird bei dem nächsten Schritt
S110 bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitperiode RT nach dem Ausschalten
des Zündschalters 97 verstrichen ist.
Die vorbestimmte Zeitperiode RT wird im Voraus als eine ausreichende
Zeitperiode bestimmt, die dazu erforderlich ist, die Ventilzeitgebung
INVT zur Zeit des Ausschaltens des Zündschalters 97 auf
eine Ventilzeitgebung zu ändern,
die zum Starten der Kraftmaschine 1 geeignet ist.
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Falls
bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeitperiode RT nicht verstrichen
ist (NEIN bei dem Schritt S110), dann wird die Verzögerungssteuerung ausgeführt. Auch
wenn der Zündschalter 97 ausgeschaltet
ist, werden nämlich
die Kraftstoffeinspritzung und die Kraftstoffzündung fortgesetzt. Während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
werden der variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 und
der variable Ventildauermechanismus 53 angetrieben, um
die Ventilparameter des Einlassventils 19 (die Ventilzeitgebung
INVT und die Ventildauer INCAM) auf die vorbestimmten Werte zu ändern, die
zum Starten der Kraftmaschine 1 geeignet sind.
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Wenn
andererseits bestimmt wird, dass die vorbestimmte Zeitperiode RT
verstrichen ist (JA bei dem Schritt S110), dann wird bestimmt, dass
der Prozess zum Ändern
der Ventilparameter des Einlassventils 19 auf die vorbestimmten
Werte abgeschlossen ist, die zum Starten der Kraftmaschine 1 geeignet sind.
In diesem Fall werden die Kraftstoffeinspritzung und die Kraftstoffzündung zum
Stoppen der Verzögerungssteuerung
gestoppt. Die Kraftmaschine 1 wird nämlich bei einem Schritt S130
gestoppt, und der Prozess wird vorübergehend ausgesetzt.
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Wenn
die Verzögerungssteuerung
gestartet wird, dann werden die Ventilzeitgebung und die Ventildauer
des Einlassventils 19 auf die Werte geändert, die zum Starten der
Kraftmaschine 1 geeignet sind.
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Die
Ventilzeitgebung des Einlassventils 19, die zum Starten
der Kraftmaschine 1 geeignet ist (nachfolgend als eine
Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst bezeichnet) wird auf
eine Ventilzeitgebung festgelegt, die bezüglich der Ventilzeitgebung
verzögert
ist, welche dem Leerlauf entspricht. Insbesondere wird die am stärksten verzögerte Ventilzeitgebung
als die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst festgelegt. Nachdem
die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, wird die Ventilzeitgebung INVT auf die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst
durch die Betätigung
des variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 geändert. Daher
wird das Starten der Kraftmaschine in einem Zustand mit einer äußerst kleinen
internen EGR-Menge durchgeführt. Dies
erhält
die günstige
Startfunktion der Kraftmaschine 1 aufrecht.
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Die
Ventildauer des Einlassventils 19, die zum Starten der
Kraftmaschine 1 geeignet ist (nachfolgend als eine Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst bezeichnet) wird auf eine Ventildauer festgelegt, die größer als
die Ventildauer ist, die dem Leerlauf entspricht. Je größer die
Ventildauer während des
Startens der Kraftmaschine ist, um so leichter ist es, eine ausreichende
Einlassluftmenge zu gewährleisten.
Je kleiner die Ventildauer ist, d. h. je stärker der Ventilöffnungszeitpunkt
IVO verzögert
wird, um so höher
wird andererseits die Einlasslufttemperatur. Um bei diesem Ausführungsbeispiel
eine ausreichende Einlassluftmenge zu gewährleisten und die Einlasslufttemperatur
während
des Prozesses zu starten der Kraftmaschine zu erhöhen, wird
die Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst auf einen derartigen
Wert festgelegt, dass der maximale Ventilhub VL in der Nähe einer
mittleren Position zwischen dem oberen Grenzventilhub VLmax und
dem unteren Grenzventilhub VLmin ist. Nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, wird die Ventildauer INCAM auf die Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst durch die Betätigung
des variablen Ventildauermechanismus 53 geändert. Die
Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst kann so festgelegt sein, dass
der maximale Ventilhub VL während
des Prozesses zum Starten der Kraftmaschine zu dem oberen Grenzventilhub
VLmax wird, so dass die Einlassluftmenge während des Prozesses zum Starten
der Kraftmaschine maximiert wird.
