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Diese
nicht-provisorische Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung
Nr. 2006-012246, die am 20. Januar 2006 beim Japanischen Patentamt
eingereicht wurde, und deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme
aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht auf Vorrichtungen und Verfahren zum
Steuern von Verbrennungsmotoren, und genauer gesagt auf ein Steuern von
Verbrennungsmotoren, die eine Vielzahl von Mechanismen zur variablen
Ventilzeitabstimmung (VVT) haben, die eine Phase ändern, in
der wenigstens eines von Einlass- und Auslassventilen geöffnet bzw. geschlossen
ist.
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Beschreibung des Stands
der Technik
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VVT
(variable Ventilzeitabstimmung) ist aus dem Stand der Technik bekannt
und ändert
eine Phase (einen Kurbelwinkel), in dem ein Einlassventil oder ein
Auslassventil geöffnet
bzw. geschlossen ist, gemäß einem
Betriebszustand. Im Allgemeinen ändert die
VVT die Phase durch Drehen einer Nockenwelle, die bewirkt, dass
sich das Einlassventil oder das Auslassventil öffnet bzw. schließt. Zum
Beispiel ist für
einen V-Motor eine Nockenwelle für
jede Bank oder Gruppe von Zylindern vorgesehen. Solch ein Verbrennungsmotor
kann so entwickelt sein, dass bewirkt wird, dass nur die Nockenwelle,
die zu einer einzigen Zylindergruppe (oder Bank) gehört, eine
Kraftstoffpumpe (im Speziellen eine Hochdruckpumpe, die Kraftstoff
zu einem Einspritzelement für
ein direktes Einspritzen des Kraftstoffs in einen Zylinder zuführt), eine Unterdruckpumpe
und andere Hilfseinrichtungen antreibt. In diesem Fall ist die Nockenwelle,
die zu einer Zylindergruppe zugehörig ist, von der, die zu einer
anderen Zylindergruppe zugehörig
ist, im Hinblick auf einen Rotationswiderstand unterschiedlich,
und hat daher ein unterschiedliches Ansprechverhalten auf eine Änderung
der Phase. Daher muss ein gleiches (oder gleichzeitiges) Betreiben
der VVTs, die jeweils zu den Nockenwellen gehören, nicht notwendigerweise
in gleicher Weise (oder gleichzeitig) die Phasen ändern, in
denen die Einlass- und Auslassventile geöffnet bzw. geschlossen sind.
In diesem Fall nimmt eine Zylindergruppe eine Luftmenge auf, während die
andere Zylindergruppe eine dazu unterschiedliche Luftmenge aufnimmt. Dies
erleichtert nachteilig, dass der Verbrennungsmotor unterschiedlich
dreht (bezüglich
einer Drehzahl, während
sich die Kurbelwelle einmal dreht) und merklich vibriert. Demzufolge
muss das Ansprechverhalten auf eine Änderung der Phase beim Betreiben
der VVT berücksichtigt
werden.
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Die
japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-172160 offenbart eine
Steuerungsvorrichtung für
eine variable Ventilzeitabstimmung für einen Verbrennungsmotor,
die gestattet, dass eine Vielzahl von Zylindergruppen bezüglich eines
Ansprechverhaltens einer Ventilzeitabstimmungssteuerung angepasst
werden, falls ihre Nockenwellen durch ein Lastmoment auf Grund einer
Last von Hilfseinrichtungen unausgeglichen sind. Wie in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-172160 offenbart ist, hat die
Steuerungsvorrichtung für
eine variable Ventilzeitabstimmung für einen Verbrennungsmotor:
eine Einlassnockenwelle und eine Auslassnockenwelle, die für jede von
einer Gruppe von Zylindern eines Verbrennungsmotors vorgesehen sind;
eine Ventilzeitabstimmungseinstelleinheit, die die Rotationsphase
von wenigstens einer von der Einlass- und der Auslassnockenwelle
von jeder Zylindergruppe relativ zu der Rotationsphase der Kurbelwelle
vorauseilend einstellt oder verzögert,
um wenigstens eines von dem Einlassventil und dem Auslassventil
von jeder Zylindergruppe zeitlich so abzustimmen, dass es früher bzw.
