Darstellung der Erfindung
Technische
Aufgabe
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuergerät oder dergleichen
für eine Brennkraftmaschine
bereitzustellen, das das Auftreten einer Uneinheitlichkeit von Zylindern
mit Bezug aufeinander in Hinsicht auf die Einlassluftmenge und die
interne Abgasrückführmenge
unterbinden kann.
Technische
Lösung
Ein
Steuergerät
für eine
Brennkraftmaschine gemäß der vorliegenden
Erfindung steuert die Brennkraftmaschine, die eine ein Ventil antreibende
Nockenwelle und einen Änderungsmechanismus
hat, der eine Phase ändert,
in der das Ventil geschlossen ist. Das Steuergerät hat eine Betriebseinheit.
Die Betriebseinheit steuert den Änderungsmechanismus
in einer Weise, dass die Phase in einem Fall vorgerückt wird,
in dem ein durch Drehung der Nockenwelle an der Nockenwelle aufgebrachtes
Drehmoment in einer Richtung wirkt, die einer Drehrichtung der Nockenwelle
entgegengesetzt ist, und sie steuert den Änderungsmechanismus in der
Weise, dass die Phase in einem Fall verzögert wird, in dem das Drehmoment
in der Drehrichtung der Nockenwelle wirkt.
In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird in dem Fall, in dem das Drehmoment
in der Richtung wirkt, die der Nockenwellendrehrichtung entgegengesetzt
ist, die Phase, in der das Ventil geschlossen ist, vorgerückt, und
in dem Fall, in dem das Drehmoment in der Nockenwellendrehrichtung wirkt,
wird die Phase verzögert.
Somit kann bei einem Zylinder in dem Fall, in dem das Drehmoment,
das in der Richtung wirkt, die der Nockenwellendrehrichtung entgegengesetzt
ist, eine Verzögerung
der Phase (der Zeitgebung) verursachen könnte, in der das Einlassventil
oder das Auslassventil geschlossen ist, die Phase, in der das Einlassventil
oder das Auslassventil geschlossen ist, vorgerückt werden. Dementsprechend
kann das Ereignis der Verzögerung
der Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen
ist, unterbunden werden. Ferner kann bei einem Zylinder in dem Fall,
in dem das Drehmoment, das in der Nockenwellendrehrichtung wirkt,
ein Vorrücken
der Phase verursachen könnte,
in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen ist, die
Phase, in der das Einlass- oder Auslassventil geschlossen ist, verzögert werden.
Dementsprechend kann das Ereignis eines Vorrückens der Phase, in der das
Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen ist, unterbunden
werden. Somit kann das Steuergerät
für die
Brennkraftmaschine bereitgestellt werden, welches das Ereignis einer
Verschiebung der Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil
eines jeden Zylinders tatsächlich
geschlossen ist, mit Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten
Phase unterbinden kann, und welches ein Ereignis einer Uneinheitlichkeit
von Zylindern mit Bezug aufeinander in Hinsicht auf die Menge von
in den Zylinder eingesogener Luft und der internen Abgasrückführmenge
unterbinden kann.
Bevorzugterweise
steuert die Betriebseinheit den Änderungsmechanismus
in einer Weise, dass die Phase um ein größeres Ausmaß vorgerückt wird, wenn das in der Richtung
wirkende Drehmoment, die der Drehrichtung der Nockenwelle entgegengesetzt ist,
größer ist,
und sie steuert den Änderungsmechanismus
so, dass die Phase um ein größeres Ausmaß verzögert wird,
wenn das Drehmoment, das in der Drehrichtung der Nockenwelle wirkt,
größer ist.
Wenn
das Drehmoment, das in der Richtung wirkt, die der Nockenwellendrehrichtung
entgegengesetzt ist, größer ist,
wird die Phase des Einlassventils oder des Auslassventils erfindungsgemäß um ein größeres Ausmaß vorgerückt. Ferner
wird dann, wenn das in der Nockenwellendrehrichtung wirkende Drehmoment
größer ist,
die Phase des Einlassventils oder des Auslassventils um ein größeres Ausmaß verzögert. Dementsprechend
kann dann, wenn eine Verzögerung
einer Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen
ist, größer ist, die
Phase, in der das Einlassventil oder Auslassventil geschlossen ist,
um ein größeres Ausmaß vorgerückt werden.