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Auf
diese Art und Weise wird der variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 nach
dem Starten der Verzögerungssteuerung
so betätigt,
dass die Ventilzeitgebung INVT zu der Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst wird, und der variable Ventildauermechanismus 53 wird
so betätigt,
dass die Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst wird.
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Wenn
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM geändert werden,
dann wird die Überlappung
der Ventile nicht nur durch Änderungen der
Ventilzeitgebung geändert,
sondern auch durch Änderungen
der Ventildauer. Dieses vergrößert in
einigen Fällen
in übermäßiger Weise
die Überlappung der
Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung.
Eine übermäßige Vergrößerung der Überlappung
der Ventile während
der Ausführung der Verzögerungssteuerung
verursacht wahrscheinlich eine Fehlzündung. Falls die Kraftmaschine
aufgrund derartiger Fehlzündungen
abwürgt,
wird die Verzögerungssteuerung
unterbrochen.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird somit die Ventildauer INCAM in der nachfolgend beschriebenen
Art und Weise geändert,
nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, so dass die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert wird, und zwar insbesondere
wird die Überlappung
der Ventile zu einem Wert entsprechend einem Wert zum Begrenzen
einer Fehlzündung.
Die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
wird in angemessener Weise gesteuert.
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Eine
Prozedur eines Prozesses zum Ändern einer
Ventildauer, die nach dem Start der Verzögerungssteuerung ausgeführt wird,
wird nun unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben.
Der Prozess wird in vorbestimmten Zeitintervallen durch die elektronische
Steuereinheit 60 wiederholt, nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, bis die Ventildauer INCAM die Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst
erreicht.
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Wenn
der Prozess gestartet wird, dann wird die Ventildauer INCAM auf
der Grundlage der gegenwärtigen
Ventilzeitgebung INVT und der Überlappung
der Ventile geändert,
die dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündung entspricht (bei einem Schritt
S200). Die Überlappung
der Ventile entsprechend dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündung bezieht
sich auf den maximalen Wert in einem Bereich einer Überlappung
der Ventile, der das Auftreten von Fehlzündungen verhindert, und zwar
anders gesagt der maximale Wert in einem Bereich der Überlappung
der Ventile, der niedriger als das Niveau ist, über dem die Überlappung
der Ventile eine Fehlzündung verursacht.
Die Überlappung
der Ventile entsprechend dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündung wird
auf der Grundlage des Bereiches festgelegt, in dem Fehlzündungen
auftreten, was nachfolgend beschrieben wird.
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Es
wird nämlich
bei einem Schritt S210 bestimmt, ob die gegenwärtige Ventilzeitgebung INVT die
Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst erreicht hat.
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Falls
bestimmt wird, dass die Ventilzeitgebung INVT die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst
nicht erreicht hat (NEIN bei dem Schritt S210), dann wird dieser
Prozess vorübergehend
ausgesetzt. Dann wird die Ventildauer INCAM weiterhin bei dem Schritt
S200 geändert,
bis die Ventilzeitgebung INVT die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst erreicht.
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Falls
andererseits bestimmt wird, dass die Ventilzeitgebung INVT die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst erreicht hat (JA bei dem Schritt S210), da die Änderung
der Überlappung
der Ventile aufgrund der Änderungen
der Ventilzeitgebung INVT beendet ist, wird die Ventildauer INCAM
auf die Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst bei der maximalen
Rate geändert
(bei dem nächsten
Schritt S220). Dann wird dieser Prozess beendet.
-
Der
Bereich, in dem die Fehlzündungen
auftreten, wird nun beschrieben. Der Bereich, in dem die Fehlzündungen
auftreten, wird durch Kombinationen von Werten der Ventilzeitgebung
INVT und der Ventildauer INCAM definiert.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden die Kombinationen der Werte der Ventilzeitgebung INVT und
der Ventildauer INCAM, bei denen eine Fehlzündung auftritt, als Werte gelernt,
bei denen Fehlzündungen
auftreten, und der Bereich, in dem Fehlzündungen auftreten, wird bezüglich der
Werte definiert, bei denen Fehlzündungen
auftreten.
-
Die 6 zeigt
einen Prozess zum Lernen der Werte, bei denen Fehlzündungen
auftreten. Der Prozess wird in vorbestimmten Zeitintervallen durch die
elektronische Steuereinheit 60 wiederholt, und zwar während der
Ausführung
der Verzögerungssteuerung.
-
Wenn
der Prozess gestartet wird, dann wird bei einem Schritt S300 bestimmt,
ob die Verzögerungssteuerung
ausgeführt
wird. Falls bestimmt wird, dass die Verzögerungssteuerung nicht ausgeführt wird
(NEIN bei dem Schritt S300), dann wird der Prozess vorübergehend
ausgesetzt.