später
betrieben wird; eine Steuereinheit, die eine Ventilzeitabstimmungssteuerung
ausführt, um
die Ventilzeitabstimmungseinstelleinheit von jeder Zylindergruppe
so zu steuern, dass die tatsächliche
Ventilzeitabstimmung von jeder Zylindergruppe mit ihrer Zielzeitabstimmung
zusammenpasst; Hilfseinrichtungen, die durch eine Nockenwelle einer
bestimmten Zylindergruppe angetrieben werden; und eine Korrektureinheit,
die die Verzögerung
des Ansprechverhaltens der Ventilzeitabstimmungssteuerung der bestimmten
Zylindergruppe, die auf eine Last der Hilfseinrichtungen zurückzuführen ist,
beim Korrigieren der Steuerung der Ventilzeitabstimmungseinstellungseinheit(en)
der bestimmten Zylindergruppe und/oder einer weiteren Zylindergruppe widerspiegelt,
um die bestimmte Zylindergruppe bezüglich des Ansprechverhaltens
einer Ventilzeitabstimmungssteuerung an die andere Zylindergruppe anzupassen.
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Wie
in der Veröffentlichung
offenbart ist, gestattet die Steuerungsvorrichtung für die variable Ventilzeitabstimmung
für einen
Verbrennungsmotor dass einer Korrektureinheit gestattet, dass eine
Vielzahl von Zylindergruppen bezüglich
eines Ansprechverhaltens einer Ventilzeitabstimmungssteuerung abgestimmt
werden können,
falls die Nockenwellen der Vielzahl von Zylindergruppen jeweils
in einem Lastmoment durch eine Last von Hilfseinrichtungen unausgeglichen
sind.
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Falls
jedoch die Ventilzeitabstimmungseinstellungseinheit in der Steuerbarkeit
bzw. Steuerung korrigiert ist, um zu gestatten, dass eine Zylindergruppe,
für die
eine Ventilzeitabstimmungssteuerung mit einer Verzögerung anspricht,
und eine andere Zylindergruppe sich in dem Ansprechverhalten der
Ventilzeitabstimmungssteuerung anpassen, wie in der japanischen
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2003-172160 offenbart ist, kann die
Vielzahl von Zylindergruppen nichtsdestotrotz unterschiedliche zeitabgestimmte
Ventile haben, so dass diese unterschiedlich öffnen bzw. schließen. Falls
beispielsweise eine Nockenwelle durch ein elektrisch betriebenes Betätigungselement
(z. B. einen Elektromotor oder dergleichen) gedreht wird, erfordert
das Betätigungselement
einen hohen Strom, da ein Drehen der Nockenwelle ein großes Moment
erfordert. In diesem Fall kann ein gleichzeitiges Betreiben von
elektrisch betriebenen Betätigungselementen,
die zu den jeweiligen Zylindergruppen gehören, zu einer übermäßig erhöhten Last
auf einen elektrischen Schaltkreis führen, der die Betätigungselemente
mit Energie versorgt bzw. erregt. Dies kann dazu führen, dass
die Betätigungselemente
einen ungenügenden
Strom empfangen. Demzufolge kann eine Zylindergruppe, die eine Antwort
vorsieht, die durch ein Lastmoment der Nockenwelle verzögert ist,
nicht dahingehend verbessert werden, um ein ausreichend schnelles Ansprechverhalten
zu haben, und kann demzufolge nicht das angeforderte Ansprechverhalten
erreichen. Als eine Folge kann es sein, dass die Ventile der Vielzahl
von Zylindergruppen unterschiedlich zeitabgestimmt sind, so dass
sie unterschiedlich öffnen
bzw. schließen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung sieht eine Steuerungsvorrichtung oder dergleichen
für einen
Verbrennungsmotor vor, die helfen kann, Einlass- und Auslassventile
und dergleichen hinsichtlich einer Öffnungs- bzw. Schließzeitabstimmung anzupassen.