Ferner kann dann, wenn das Vorrücken
der Phase, in der das Einlass- oder das Auslassventil geschlossen
ist, größer ist,
die Phase, in der das Einlass- oder
das Auslassventil geschlossen ist, um ein größeres Ausmaß verzögert werden. Somit kann für jeden
Zylinder das Ereignis einer Verschiebung der Phase, in der das Einlassventil
oder Auslassventil tatsächlich
geschlossen ist, bezüglich
einer unter einer Steuerung bestimmten Phase verhindert werden, und
es kann das Ereignis einer Uneinheitlichkeit von Zylindern mit Bezug
aufeinander in Hinsicht auf die Einlassluftmenge und die interne
Abgasrückführmenge
verhindert werden.
Weiterhin
ist zu bevorzugen, dass die Betriebseinheit den Änderungsmechanismus in einer Weise
steuert, dass die Phase um ein größeres Ausmaß vorgerückt wird, wenn die Nockenwelle
eine höhere
Drehzahl hat, und dass sie den Änderungsmechanismus
in einer Weise steuert, dass die Phase um ein größeres Ausmaß verzögert wird, wenn die Nockenwelle
eine höhere
Drehzahl hat.
In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn die höhere Nockenwellendrehzahl
ein größeres Drehmoment
verursacht, das in der Richtung wirkt, die der Nockenwellendrehrichtung
entgegengesetzt ist, die Phase des Einlassventils oder des Auslassventils
um ein größeres Ausmaß vorgerückt. Ferner
wird dann, wenn eine höhere
Nockenwellendrehzahl ein größeres Drehmoment
verursacht, das in der Nockenwellendrehrichtung wirkt, die Phase
des Einlassventils oder des Auslassventils um ein größeres Ausmaß verzögert. Dementsprechend
kann dann, wenn eine Verzögerung
einer Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen
ist, größer ist,
die Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen
ist, um ein größeres Ausmaß vorgerückt werden.
Ferner kann dann, wenn ein Vorrückbetrag
einer Phase, in der das Einlassventil oder das Auslassventil geschlossen
ist, größer ist,
die Phase, in der das Einlassventil oder Auslassventil geschlossen
ist, um ein größeres Ausmaß verzögert werden.
Somit kann für jeden
Zylinder das Ereignis einer Verschiebung der Phase, in der das Einlassventil
oder das Auslassventil tatsächlich
geschlossen ist, mit Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten
Phase verhindert werden, und es kann das Ereignis einer Uneinheitlichkeit
von Zylindern mit Bezug aufeinander in Hinsicht auf die Einlassluftmenge
und die interne Abgasrückführmenge
verhindert werden.
Es
ist weiterhin zu bevorzugen, dass die Betriebseinheit den Änderungsmechanismus
in einer Weise steuert, dass die Phase um ein größeres Ausmaß vorgerückt wird, wenn die Brennkraftmaschine eine
höhere
Last hat, und dass sie den Änderungsmechanismus
in einer Weise steuert, dass die Phase um ein größeres Ausmaß verzögert wird, wenn die Brennkraftmaschine
eine höhere
Last hat.
In Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung wird dann, wenn eine höhere Last
der Brennkraftmaschine ein größeres Drehmoment
verursacht, das in der Richtung wirkt, die der Nockenwellendrehrichtung
entgegengesetzt ist, die Phase des Einlassventils oder des Auslassventils
um ein größeres Ausmaß vorgerückt. Ferner
kann dann, wenn eine höhere
Last der Brennkraftmaschine ein größeres Drehmoment verursacht,
das in der Nockenwellendrehrichtung wirkt, die Phase, in der das
Einlassventil oder Auslassventil geschlossen ist, um ein größeres Ausmaß verzögert werden.
Dementsprechend kann dann, wenn eine Verzögerung einer Phase, in der das
Einlassventil oder Auslassventil geschlossen ist, größer ist,
die Phase, in der das Einlassventil oder Auslassventil geschlossen
ist, um ein größeres Ausmaß vorgerückt werden.
Ferner kann dann, wenn der Vorrückbetrag
der Phase, in der das Einlassventil oder Auslassventil geschlossen
ist, größer ist,
die Phase, in der das Einlassventil oder Auslassventil geschlossen
ist, um ein größeres Ausmaß verzögert werden.
Somit kann für
jeden Zylinder das Ereignis einer Verschiebung der Phase, in der
das Einlassventil oder Auslassventil tatsächlich geschlossen ist, mit
Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten Phase verhindert
werden, und es kann eine Uneinheitlichkeit von Zylindern mit Bezug
aufeinander in Hinsicht auf die Einlassluftmenge und die interne
Abgasrückführmenge
unterbunden werden.