-
Falls
andererseits bestimmt wird, dass die Verzögerungssteuerung ausgeführt wird,
wenn nämlich
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM geändert werden
(JA bei dem Schritt S300), dann wird bei dem nächsten Schritt S310 bestimmt, ob
eine Fehlzündung
aufgetreten ist. Das Auftreten einer Fehlzündung kann in irgendeiner geeigneten Art
und Weise bestimmt werden. ZUM BEISPIEL kann das Auftreten einer
Fehlzündung
bestimmt werden, wenn eine Erhöhung
der Abtasttemperatur aufgrund auf einer Verbrennung des Kraftstoffes
in einem nicht verbrannten Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Abgaskanal
erfasst wird. Alternativ kann das Auftreten einer Fehlzündung bestimmt
werden, wenn erfasst wird, dass das Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufgrund
von Sauerstoff mager geworden ist, der in dem nicht verbrannten
Luft/Kraftstoff-Gemisch
enthalten ist.
-
Wenn
bestimmt wird, dass keine Fehlzündung
aufgetreten ist (NEIN bei dem Schritt S310, dann wird der Prozess
zum Ändern
der Ventildauer INCAM nach dem Start der Verzögerungssteuerung gemäß der vorstehenden
Beschreibung weiterhin bei dem Schritt S320 ausgeführt. Dann
wird der Prozess vorübergehend
ausgesetzt.
-
Wenn
bestimmt wird, dass eine Fehlzündung aufgetreten
ist (JA bei dem Schritt S310), dann wird der Prozess zum Ändern der
Ventildauer INCAM nach dem Start der Verzögerungssteuerung gemäß der vorstehenden
Beschreibung bei einem Schritt S330 vorübergehend ausgesetzt. Dabei
wird ein Wert, bei dem Fehlzündungen
auftreten, bei einem Schritt S340 gelernt, und der Prozess wird
vorübergehend
ausgesetzt.
-
Der
Wert, bei dem Fehlzündungen
auftreten, wird in dem Speicher der elektronischen Steuereinheit 60 gespeichert.
Bei diesem wiederholt ausgeführten
Prozess werden verschiedene Werte, bei denen Fehlzündungen
auftreten, in dem Speicher jedes Mal dann gespeichert, wenn das
Auftreten einer Fehlzündung
bestimmt wird. Dementsprechend wird ein Bereich, in dem Fehlzündungen
auftreten, der durch einen Bereich A in der 7 dargestellt
ist, in dem Speicher gebildet.
-
Bei
dem Schritt 5200 des Prozesses zum Ändern der Ventildauer gemäß der 5 wird
die Ventildauer INCAM gemäß dem Wert
der Ventilzeitgebung INVT während
der Zeit der Ausführung
des Schrittes S200 derart geändert,
dass die Kombination der Ventilzeitgebung INVT und der Ventildauer
INCAM (durch eine Linie L1 in der 7 angegeben) die Überlappung
der Ventile maximiert, während
der Bereich vermieden wird, in dem Fehlzündungen auftreten. Dementsprechend ändern sich
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM entlang der Linie
L1 während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung.
Während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
werden die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM nämlich mit
der Überlappung
der Ventile geändert,
das auf einen Wert aufrechterhalten wird, der dem Wert zum Begrenzen
der Fehlzündungen
entspricht. Anders gesagt wird die Ventildauer INCAM auf der Grundlage
der Ventilzeitgebung INVT und der Überlappung der Ventile entsprechend
dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündung
geändert.
-
Falls
das Lernen der Werte, bei denen die Fehlzündungen auftreten, bei dem
normalen Betrieb der Kraftmaschine 1 durchgeführt wird,
dann kann das Auftreten von Fehlzündungen das Fahrverhalten verschlechtern.
Da jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel
das Lernen während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
durchgeführt
wird, wird eine derartige Verschlechterung des Fahrverhaltens während des
normalen Betriebes der Kraftmaschine 1 verhindert.
-
Die 8 zeigt Änderungen
der Ventilzeitgebung INVT und der Ventildauer INCAM während der Ausführung des
Prozesses zum Ändern
der Ventildauer. Die 8 stellt eine Situation dar,
bei der der Zündschalter 97 während des
Leerlaufs ausgeschaltet ist.