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Die
vorliegende Erfindung sieht in einem Aspekt eine Steuerungsvorrichtung
vor, die einen Verbrennungsmotor steuert, der mit einer Vielzahl
von Mechanismen versehen ist, die eine Phase ändern, in der wenigstens eines
von einem Einlassventil und einem Auslassventil öffnet bzw. schließt. Die
Steuerungsvorrichtung hat eine Betriebseinheit, die einen ersten
von der Vielzahl von Mechanismen steuert und einen zweiten von der
Vielzahl von Mechanismen steuert, um seinen Betrieb um eine vorbestimmte
Zeitspanne später
als der erste Mechanismus zu beginnen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der zweite Mechanismus gesteuert, um seinen Betrieb um
eine vorbestimmte Zeitspanne später
als der erste Mechanismus zu beginnen. Der erste und der zweite
Mechanismus können
somit unterschiedlich zeitabgestimmt werden, um einen Betrieb unterschiedlich
zu beginnen. Falls die Mechanismen elektrisch betrieben werden,
können
sie für
einen Betrieb bei unterschiedlichen Zeiten mit Energie versorgt werden,
und erhalten auf diese Weise ausreichend Energie. Es kann somit
eine Steuerungsvorrichtung für
einen Verbrennungsmotor vorgesehen werden, die eine Verzögerung verringern
oder verhindern kann, die ansonsten in dem Betrieb der Mechanismen
auftritt, und die somit helfen kann, dass das Einlassventil und
das Auslassventil und dergleichen hinsichtlich einer Öffnungs-
bzw. Schließzeitabstimmung
abgestimmt bzw. angepasst sind.
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Vorzugsweise
ist der erste Mechanismus bei einer Antwort auf eine Phasenänderung
langsamer als ein anderer von der Vielzahl von Mechanismen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der zweite Mechanismus gesteuert, um seinen Betrieb um
eine vorbestimmte Zeitspanne später
zu starten als der erste Mechanismus, dessen Ansprechverhalten auf
die Phasenänderung
langsam ist. Dies kann eine Variation bzw. Abweichung zwischen den
Mechanismen verringern oder verhindern, wenn die Phase den Zielwert
erreicht, und helfen, dass das Einlassventil und das Auslassventil
und dergleichen hinsichtlich einer Öffnungs- bzw. Schließzeitabstimmung
angepasst bzw. abgestimmt sind.
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Noch
bevorzugter bestimmt die Betriebseinheit des Weiteren, ob die Phase
schneller als vorbestimmt geändert
wird, und falls die Phase schneller als vorbestimmt geändert wird,
steuert die Betriebseinheit den zweiten Mechanismus, um seinen Betrieb um
die vorbestimmte Zeitspanne später
als der erste Mechanismus zu beginnen.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, falls die Phase schneller als vorbestimmt geändert wird,
wird der zweite Mechanismus gesteuert, um seinen Betrieb um die
vorbestimmte Zeitspanne später
als der erste Mechanismus zu beginnen, da, falls die Phase schneller
geändert
wird, eine Fehlanpassung bei der Öffnungs- bzw. Schließzeitabstimmung
des Einlassventils und des Auslassventils, die auf einen Unterschied
bei dem Ansprechverhalten auf die Phasenänderung zuzuführen ist,
merklicher wird. Die Vielzahl von Mechanismen können somit unterschiedlich
zeitabgestimmt werden, um einen Betrieb unterschiedlich zu beginnen.
Falls die Mechanismen elektrisch betrieben werden, können sie
für einen
Betrieb bei unterschiedlichen Zeiten erregt werden und somit genügend Energie
empfangen. Dies kann eine Verzögerung
verringern oder verhindern, die ansonsten bei dem Betrieb der Mechanismen
auftritt, und helfen, das Einlass- und das Auslassventil und dergleichen
hinsichtlich einer Öffnungs-
bzw. Schließzeitabstimmung
anzupassen bzw. abzustimmen.