Die
vorgenannten und weiteren Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der vorliegenden
Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlicher.
Vorteilhafte Wirkungen
der Erfindung
Kurze Beschreibung
der Abbildungen der Zeichnungen
1 zeigt
schematisch eine Konfiguration einer Kraftmaschine eines Fahrzeugs,
an dem eine ECU montiert ist, die ein Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
2 ist
ein Kennfeld, das Sollwerte der Phase einer Einlassnockenwelle definiert.
3 ist
eine Perspektivansicht, die einen Zylinderblock zeigt.
4 ist
eine Tabelle, die eine Zündreihenfolge
der Kraftmaschine zeigt.
5 zeigt Änderungen
eines Nockendrehmoments, das an der Einlassnockenwelle aufgebracht
wird.
6 zeigt
ein Kennfeld zum Korrigieren der Phase eines Einlassventils.
7 ist
ein Ablaufdiagramm, das eine Steuerstruktur eines Programms zeigt,
das durch die ECU von 1 ausgeführt wird.
Kurzbeschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen werden im weiteren Verlauf Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung
sind gleiche Komponenten durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet.
Sie sind gleich bezeichnet und funktionieren gleich. Daher wird
eine ausführliche
Beschreibung davon nicht wiederholt.
Unter
Bezug auf 1 wird eine Beschreibung einer
Kraftmaschine eines Fahrzeugs gegeben, an dem ein Steuergerät gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung montiert ist. Das Steuergerät in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist beispielsweise mittels eines Programms realisiert, das durch
eine in 1 gezeigte ECU (elektronische
Steuereinheit) 4000 ausgeführt wird.
Die
Kraftmaschine 1000 ist eine 8-zylindrige Kraftmaschine
der V-Bauweise, die eine „A"-Reihe 1010 und
eine „B"-Reihe 1012 aufweist,
von denen jede eine Gruppe von vier Zylindern hat. Hier kann jede
Kraftmaschine verwendet werden, die sich von der V8-Kraftmaschine
unterscheidet.
In
die Kraftmaschine 1000 wird Luft von einem Luftreiniger 1020 eingesogen.
Die Menge der eingesogenen Luft wird durch ein Drosselventil 1030 angepasst.
Das Drosselventil 1030 ist ein elektrisches Drosselventil,
das durch einen Motor angetrieben ist.
Die
Luft wird in einem Zylinder 1040 (Brennkammer) mit Kraftstoff
gemischt. In den Zylinder 1040 wird der Kraftstoff direkt
von einem Injektor 1050 eingespritzt. Mit anderen Worten
sind in dem Zylinder 1040 Einspritzlöcher des Injektors 1050 vorgesehen.
Der
Kraftstoff wird im Einlasstakt eingespritzt. Die Kraftstoffeinspritzzeitgebung
ist nicht auf den Einlasstakt beschränkt. Ferner ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die Kraftmaschine 1000 als eine direkt einspritzende Kraftmaschine
beschrieben, die Einspritzlöcher
eines Injektors 1050 hat, die in dem Zylinder 1040 vorgesehen
sind. Jedoch kann zusätzlich
zu dem direkt einspritzenden (zylinderinnenseitigen) Injektor 1050 ein
Anschlussinjektor (Vorkammereinspritzung) vorgesehen sein. Außerdem kann
auch nur der Anschlussinjektor vorgesehen sein.
Das
Luft-Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 1040 wird durch eine
Zündkerze 1060 gezündet und dementsprechend
verbrannt. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch nach der Verbrennung, nämlich das
Abgas, wird durch einen Dreiwegekatalysator 1070 gereinigt und
danach zur Außenseite
des Fahrzeugs ausgelassen. Das Luft-Kraftstoff-Gemisch wird verbrannt, so
dass ein Kolben 1080 nach unten gedrückt und dadurch eine Kurbelwelle 1090 gedreht
wird.
An
der Oberseite des Zylinders 1040 sind ein Einlassventil 1100 und
ein Auslassventil 1110 vorgesehen. Das Einlassventil 1100 ist
durch eine Einlassnockenwelle 1120 angetrieben. Das Auslassventil 1110 ist
durch eine Auslassnockenwelle 1130 angetrieben. Die Einlassnockenwelle 1120 und
die Auslassnockenwelle 1130 sind durch solche Teile wie eine
Kettentrieb und Zahnräder,
die bei der gleichen Drehzahl gedreht werden, gekoppelt.