-
Wie
dies in der 8 gezeigt ist, wird die Verzögerungssteuerung
gestartet, wenn der Zündschalter 97 bei
einem Zeitpunkt t1 ausgeschaltet wird. Bei dem Beginn der Verzögerungssteuerung startet
eine Änderung
der Ventilzeitgebung INVT zu der Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst, und es startet eine Änderung
der Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst.
-
Bei
dem Prozess zum Ändern
der Ventildauer INCAM ist die Überlappung
der Ventile kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert, bis die
Ventilzeitgebung INVT die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst
erreicht. Insbesondere wird die Ventildauer INCAM gemäß Änderungen
der Ventilzeitgebung INVT derart geändert, dass die Überlappung der
Ventile erhalten wird, die dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen
entspricht. Die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM
haben nämlich
miteinander mittels eines Parameters oder der Überlappung der Ventile eine
Wechselwirkung, und die Ventildauer INCAM wird gemäß Änderungen
der Ventilzeitgebung INVT geändert.
Während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
wird daher verhindert, dass die Überlappung
der Ventile übermäßig groß wird,
und sie wird auf einen angemessenen Wert während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
eingestellt.
-
Wenn
die Ventilzeitgebung INVT die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst bei dem Zeitpunkt t2 erreicht, wird die Ventildauer INCAM
zu der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst bei der maximalen
Rate geändert.
-
Wenn
die vorbestimmte Zeitperiode RT verstrichen ist, da die Verzögerungssteuerung
gestartet wird, wird die Verzögerungssteuerung
beendet, und die Kraftmaschine 1 wird gestoppt (Zeitpunkt
t3). Falls die Ventildauer INCAM die Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst bei dem Ende der Verzögerungssteuerung
nicht erreicht hat, dann wird der variable Ventildauermechanismus 53 durch
den elektrischen Strom der Batterie 70 betätigt, nachdem
die Verzögerungssteuerung
beendet wurde.
-
Auf
diese Art und Weise ist in jenem Fall, wenn der variable Ventildauermechanismus 53 nach dem
Ende der Verzögerungssteuerung
betätigt
wird, d. h. in jenem Fall, wenn der variable Ventildauermechanismus 53 betätigt wird,
während
die Kraftmaschine 1 nicht arbeitet, ein größerer Betrag
des elektrischen Stroms zum Betätigen
des Mechanismus 53 erforderlich, da ein Gleitwiderstand
größer als
in jenem Fall ist, wenn der Mechanismus 53 betätigt wird, während die
Kraftmaschine 1 arbeitet. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel
die Ventildauer INCAM während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
geändert
wird, dann wird die Überlappung
der Ventile auf den maximalen Wert des Bereiches zum Überlappen
der Ventile eingestellt, in dem keine Fehlzündung auftritt. Anders gesagt
wird die Ventildauer INCAM so geändert,
dass der Ventilöffnungszeitpunkt
IVO am stärksten
vorgerückt
ist, während
das Auftreten von Fehlzündungen
verhindert wird. Daher wird die Ventildauer INCAM während der
Ausführung der
Verzögerungssteuerung
mit der schnellstmöglichen
Rate geändert,
während
das Auftreten von Fehlzündungen
verhindert wird. Verglichen mit jenem Fall, wenn die Ventildauer
INCAM mit einer geringen Rate geändert
wird (in der 8 durch eine abwechselnd lang-
und zweimal kurzgepunktete Linie gezeigt), ist somit die Ventildauer
INCAM am Ende der Verzögerungssteuerung
(Zeitpunkt t3) näher
an der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst. Nach dem Ende der
Verzögerungssteuerung
wird dementsprechend der Leistungsverbrauch des variablen Ventildauermechanismus 53 minimiert.
-
Wenn
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM während des
normalen Betriebes der Kraftmaschine 1 festgelegt werden,
dann werden diese Ventilparameter so festgelegt, dass die Überlappung
der Ventile dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen entspricht, der durch
Lernen der Werte erhalten wird, bei denen die Fehlzündungen auftreten,
wobei die Überlappung
der Ventile in dem Bereich zum Verhindern des Auftretens von Fehlzündungen
maximiert wird. In diesem Fall wird ein ausreichender Betrag der
internen EGR-Menge gewährleistet,
so dass die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert ist. Da außerdem die
Ventildauer INCAM in dem Bereich maximiert wird, in dem das Auftreten
von Fehlzündungen
verhindert wird, wird die Ventilöffnungszeitperiode
IVOT auch maximiert. Somit wird der Pumpenverlust reduziert, was
die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
-
Das
Ventilbetätigungssteuergerät gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel,
wie es vorstehend beschrieben ist, hat die folgenden Vorteile.