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Noch
bevorzugter bestimmt die Betriebseinheit, dass die Phase schneller
als vorbestimmt geändert
wird, falls die Phase um einen Betrag geändert wird, der größer als
vorbestimmt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird entschieden, dass die Phase schneller als vorbestimmt geändert wird, falls
die Phase um einen Betrag geändert
wird, der größer als
vorbestimmt ist. Demzufolge können
der erste und zweite Mechanismus unterschiedlich zeitabgestimmt
werden, um einen Betrieb unterschiedlich zu beginnen, wenn die Phase
um den Betrag geändert
wird, der größer als
vorbestimmt ist, und es notwendig ist, die Phase schnell zu ändern. Falls
die Mechanismen elektrisch betrieben werden, können sie für einen Betrieb bei unterschiedlichen Zeitpunkten
erregt bzw. mit Energie versorgt werden, und somit können sie
genügend
Energie empfangen. Dies kann eine Verzögerung verringern oder verhindern,
die ansonsten in dem Betrieb der Mechanismen auftritt, und helfen,
dass das Einlassventil und das Auslassventil und dergleichen bezüglich einer Öffnungs-
bzw. Schließzeitabstimmung
angepasst bzw. abgestimmt sind.
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Noch
bevorzugter steuert die Betriebseinheit den ersten Mechanismus,
um die Phase maximal zu verzögern,
und steuert den zweiten Mechanismus, um seinen Betrieb um die vorbestimmte
Zeitspanne später
als der erste Mechanismus zu beginnen und zusätzlich die Phase maximal zu
verzögern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, falls die Phase maximal verzögert ist, wird der zweite Mechanismus
gesteuert, um seinen Betrieb um die vorbestimmte Zeitspanne später als
der erste Mechanismus zu beginnen. Dies gestattet, dass der erste
und zweite Mechanismus unterschiedlich zeitabgestimmt sind, um einen
Betrieb unterschiedlich zu beginnen, beispielsweise beim Erfassen
(oder Lernen) einer maximal verzögerten
Position des Einlassventils bzw. des Auslassventils. Falls die Mechanismen elektrisch
betrieben werden, können
sie für
einen Betrieb bei verschiedenen Zeiten erregt bzw. mit Energie versorgt
werden. Dies kann eine Last auf einen elektrischen Schaltkreis verringern,
der die Mechanismen erregt bzw. mit Energie versorgt.
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Das
Vorangegangene und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher von der folgenden detaillierten
Beschreibung der vorliegenden Erfindung und den beiliegenden Zeichnungen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt schematisch einen
Aufbau eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs mit einer darin montierten
ECU, die als eine Steuerungsvorrichtung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dient.
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2 zeigt ein Kennfeld, dass
einen Zielwert der Phase einer Einlassnockenwelle definiert.
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3 ist ein Flussdiagramm,
dass einen Aufbau eines Programms für eine Steuerung darstellt,
das durch die ECU ausgeführt
wird, die in 1 gezeigt
ist.
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BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform
der Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung sind gleiche Komponenten
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Sie sind auch identisch
benannt und funktionieren identisch. Deshalb wird eine detaillierte
Beschreibung von diesen nicht wiederholt.
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Mit
Bezug auf 1 wird ein Verbrennungsmotor
eines Fahrzeugs beschrieben, das eine in ihm montierte Steuerungsvorrichtung
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hat. In der vorliegenden Ausführungsform
ist die Steuerungsvorrichtung durch ein Programm realisiert, das
beispielsweise durch eine elektronische Steuereinheit (ECU) 4000 ausgeführt wird,
wie in 1 gezeigt ist.
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Ein
Verbrennungsmotor 1000 ist ein 8-Zylinder V-Motor, der
eine "A"-Bank 1010 und
eine "B"-Bank 1012 hat,
von denen jede eine Gruppe von 4 Zylindern hat. Hier kann irgendein
anderer Verbrennungsmotor als der V8-Motor verwendet werden.
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In
den Verbrennungsmotor 1000 wird Luft von einem Luftreinigungselement 1020 angesaugt. Die
angesaugte Luftmenge wird durch ein Drosselventil 1030 eingestellt.
Das Drosselventil 1030 ist ein elektronisches Drosselventil,
das durch einen Elektromotor angetrieben wird.
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Die
Luft wird mit Kraftstoff in einem Zylinder 1040 (oder einer
Verbrennungskammer) gemischt. In den Zylinder 1040 wird
der Kraftstoff direkt von einem Einspritzelement 1050 eingespritzt.
In anderen Worten gesagt, sind Einspritzlöcher eines Einspritzelements 1050 im
Inneren des Zylinders 1040 vorgesehen.