Die
Phase (Öffnungs-/Schließzeitgebung) des
Einlassventils 1100 wird durch einen variablen Einlassventilzeitgebungsmechanismus 2000 gesteuert,
der an der Einlassnockenwelle 1120 vorgesehen ist. Die
Phase (Öffnungs-/Schließzeitgebung)
des Auslassventils 1110 wird durch einen variablen Auslassventilzeitgebungsmechanismus 3000 gesteuert,
der an der Auslassnockenwelle 1130 vorgesehen ist.
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden
die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 durch
die variablen Ventilzeitgebungsmechanismen gedreht, um die jeweiligen Phasen
des Einlassventils 1100 und des Auslassventils 1110 zu
steuern. Es ist anzumerken, dass das Phasensteuerverfahren nicht
auf das vorstehend erwähnte
Verfahren beschränkt
ist.
Der
variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus 2000 wird
durch einen Elektromotor betätigt.
Der variable Auslassventilzeitgebungsmechanismus 3000 wird
hydraulisch betätigt.
Es ist anzumerken, dass der variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus 2000 hydraulisch
betätigt
werden kann, während
der variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus 3000 durch
einen Elektromotor angetrieben werden kann. Da ferner jede wohlbekannte
Art zum Realisieren der variablen Ventilzeitgebungsmechanismen verwendet
werden kann, wird eine ausführliche
Beschreibung davon hier nicht gegeben.
Von
einem Kurbelwinkelsensor 5000 werden die Drehzahl und den
Kurbelwinkel der Kurbelwelle 1090 anzeigende Signale in
die ECU 4000 eingegeben. Ferner werden von einem Nockenstellungssensor 5010 die
jeweiligen Phasen der Einlassnockenwelle 1120 und der Auslassnockenwelle 1130 anzeigende
Signale (Phase: Nockenwellenstellung in der Drehrichtung) in die
ECU 4000 eingegeben.
Ferner
werden von einem Kühlmitteltemperatursensor 5020 ein
die Wassertemperatur (Kühlmitteltemperatur)
der Kraftmaschine 1000 anzeigendes Signal und von einem
Luftmassenmesser 5030 ein die Einlassluftmenge (Menge der
in die Kraftmaschine 1000 eingesogenen oder eingebrachten
Luft) der Kraftmaschine 1000 anzeigendes Signal in die
ECU 4000 eingegeben.
Auf
Grundlage dieser von den Sensoren eingegebenen Signale sowie eines
Kennfelds und eines Programms, die in einem (nicht gezeigten) Speicher gespeichert
sind, steuert die ECU 4000 die Drosselöffnungsstellung, die Zündzeitgebung,
die Kraftstoffeinspritzzeitgebung, die Kraftstoffeinspritzmenge, die
Phase des Einlassventils 1100 und die Phase des Auslassventils 1110 beispielsweise
so, dass die Kraftmaschine 1000 in einem gewünschten
Betriebszustand betrieben wird.
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestimmt
die ECU 4000 die Phase des Einlassventils 1100 auf
Grundlage des in 2 gezeigten Kennfelds, welches
die Kraftmaschinendrehzahl NE und die Einlassluftmenge KL als Parameter
verwendet. Eine Vielzahl von Kennfeldern für jeweilige Kühlmitteltemperaturen
sind zum Bestimmen der Phase des Einlassventils 1100 gespeichert.
Unter
Bezugnahme auf 3 wird eine weitere Beschreibung
der Kraftmaschine 1000 gegeben. In der „B"-Reihe 1012 eines Zylinderblocks 1002 der Kraftmaschine 1000 sind
mit entsprechenden Nummern #1, #3, #5 und #7 bezeichnete Zylinder 1040 ausgebildet
und sie sind von der Vorderseite zur Rückseite des Fahrzeugs in Reihe
angeordnet.
Ferner
sind in einer „A"-Reihe 1010 des
Zylinderblocks 1002 mit Bezugsnummern #2, #4, #6 und #8
bezeichnete Zylinder 1040 ausgebildet und sie sind von
der Vorderseite zur Rückseite
des Fahrzeugs in Reihe angeordnet.
Wie
in 4 gezeigt ist, wird die Zündung in den Zylindern in der
Reihenfolge des #1-Zylinders, #8-Zylinders, #7-Zylinders, #3-Zylinders,
#6-Zylinders, #5-Zylinders, #4-Zylinders und #2-Zylinders verursacht.