- (1) Nachdem die Verzögerungssteuerung gestartet
wurde, werden die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM
auf die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst bzw. die Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst geändert. Gleichzeitig
wird die Ventildauer INCAM auf der Grundlage der Ventilzeitgebung
INVT so geändert,
dass die Überlappung
der Ventile kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Die Ventildauer
INCAM wird nämlich
so geändert, dass
die Überlappung
der Ventile kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert bezüglich des Änderns der
Ventilzeitgebung INVT ist.
-
Auf
diese Art und Weise haben die Ventilzeitgebung und die Ventildauer
unter Verwendung eines Parameters wie zum Beispiel die Überlappung
der Ventile eine Wechselwirkung miteinander, wenn die Ventilzeitgebung
INVT und die Ventildauer INCAM nach dem Start der Verzögerungssteuerung geändert werden.
Dies ermöglicht
in zuverlässiger
Weise, dass die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist. Daher wird die Überlappung
der Ventile in geeigneter Weise während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung eingestellt.
Außerdem
wird eine übermäßig starke Überlappung
der Ventile während
der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
verhindert.
- (2) Wenn die Ventildauer INCAM
auf der Grundlage der Ventilzeitgebung INVT so geändert wird, dass
die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
kleiner oder gleich dem vorbestimmten Wert ist, wird die Überlappung
der Ventile auf einen Wert eingestellt, der dem Wert zum Begrenzen
der Fehlzündungen
entspricht. Daher wird die Ventildauer INCAM so geändert, dass
die Überlappung
der Ventile gleich dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen
bezüglich
des Änderns
der Ventilzeitgebung INVT wird. Wenn die Ventilzeitgebung INVT und
die Ventildauer INCAM nach dem Start der Verzögerungssteuerung geändert werden,
haben die Ventilzeitgebung und die Ventildauer in dieser Art und
Weise unter Verwendung eines Parameters wie zum Beispiel die Überlappung
der Ventile miteinander eine Wechselwirkung. Dies ermöglicht in
zuverlässiger
Weise, dass die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
gleich dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen ist. Daher wird die Überlappung
der Ventile in angemessener Weise während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
eingestellt. Außerdem
wird das Auftreten von Fehlzündungen
aufgrund einer übermäßigen Überlappung
der Ventile während
der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
verhindert.
- (3) Wenn eine Fehlzündung
auftritt, während
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM geändert werden,
dann wird die Kombination aus der Ventilzeitgebung INVT und der
Ventildauer INCAM zu der Zeit des Auftretens der Fehlzündung als
ein Wert gelernt, bei dem Fehlzündungen
auftreten. Die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM werden
so geändert,
dass die Überlappung
der Ventile maximiert wird, während
der Bereich vermieden wird, in dem Fehlzündungen auftreten, der durch
die Werte definiert ist, bei denen die Fehlzündungen auftreten. Daher werden
die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM geändert, während die Überlappung
der Ventile aufrecht erhalten wird, das dem Wert zum Begrenzen der
Fehlzündungen
entspricht.
-
Falls
das Lernen der Werte, bei denen die Fehlzündungen auftreten, bei dem
normalen Betrieb der Kraftmaschine 1 durchgeführt wird,
kann das Auftreten von Fehlzündungen
das Fahrverhalten verschlechtern. Da jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel
das Lernen während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
durchgeführt
wird, wird eine Verschlechterung des Fahrverhaltens aufgrund der Funktion
des Lernens während
es normalen Betriebes der Kraftmaschine 1 verhindert.
- (4) Die Ventilzeitgebung des Einlassventils 19 zum
Starten der Kraftmaschine 1 wird bezüglich der Ventilzeitgebung
für den
Leerlauf verzögert. Daher
kann die Kraftmaschine 1 mit einer sehr kleinen internen
EGR-Menge gestartet werden. Dies erhält die günstige Startfunktion der Kraftmaschine 1 aufrecht.
-
Außerdem wird
die Ventildauer des Einlassventils 19 zum Starten der Kraftmaschine 1 größer als
während
des Leerlaufs festgelegt. Somit wird ein ausreichender Betrag der
Einlassluftmenge vom Starten der Kraftmaschine 1 erhalten.
Dies garantiert in zuverlässiger
Weise die Startfunktion der Kraftmaschine 1.
-
Wenn
die Ventildauer zum Starten der Kraftmaschine 1 festgelegt
wird, die größer ist
als während
des Leerlaufs, dann kann die Überlappung
der Ventile übermäßig vergrößert werden.