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Der
Kraftstoff wird in dem Einlass- bzw. Ansaughub eingespritzt. Die
Zeit des Kraftstoffeinspritzens ist nicht auf den Einlasshub beschränkt. Des Weiteren
ist in der vorliegenden Ausführungsform
der Verbrennungsmotor 1000 als ein Direkteinspritzverbrennungsmotor
beschrieben, der Einspritzlöcher
eines Einspritzelements 1050 hat, die innerhalb des Zylinders 1040 angeordnet
sind. Jedoch kann zusätzlich
zu einem Direkteinspritzeinspritzelement (inden-Zylinder-Einspritzelement) 1050 ein
Anschlusseinspritzelement bzw. Kanaleinspritzelement vorgesehen
sein. Darüber
hinaus kann nur das Anschlusseinspritzelement vorgesehen sein.
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Das
Luft-Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 1040 wird durch
eine Zündkerze 1060 gezündet und demzufolge
verbrannt. Nachdem das Luft-Kraftstoffgemisch verbrannt worden ist,
wird das Abgas durch einen Dreiwegekatalysator 1070 gereinigt,
und danach zu der Außenseite
des Fahrzeugs abgegeben. Das Luft-Kraftstoffgemisch wird verbrannt,
um einen Kolben 1080 nach unten zu drücken und dadurch eine Kurbelwelle 1090 zu
drehen.
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An
der Oberseite des Zylinders 1040 sind ein Einlassventil 1100 und
ein Auslassventil 1110 vorgesehen. Das Einlassventil 1100 wird
durch eine Einlassnockenwelle 1120 angetrieben. Das Auslassventil 1110 wird
durch eine Auslassnockenwelle 1130 angetrieben. Die Einlassnockenwelle 1120 und
die Auslassnockenwelle 1130 sind durch eine Kette, ein Zahnrad
bzw. Getriebe und/oder dergleichen gekoppelt, um sich bei der gleichen
Drehzahl zu drehen.
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Die
Phase des Einlassventils 1100 (oder dessen Öffnungs-
bzw. Schließzeitabstimmung)
wird durch einen Einlass-VVT-Mechanismus 2000 gesteuert,
der an der Einlassnockenwelle 1120 vorgesehen ist. Die
Phase des Auslassventils 1110 (oder dessen Öffnungs-
bzw. Schließzeitabstimmung)
wird durch einen Auslass-VVT-Mechanismus 3000 gesteuert,
der an der Auslassnockenwelle 1130 vorgesehen ist.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
werden die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 durch
die VVT-Mechanismen gedreht, um das Einlassventil 1100 und
das Auslassventil 1110 gemäß einer Steuerung zeitlich
abzustimmen, um zu öffnen
bzw, zu schließen.
Es sei angemerkt, dass die Ventile durch ein anderes als das vorstehende
Verfahren zeitlich gesteuert werden können, um zu öffnen bzw.
zu schließen.
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Der
Einlass-VVT-Mechanismus 2000 wird durch einen Elektromotor
betätigt.
Der Auslass-VVT-Mechanismus 3000 wird hydraulisch betätigt. Hier
kann der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 hydraulisch
betrieben werden, während
der Auslass-VVT-Mechanismus 3000 durch einen Elektromotor
betrieben werden kann. Des Weiteren kann der VVT-Mechanismus durch eine bekannte Technologie
umgesetzt sein, und wird demzufolge an dieser Stelle nicht im Detail
beschrieben.
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Zu
der ECU 4000 werden Signale, die die Drehzahl und den Kurbelwinkel
der Kurbelwelle 1090 anzeigen, von einem Kurbelwinkelsensor 5000 eingegeben.
Des Weiteren werden zu der ECU 4000 Signale, die jeweilige
Phasen der Einlassnockenwelle 1120 und der Auslassnockenwelle 1130 (Phase:
die Nockenwellenposition in der Drehrichtung) von einem Nockenpositionssensor 5010 eingegeben.
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Des
Weiteren werden zu der ECU 4000 ein Signal, das die Wassertemperatur
(Kühlmitteltemperatur)
des Verbrennungsmotors 1000 anzeigt, von einem Kühlmitteltemperatursensor 5020 und
auch ein Signal, das die Einlassluftmenge (Menge von Luft, die in
den Verbrennungsmotor 1000 angesaugt oder eingefüllt wird)
des Verbrennungsmotors 1000 anzeigt, von einem Luftmengenmesser 5030 eingegeben.