Das Zündintervall
beträgt
90° Kurbelwinkel
(CA).
Während die
Kurbelwelle 1090 zwei Umdrehungen macht (720° Kurbelwinkel)
wird ein Zyklus der Kraftmaschine 1000 vollendet, welcher
aus den vier Schritten besteht: Einlasstakt → Kompressionstakt → Arbeitstakt → Auslasstakt.
Daher besteht zwischen zwei Zylindern, von denen einer dem anderen mit
einem weiteren Zylinder dazwischen in der Zündreihenfolge vorhergeht, nämlich zwischen
den zwei Zylindern bei einem Zündintervall
von 180° Kurbelwinkel
eine Differenz im Zyklus, die einem Takt in dem Zyklus entspricht.
Somit
befindet sich der #7-Zylinder im Übergang von dem Auslasstakt
zu dem Einlasstakt, wenn sich der #1-Zylinder in dem Übergang
von dem Einlasstakt zu dem Kompressionstakt befindet. Hier fängt das
Einlassventil 1100 des #7-Zylinders mit dem Öffnungsbetrieb
in der Phase (der Zündzeitgebung)
an, in der das Einlassventil 1100 des #1-Zylinders geschlossen
ist. Daher nimmt das Nockendrehmoment zu, das in der Richtung aufgebracht
wird, die der Richtung entgegengesetzt ist, in der sich die Einlassnockenwelle 1120 dreht.
Das
Nockendrehmoment, das in der Richtung aufgebracht wird, die der
Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, nimmt zusätzlich
zu der Phase, in der das Einlassventil 1100 des #1-Zylinders
geschlossen ist, in der Phase zu, in der das Einlassventil 1100 des
#3-Zylinders geschlossen ist.
Was
die zwei Zylinder betrifft, die in ihrer Zündreihenfolge aufeinander folgen,
nämlich
zwei Zylinder bei einem Zündintervall
von 90° Kurbelwinkel,
befindet sich in der Phase, in der das Einlassventil 1100 des
in Zündreihenfolge
vorhergehenden Zylinders geschlossen ist, das Einlassventil 1100 des
in Zündreihenfolge
nachfolgenden anderen Zylinders im Übergang von dem Öffnungsbetrieb
zu dem Schließbetrieb.
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel befindet
sich in der Phase, in der das Einlassventil 1100 des #7-Zylinders
geschlossen ist, das Einlassventil 1100 des #3-Zylinders
im Übergang
von dem Öffnungsbetrieb
zum Schließbetrieb.
Daher nimmt das Nockendrehmoment zu, das in der Richtung aufgebracht
wird, in der sich die Einlassnockenwelle 1120 dreht.
Ein
zu dem vorstehend beschriebenen Zustand ähnlicher Zustand kann auch
in der „A"-Reihe 1010 auftreten.
Wie in 5 gezeigt ist, ist in der Phase, in der die jeweiligen
Einlassventile 1100 des #2-Zylinders und des #6-Zylinders
geschlossen sind, das Nockendrehmoment größer, das in der Richtung aufgebracht
wird, die der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist. Ferner ist in der Phase, in der das Einlassventil 1100 des
#4-Zylinders geschlossen wird, das Nockendrehmoment größer, das
in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht
wird.
Es
ist anzumerken, dass die durchgezogene Linie in 5 das Nockendrehmoment
wiedergibt, das auf die an der „B"-Reihe 1012 vorgesehene Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht
wird. Die gestrichelte Linie gibt das Nockendrehmoment wieder, das auf
die an der „A"-Reihe 1010 vorgesehene
Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht wird. Die Punkte geben
jeweils das Nockendrehmoment bei einem Kurbelwinkel wieder, bei
dem das Einlassventil 1100 eines jeden Zylinders 1040 geschlossen
ist.
Überdies
wird in 5 das Nockendrehmoment, das
in der Richtung aufgebracht wird, die der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, durch einen positiven Wert wiedergegeben, und das Nockendrehmoment,
das in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht
wird, wird durch einen negativen Wert wiedergegeben.
Falls
das Nockendrehmoment, das in der Richtung aufgebracht wird, die
der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, größer ist,
ist die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, infolge eines Einflusses einer Verformung oder dergleichen
von solchen Komponenten wie dem Kettentrieb, der die Nockenwelle
und die Kurbelwelle miteinander koppelt, und anderer Teile später als
eine unter einer Steuerung bestimmten Phase. Dementsprechend ist
die Phase, in denen die jeweiligen Einlassventile 1100 des #1-Zylinders,
#3-Zylinders, #2-Zylinders und #6-Zylinders tatsächlich geschlossen sind, später als
die Phase, in der die jeweiligen Einlassventile 1100 von anderen
Zylindern geschlossen sind.