Diesbezüglich wird
die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
in angemessener Weise so gesteuert, wie dies vorstehend beschrieben
ist. Daher wird die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
in angemessener Weise so gesteuert, wie dies vorstehend beschrieben
ist. Daher wird die Überlappung
der Ventile während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
in angemessener Weise eingestellt, wenn die Ventilzeitgebung und
die Ventildauer während
des Startens der Kraftmaschine 1 in der vorstehend beschriebenen
Art und Weise festgelegt wird, um die Startfunktion der Kraftmaschine 1 zu verbessern.
-
Ein
Ventilbetätigungssteuergerät für eine Brennkraftmaschine
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel
nach dem Start der Verzögerungssteuerung
der variable Ventilzeitgebungsmechanismus 51 so betätigt, dass
die Ventilzeitgebung INVT zu der Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst wird, und der variable Ventildauermechanismus 53 wird
so betätigt,
dass die Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst wird.
-
Jedoch
wird bei diesem Ausführungsbeispiel die
Ventildauer INCAM in einer anderen Art und Weise als bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
geändert. Das
zweite Ausführungsbeispiel
ist ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel
außer
dem Unterschied in der Art und Weise, mit der die Ventildauer INCAM
geändert
wird. Dementsprechend wird nachfolgend der Prozess zum Ändern der
Ventildauer von diesem Ausführungsbeispiel
beschrieben.
-
Die 9 zeigt
eine Prozedur des Prozesses zum Ändern
der Ventildauer gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Der Prozess wird in vorbestimmten Zeitintervallen durch die elektronische Steuereinheit 60 wiederholt,
nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, bis die Ventildauer INCAM die Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst erreicht.
-
Wenn
dieser Prozess gestartet wird, dann wird zunächst bei einem Schritt S400
die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 zu dem Lo-Ende
bewegt, d. h. zu einer äußersten
Position in dem Bewegungsbereich des variablen Ventildauermechanismus 53,
der durch Begrenzungselement wie zum Beispiel Stopper begrenzt ist.
An dem Lo-Ende hat die Ventildauer INCAM den minimalen Wert. In
diesem Fall wird die Betätigungsrate
des variablen Ventildauermechanismus 53 vorzugsweise so
bestimmt, dass Geräusche
unterdrückt
werden, die durch eine Kollision der bewegbaren Elemente des variablen
Ventildauermechanismus 53 mit den Begrenzungselementen
wie zum Beispiel die Stopper erzeugt werden.
-
Dann
wird bei einem Schritt S410 bestimmt, ob der variable Ventildauermechanismus 53 das Lo-Ende
erreicht hat. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird bestimmt, ob der variable Ventildauermechanismus 53 das
Lo-Ende erreicht hat, und zwar auf der Grundlage von Änderungen
der Stromstärke
des Elektromotors 54 (Änderungen
der Stromstärke selbst
oder Änderungen
des Betätigungs-Pulsdauerverhältnisses).
-
Falls
bestimmt wird, dass der variable Ventildauermechanismus 53 das
Lo-Ende nicht erreicht hat (NEIN bei dem Schritt S410), dann wird
dieser Prozess vorübergehend
ausgesetzt. Falls andererseits bestimmt wird, dass der variable
Ventildauermechanismus 53 das Lo-Ende erreicht hat (JA
bei dem Schritt S410), dann wird das Lernen einer Referenzposition
bezüglich
der Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 52 durchgeführt (bei
dem nächsten
Schritt S420).
-
Wenn
das Lernen der Referenzposition abgeschlossen ist, dann wird die
Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst
bei der maximalen Rate geändert
(bei dem nächsten
Schritt S430). Wenn die Ventildauer INCAM die Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst erreicht, dann wird dieser Prozess beendet.
-
Die 10 zeigt Änderungen
der Ventilzeitgebung INVT und der Ventildauer INCAM während der
Ausführung
des Prozesses zum Ändern
der Ventildauer. Die 10 stellt eine Situation dar,
bei der der Zündschalter 97 während des
Leerlaufs ausgeschaltet wird. Wie dies in der 10 gezeigt
ist, wenn der Zündschalter 97 während des
Zeitpunktes t1 ausgeschaltet wird, wird die Verzögerungssteuerung gestartet.
Gleichzeitig mit dem Start der Verzögerungssteuerung startet eine Änderung
der Ventilzeitgebung INVT zu der Kraftmaschinenstartventilzeitgebung
INVTst. Gleichzeitig mit dem Start der Verzögerungssteuerung startet außerdem eine
Betätigung
des variablen Ventildauermechanismus 53 zu dem Lo-Ende.