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Auf
Basis dieser Signale, die von den Sensoren eingegeben werden, genauso
wie von einem Kennfeld und einem Programm, die in einem Speicher
(nicht gezeigt) gespeichert sind, steuert die ECU den Drosselwinkel,
die Zündzeitabstimmung,
die Zeitabstimmung einer Kraftstoffeinspritzung, die Menge von eingespritztem
Kraftstoff, eine Öffnungs- bzw.
Schließzeitabstimmung
von dem Einlassventil 1100 und dem Auslassventil 1110;
und dergleichen, so dass der Verbrennungsmotor 1000 in
einem gewünschten
Betriebszustand betrieben wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
bestimmt die ECU 4000 die Phase der Einlassnockenwelle 1120 (oder
wie das Einlassventil 1100 für ein Öffnen bzw. Schließen zeitabgestimmt
sein sollte) auf Basis des Kennfelds, das in 2 gezeigt
ist, das die Verbrennungsmotordrehzahl NE und die Einlassluftmenge
KL als Parameter verwendet. Eine Vielzahl von Kennfeldern für jeweilige
Kühlmitteltemperaturen sind
für ein
Bestimmen der Phase der Einlassnockenwelle 1120 gespeichert.
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Mit
nochmaligen Bezug auf 1, ist von der "A"-Bank 1010 und der "B"-Bank 1012 die "A"-Bank 1010 mit einer Hochdruckpumpe 1140 versehen,
die einen Kraftstoff druckbeaufschlagt, der zu dem Einspritzelement 1050 geliefert
wird.
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Die
Hochdruckpumpe 1140 wird durch die Auslassnockenwelle 1130 der "A"-Bank 1010 angetrieben. Eine
Nocke, die bei der Auslassnockenwelle 1130 der "A"-Bank 1110 vorgesehen ist,
bewegt einen Pumpenkolben, der Hochdruckpumpe 1110 nach oben
und unten, um den Kraftstoff druckzubeaufschlagen. Alternativ kann
die Einlassnockenwelle 1120 die Hochdruckpumpe 1140 antreiben.
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Die
Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 sind
durch eine Kette, ein Zahnrad bzw. Getriebe, und/oder dergleichen
verbunden. Demzufolge erhöht
sich, egal welche Nockenwelle die Hochdruckpumpe 1140 antreibt,
durch das Antreiben der Hochdruckpumpe 1140 das Moment,
das erfordert ist, um die Einlassnockenwelle 1120 und die
Auslassnockenwelle 1130 zu drehen.
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Daher
ist das Ansprechverhalten in dem Fall, wo die Einlassnockenwelle 1120 und
die Auslassnockenwelle 1130 der "A"-Bank 1010 durch
den VVT-Mechanismus gedreht werden, niedriger als in dem Fall, wo
die Einlassnockenwelle 1120 und die Auslassnockenwelle 1130 der "B"-Bank 1012 durch den VVT-Mechanismus
gedreht werden.
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Es
sei angemerkt, dass die Einlassnockenwelle 1120 und die
Auslassnockenwelle 1130 nicht miteinander verbunden sein
müssen,
und stattdessen angepasst sein können,
um sich unabhängig
zu drehen. Des Weiteren kann eine Hochdruckpumpe 1140 bei
der "B"-Bank 1012 vorgesehen
sein. Des Weiteren kann die Hochdruckpumpe 1140 mit einer Unterdruckpumpe
oder anderen Hilfseinrichtungen ersetzt sein.
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Nun
wird Bezug auf 3 genommen, um einen Aufbau
eines Programms für
eine Steuerung zu beschreiben, das durch die ECU 4000 ausgeführt wird,
die als die Steuerungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform
dient.
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In
Schritt S100 erfasst die ECU 4000 eine Einlassluftmenge
(eine Last des Verbrennungsmotors 1000), eine Kühlmitteltemperatur
und eine Verbrennungsmotordrehzahl. Die Einlassluftmenge wird auf
Basis eines Signals erfasst, das von dem Luftmengenmesser 5030 übertragen
wird. Die Kühlmitteltemperatur
wird auf Basis eines Signals erfasst, das von dem Kühlmitteltemperatursensor 5020 übertragen
wird. Die Verbrennungsmotordrehzahl wird auf Basis eines Signals
erfasst, das von dem Kurbelpositionssensor 5000 übertragen
wird.