Falls
im Gegensatz dazu das Nockendrehmoment, das in der Drehrichtung
der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht wird, größer ist,
ist die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen ist,
infolge des Einflusses einer Verformung oder dergleichen von solchen
Komponenten wie des Kettentriebs, der die Kurbelwelle und die Nockenwellen
verbindet, und anderer Teile früher
als eine unter einer Steuerung bestimmten Phase. Dementsprechend
ist die Phase, in der jeweilige Einlassventile 1100 des #7-Zylinders
und des #4-Zylinders tatsächlich
geschlossen sind, früher
als die Phase, in der die jeweiligen Einlassventile 1100 von
anderen Zylindern geschlossen sind.
In
dem Zylinder 1040, bei dem das Einlassventil 1100 in
einer verspäteten Phase
geschlossen ist, nimmt die Menge der beim Anheben des Kolbens 1080 von
dem Zylinder 1040 in den Einlasskrümmer zurück gedrückten Luft zu, was zu einer
Abnahme der endgültigen
Menge von in den Zylinder 1040 eingesogenen Luft führt.
Im
Gegensatz dazu nimmt in dem Zylinder 1040, dessen Einlassventil 1100 in
einer vorgerückten
Phase geschlossen ist, die Menge von beim Anheben des Kolbens 1080 von
dem Zylinder 1040 in den Einlasskrümmer zurück gedrückter Luft ab, was zu einer
Erhöhung
der endgültigen
Menge von in den Zylinder 1040 eingesogenen Luft führt.
Somit
unterscheiden sich die Zylinder voneinander in Hinsicht auf die
Einlassluftmenge. In diesem Fall nimmt eine Schwankung der Drehung
der Kurbelwelle 1090 (eine Schwankung der Drehgeschwindigkeit
während
einer Umdrehung) zu und dementsprechend könnten Vibrationen und Lärm der Kraftmaschine 1000 zunehmen.
Dann
wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen ist,
so korrigiert, dass die Mengendifferenz von in den Zylinder 1040 eingesogenen
Luft so stark wie möglich
verringert wird. Die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen
ist, wird, wie in 6 gezeigt ist, auf Grundlage
des Kennfelds korrigiert, das entsprechend des Nockendrehmoments das
Ausmaß definiert,
mit dem die Phase korrigiert werden sollte.
Die
Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen ist, wird
in dem Fall korrigiert, in dem der Kurbelwinkel ein Kurbelwinkel
ist, bei dem das Nockendrehmoment in der Richtung aufgebracht wird, die
der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, so dass die Phase relativ zu einer durch das in 2 gezeigte
Kennfeld definierten Referenzphase (die Phase, die aus der Kraftmaschinendrehzahl
ME und der Einlassluftmenge KL bestimmt wird) vorgerückt wird.
Im
Gegensatz dazu wird die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen
ist, in dem Fall korrigiert, in dem der Kurbelwinkel ein Kurbelwinkel ist,
bei dem das Nockendrehmoment in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht
wird, so dass die Phase relativ zu der durch das in 2 gezeigte
Kennfeld definierten Referenzphase verzögert wird.
Unter
Bezugnahme auf 7 wird eine Beschreibung einer
Steuerstruktur eines durch die ECU 4000 ausgeübten Programms
gegeben, die ein Steuergerät
gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
In
Schritt (im Weiteren wird Schritt mit S abgekürzt) 100 erfasst die
ECU 4000 den Kurbelwinkel auf Grundlage eines Signals (Impulssignals),
das von einem Kurbelwinkelsensor 5000 übermittelt wird.
In
S200 korrigiert die ECU 4000 auf Grundlage des erfassten
Kurbelwinkels und des vorstehend erwähnten Kennfelds (siehe 6)
die Phase, in der das Einlassventil 1100 eines jeden Zylinders 1040 geschlossen
ist, auf eine Phase, die bezüglich
der Referenzphase vorgerückt
oder verzögert
ist. Der variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus 2000 wird
so gesteuert, dass die korrigierte Phase realisiert wird. Danach
endet dieser Prozess.
Nun
wird eine Beschreibung eines Betriebs der ECU 4000 gegeben,
die das Steuergerät
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist, und zwar auf Grundlage der vorstehend beschriebenen Struktur und
des Ablaufdiagramms.