Wenn das sich bewegende Element des variablen Ventildauermechanismus 53 das Lo-Ende
bei dem Zeitpunkt t2 erreicht, dann wird das Lernen der Referenzposition
gestartet. Wenn das Lernen der Referenzposition bei dem Zeitpunkt
t3 abgeschlossen ist, dann wird die Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst bei der maximalen Rate geändert.
-
Das
Ventilbetätigungssteuergerät gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
hat die folgenden Vorteile.
- (1) Nachdem die
Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, werden die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer
INCAM auf die Kraftmaschinenstartventilzeitgebung INVTst bzw. die
Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst geändert. Nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 vorübergehend
zu dem Lo-Ende geändert.
Da nämlich
die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 zu der Referenzposition
geändert
wird, bei der Ventildauer INCAM reduziert ist, wird die Ventildauer
INCAM nach dem Start der Verzögerungssteuerung
vorübergehend
reduziert. Das Ändern
der Überlappung
der Ventile wird daher aufgrund der Änderung der Ventildauer INCAM
reduziert. Wenn die Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM
während
der Ausführung
der Verzögerungssteuerung
geändert
werden, wird daher die Überlappung
der Ventile in angemessener Weise während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung eingestellt.
Außerdem
wird eine übermäßig starke Überlappung
der Ventile verhindert.
-
Wenn
das Lernen der Referenzposition abgeschlossen ist, dann wird die
Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst
bei der maximalen Rate geändert.
Da zu dieser Zeit die Ventildauer INCAM erhöht wird, wird der Ventilöffnungszeitpunkt
IVO des Einlassventils 19 vorgerückt. Dies vergrößert die Überlappung
der Ventile. Zu dem Zeitpunkt (Zeitpunkt t3), wenn die Änderung
der Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer INCAMst
startet, wurde die Ventilzeitgebung INVT bereits um einen gewissen
Betrag verzögert,
wobei die Änderung
der Ventilzeitgebung INVT den Ventilöffnungszeitpunkt IVO des Einlassventils 19 verzögert hat.
Auch wenn der Ventilöffnungszeitpunkt
IVO durch das Ändern
der Ventildauer INCAM vorgerückt wird,
wird die Vorrückung
daher auf ein gewisses Maß durch
die Verzögerung
des Ventilöffnungszeitpunktes
IVO aufgrund der Änderung
der Ventilzeitgebung INVT beseitigt. Dies verhindert, dass die Überlappung
der Ventile übermäßig groß wird,
und zwar aufgrund der Vergrößerung der
Ventildauer INCAM.
- (2) Um die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 zu erfassen, muss
die Betätigungsposition
des variablen Ventildauermechanismus 53 vorübergehend
zu dem Lo-Ende bewegt werden, und die Referenzposition muss gelernt
werden. Falls das Lernen der Referenzposition während des normalen Betriebes
der Kraftmaschine 1 durchgeführt wird, unterscheidet sich die
Ventildauer INCAM des Einlassventils 19 von der Ventildauer,
die dem Kraftmaschinenbetriebszustand entspricht. Dies kann den
Betriebszustand verschlechtern, und dies kann das Fahrverhalten
verschlechtern (zum Beispiel hinsichtlich der Kraftmaschinenleistung).
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird jedoch das Lernen der Referenzposition während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung
durchgeführt.
Da nämlich
das Lernen der Referenzposition durchgeführt wird, nachdem eine Anforderung
zum Stoppen der Kraftmaschine bewirkt wurde, wird das Fahrverhalten
bei dem Lernen der Referenzposition anders als in jenem Fall nicht
verschlechtert, wenn die Referenzposition während des normalen Betriebes
der Kraftmaschine 1 gelernt wird.
- (3) Falls die Referenzposition des variablen Ventildauermechanismus 53 gelernt
wird, wenn die Kraftmaschine 1 nicht betrieben wird, wird
der Kraftmaschinenbetriebszustand nicht verschlechtert. In diesem
Fall kann jedoch ein Spiel (Zahnspiel) den mechanischen Bauteilen
zum Betätigen des
variablen Ventildauermechanismus 53 die Genauigkeit beim
Lernen der Referenzposition verschlechtern. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
das Lernen der Referenzposition während der Ausführung der
Verzögerungssteuerung durchgeführt, d.
h. während
die Kraftmaschine 1 arbeitet und eine Last in einer Richtung
auf das Antriebssystem aufgebracht wird. Somit wird die Referenzposition
genau gelernt, ohne dass sie durch das Spiel beeinflusst wird.