Während die
Kraftmaschine läuft
wird der Kurbelwinkel erfasst (S100) und bei einem Kurbelwinkel,
bei dem das Nockendrehmoment in der Richtung aufgebracht wird, die
der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, wird die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen
ist, vorgerückt
(S200).
Somit
kann in dem Fall, in dem das Nockendrehmoment, das in der Richtung
aufgebracht wird, die der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 entgegengesetzt
ist, die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, verzögern könnte, die
Phase des Einlassventils 1100 vorgerückt werden. Dementsprechend
kann das Ereignis einer Verspätung
der Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, verhindert werden.
Ferner
wird bei einem Kurbelwinkel, bei dem das Nockendrehmoment in der
Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht wird,
die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen ist,
verzögert
(S200). Somit kann in dem Fall, in dem das in der Drehrichtung
der Einlassnockenwelle 1120 aufgebrachte Nockendrehmoment,
die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, vorrückten
könnte,
die Phase des Einlassventils 1100 verzögert werden. Dementsprechend
kann das Ereignis des Vorrückens
der Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, verhindert werden.
Wie
vorstehend erörtert
wurde, wird mit der als das Steuergerät des vorliegenden Ausführungsbeispiels
identifizierten ECU bei einem Kurbelwinkel, bei dem das Nockendrehmoment
in der Richtung aufgebracht wird, die der Drehrichtung der Einlassnockenwelle
entgegengesetzt ist, der variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus
so gesteuert, dass die Phase, in der das Einlassventil geschlossen
ist, vorgerückt
wird. Ferner wird bei einem Kurbelwinkel, bei dem das Nockendrehmoment
in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle aufgebracht wird, der
variable Einlassventilzeitgebungsmechanismus so gesteuert, dass
die Phase, in der das Einlassventil geschlossen ist, verzögert wird.
Somit kann bei einem Zylinder in dem Fall, in dem das Nockendrehmoment, das
in der der Drehrichtung der Einlassnockenwelle entgegengesetzten
Richtung aufgebracht wird, die Phase, in der das Einlassventil des
Zylinders tatsächlich
geschlossen ist, verzögern
könnte,
die Phase, in dem das Einlassventil geschlossen ist, vorgerückt werden.
Dementsprechend kann das Ereignis der Verzögerung der Phase, in der das
Einlassventil tatsächlich
geschlossen ist, verhindert werden. Im Gegensatz dazu kann bei einem
Zylinder in dem Fall, in dem das Nockendrehmoment, das in der Drehrichtung
der Nockenwelle aufgebracht wird, die Phase, in der das Einlassventil
der Zylinder tatsächlich
geschlossen wird, vorrücken
könnte,
die Phase, in der das Einlassventil geschlossen wird, verzögert werden.
Dementsprechend kann das Ereignis des Vorrückens der Phase, in der das
Einlassventil tatsächlich geschlossen
wird, verhindert werden. Auf diese Weise kann das Ereignis der Verschiebung
der Phase, in der das Einlassventil eines jeden Zylinders tatsächlich geschlossen
ist, mit Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten Phase verhindert
werden und es kann das Ereignis einer Uneinheitlichkeit der Zylinder
mit Bezug aufeinander in Hinsicht auf die Menge der in den Zylinder
eingesogenen Luft verhindert werden.
In
solchen Fällen,
in denen die Drehzahl der Einlassnockenwelle 1120 hoch
ist und in denen die Last der Kraftmaschine 1000 hoch ist,
das heißt,
in dem Fall, in dem der absolute Wert des Nockendrehmoments relativ
groß ist,
kann das Ausmaß,
mit dem die Phase korrigiert wird, größer als jenes sein, das in
dem Fall verwendet wird, in dem der absolute Wert des Nockendrehmoments
relativ klein ist. Mit anderen Worten kann in dem Fall, in dem das
Nockendrehmoment, das in der Richtung aufgebracht wird, die der
Richtung entgegengesetzt ist, in der die Einlassnockenwelle 1120 gedreht
wird, relativ groß ist, die
Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen ist, um
ein größeres Ausmaß als jenes
vorgerückt werden,
das in dem Fall verwendet wird, in dem das vorstehend erwähnte Nockendrehmoment
relativ klein ist. Ferner kann in dem Fall, in dem der Absolutwert
des Nockendrehmoments, das in der Drehrichtung der Einlassnockenwelle 1120 aufgebracht
wird, relativ groß ist,
die Phase, in der das Einlassventil 1100 geschlossen ist,
um ein größeres Ausmaß als jenes
verzögert
werden, das in dem Fall verwendet wird, in dem der vorstehend erwähnte absolute
Wert relativ klein ist.