-
Die
vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele
können
folgendermaßen
abgewandelt werden.
-
Wenn
bei dem ersten Ausführungsbeispiel die
Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM nach dem Start der
Verzögerungssteuerung
geändert
werden, dann wird die Überlappung
der Ventile so eingestellt, dass sie kleiner oder gleich dem vorbestimmten
Wert ist. Insbesondere wird die Überlappung
der Ventile auf einen Betrag geändert,
der dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen entspricht, während die
Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM geändert werden.
Alternativ können die
Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM in der gleichen
Art und Weise so geändert
werden, dass die Überlappung
der Ventile zumindest kleiner als der Betrag ist, der dem Wert zum
Begrenzen der Fehlzündungen
entspricht. Verglichen mit jenem Fall, wenn die Ventilzeitgebung
INVT und die Ventildauer INCAM so geändert werden, dass die Überlappung
der Ventile gleich dem Betrag wird, der dem Wert zum Begrenzen der
Fehlzündungen
entspricht, wird in diesem Fall die interne EGR-Menge während der
Ausführung
der Verzögerungssteuerung
reduziert. Das Auftreten von Fehlzündungen wird noch zuverlässiger verhindert.
-
Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
wird die Ventildauer INCAM auf der Grundlage der Ventilzeitgebung
INVT so geändert,
dass die Überlappung
der Ventile zu dem Betrag wird, der dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen
entspricht. Alternativ kann die Ventilzeitgebung INVT auf der Grundlage der
Ventildauer INCAM so geändert
werden, dass die Überlappung
der Ventile zu dem Betrag wird, der dem Wert zum Begrenzen der Fehlzündungen
entspricht.
-
Wenn
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die
Ventildauer INCAM nach der Beendigung des Lernens der Referenzposition
geändert
wird, d. h. wenn die Ventildauer INCAM zu der Kraftmaschinenstartventildauer
INCAMst geändert
wird, dann kann der Prozess zum Ändern
der Ventildauer gemäß der 5 ausgeführt werden,
der bei dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist.
-
Bei
einer Brennkraftmaschine, die während des
Leerlaufs automatisch gestoppt wird, kann die vorstehend beschriebene
Verzögerungssteuerung dann
ausgeführt
werden, wenn eine Anforderung zum automatischen Stoppen bewirkt
wird. Nachdem die Verzögerungssteuerung
gestartet wurde, können die
Ventilzeitgebung INVT und die Ventildauer INCAM in der Art und Weise
geändert
werden, wie sie bei dem ersten Ausführungsbeispiel oder bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. Dementsprechend werden die vorstehend aufgezählten Vorteile
auch dann erhalten, wenn die Kraftmaschine automatisch gestoppt
wird.
-
Die
vorliegende Erfindung kann gemäß dem selben
Prinzip, wie es hierin offenbart ist, auf eine Brennkraftmaschine
angewendet werden, bei der ein Einlassventil 19 mit einem
variablen Ventildauermechanismus 53 versehen ist, und bei
der ein Auslassventil 20 mit einem variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 versehen
ist.
-
Die
vorliegende Erfindung kann auch gemäß dem selben Prinzip, wie es
hierin offenbart ist, auf eine Brennkraftmaschine angewendet werden,
bei der ein Auslassventil 20 mit einem variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 und
einem variablen Ventildauermechanismus 53 versehen ist,
oder auf eine Brennkraftmaschine, bei der ein Einlassventil 19 mit
einem variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 51 versehen
ist und bei der ein Auslassventil 20 mit einem variablen
Ventildauermechanismus 53 versehen ist.
-
Nach
einer Verzögerungssteuerung
zum Erweitern einer Zeitperiode nach einer Anforderung zum Stoppen
der Kraftmaschine bis zu einem Start eines tatsächlichen Stopps der Kraftmaschine ändert eine
elektronische Steuereinheit (60) die Ventilzeitgebung und
die Ventildauer eines Einlassventils (19) auf eine Ventilzeitgebung
und eine Ventildauer, die zum Starten der Kraftmaschine (1)
geeignet sind. Wenn die Ventilzeitgebung und die Ventildauer nach dem
Start der Verzögerungssteuerung
geändert
werden, ändert
die elektronische Steuereinheit (60) die Ventilzeitgebung
oder die Ventildauer des Einlassventils (19) auf der Grundlage
der jeweils anderen, so dass eine Überlappung der Ventile kleiner
oder gleich einem vorbestimmten Wert wird.