Auf
diese Weise kann dann, wenn die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen ist,
um ein größeres Ausmaß verzögert ist,
die Phase des Einlassventils 1100 um ein größeres Ausmaß vorgerückt werden.
Ferner kann dann, wenn die Phase, in der das Einlassventil 1100 tatsächlich geschlossen
ist, um ein größeres Ausmaß vorgerückt ist,
die Phase des Einlassventils 1100 um ein größeres Ausmaß verzögert werden.
Somit kann das Ereignis einer Verschiebung der Phase, in der das
Einlassventil eines jeden Zylinders tatsächlich geschlossen ist, mit
Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten Phase verhindert
werden und das Ereignis einer Uneinheitlichkeit von Zylindern mit
Bezug aufeinander in Hinsicht auf die Einlassluftmenge kann verhindert
werden.
Ferner
kann zusätzlich
oder anstelle des Einlassventils 1100 das Auslassventil 1110 phasenmäßig gemäß dem Nockendrehmoment
vorgerückt
oder verzögert
werden. Dies liegt daran, dass ein Zylinder mit einem in einer verzögerten Phase
geschlossenem Auslassventil 1100 eine erhöhte interne
Abgasrückführmenge
hat, während
ein Zylinder mit einem in einer vorgerückten Phase geschlossenen Auslassventil 1100 eine
verringerte interne Abgasrückführmenge
hat, was zu einer Uneinheitlichkeit der Zylinder mit Bezug aufeinander
hinsichtlich der internen Abgasrückführmenge
und zu erhöhten
Drehschwankungen der Kraftmaschine 1000 führt.
Somit
kann für
den Zylinder 1040 in dem Fall, in dem das Nockendrehmoment,
das in der Richtung aufgebracht wird, die der Drehrichtung der Auslassnockenwelle 1130 entgegengesetzt
ist, die Phase verzögern
könnte,
in der das Auslassventil 1110 tatsächlich geschlossen ist, die
Phase des Auslassventils 1110 vorgerückt werden. Dementsprechend
kann das Ereignis der Verzögerung
der Phase, in der das Auslassventil 1110 tatsächlich geschlossen
ist, verhindert werden.
Ferner
kann für
den Zylinder 1040 in dem Fall, in dem das in der Drehrichtung
der Auslassnockenwelle 1130 ausgeübte Nockendrehmoment die Phase
vorrücken
könnte,
in der das Auslassventil 1110 tatsächlich geschlossen ist, die
Phase des Auslassventils 1110 verzögert werden. Dementsprechend
kann das Ereignis des Vorrückens
der Phase, in der das Auslassventil 1110 tatsächlich geschlossen
ist, verhindert werden. Folglich kann für jeden Zylinder das Ereignis
der Verschiebung der Phase, in der das Auslassventil 1110 tatsächlich geschlossen ist,
mit Bezug auf eine unter einer Steuerung bestimmten Phase verhindert
werden und es kann das Ereignis der Uneinheitlichkeit der Zylinder
mit Bezug aufeinander in Hinsicht auf die interne Abgasrückführmenge
verhindert werden.
Obwohl
die vorliegende Erfindung ausführlich
beschrieben und dargestellt wurde, ist dies lediglich als Veranschaulichung
und Beispiel und nicht als Beschränkung zu verstehen, wobei das
Wesen und der Umfang der vorliegenden Erfindung lediglich durch
die beiliegenden Ansprüche
beschränkt
sind.
Eine
ECU führt
ein Programm aus, einschließlich
der Schritte des Erfassens des Kurbelwinkels (S100), des Vorrückens der
Phase, in der das Einlassventil geschlossen ist, bei einem Kurbelwinkel,
bei dem das Nockendrehmoment in der Richtung aufgebracht wird, die
der Drehrichtung einer Einlassnockenwelle entgegengesetzt ist, und
des Verzögerns
der Phase, in der das Einlassventil geschlossen ist (S200), bei
einem Kurbelwinkel, bei dem das Nockendrehmoment in der Drehrichtung
der Einlassnockenwelle aufgebracht wird.
Weitere Ausführungsbeispiele
Gewerbliche Anwendbarkeit
- Freier Text des Sequenzprotokolls