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In
S200 bestimmt die ECU 4000 einen Zielwert der Phase der
Einlassnockenwelle 1120 auf Basis des Kennfelds, das in 2 gezeigt
ist.
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In
S300 erfasst die ECU 4000 die gegenwärtige Phase der Einlassnockenwelle 1120 auf
Basis eines Signals, das von dem Nockenpositionssensor 5010 übertragen
wird.
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In
Schritt S400 bestimmt die ECU 4000, ob es notwendig ist,
die Phase der Einlassnockenwelle 1120 schnell zu ändern. Beispielsweise
bestimmt die ECU 4000 dies so, falls die Phase des Zielwertes
und die gegenwärtige
Phase einen Unterschied aufweisen, der größer als ein vorbestimmter Wert
ist.
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Falls
es notwendig ist, die Phase der Einlassnockenwelle 1120 schnell
zu ändern
(JA in S400) geht die Steuerung weiter zu S500. Ansonsten (NEIN in
S400) geht die Steuerung weiter zu S900.
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In
S500 bestimmt die ECU 4000, ob der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in
der „A"-Bank 1010 in Betrieb
ist (oder gegenwärtig
die Phase der Einlassnockenwelle 1120 ändert). Der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 wird
gemäß einer
Steuerung durch die ECU 4000 selbst betrieben, und die
ECU 4000 bestimmt, ob der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in der „A"-Bank 1010 in Betrieb ist.
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Falls
der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in der „A"-Bank 1010 in
Betrieb ist (JA in S500) geht die Steuerung weiter zu S600. Ansonsten
(NEIN in S500) geht die Steuerung zu S700.
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In
S600 bestimmt die ECU 4000, ob wenigstens eine vorbestimmte
Zeitspanne verstrichen ist, nachdem der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 den Betrieb
in der „A"-Bank 1010 begonnen
hat. Falls dies so ist (JA in S600), geht die Steuerung weiter zu S800.
Ansonsten (NEIN in S700) geht die Steuerung weiter zu S700.
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In
S700 steuert die ECU 4000 den Einlass-VVT-Mechanismus 2000 für nur einen
Betrieb in der „A"-Bank 1010.
Genauer gesagt ändert
die ECU 4000 nur die Phase der Einlassnockenwelle 1120 der „A"-Bank 1010.
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In
S800 steuert die ECU 4000 den Einlass-VVT-Mechanismus 2000,
um sowohl in der „A"-Bank 1010 als
auch der „B"-Bank 1012 in
Betrieb zu sein. Genauer gesagt ändert
die ECU 4000 die Phase der Einlassnockenwelle 1120 in
sowohl der „A"-Bank 1010 als
auch der „B"-Bank 1012.
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In
S900 steuert die ECU 4000 den Einlass-VVT-Mechanismus 2000 normal
in der „A"-Bank 1010 und
der „B"-Bank 1012, sodass die Phase
der Einlassnockenwelle 1120 den Zielwert erreicht. Ein normales
Steuern des Einlass-VVT-Mechanismus 2000,
wie es hier bezeichnet wird, bezeichnet ein Ausführen einer Steuerung, um den
Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in
sowohl der „A"-Bank 1010 als
auch der „B"-Bank 1012 gleichzeitig
zu betreiben.
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Basierend
auf dem Aufbau und dem Flussdiagramm, die vorstehend beschrieben
sind, arbeitet die ECU 4000, die als die Steuerungsvorrichtung
der vorliegenden Ausführungsform
dient, wie nachstehend beschrieben ist.
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Während ein
Fahrzeug fährt,
werden eine Einlassluftmenge (oder eine Last des Verbrennungsmotors 1000),
eine Kühlmitteltemperatur
und eine Verbrennungsmotordrehzahl erfasst (S100), und von diesen wird
ein Zielwert der Phase der Einlassnockenwelle 1120 bestimmt
(S200). Des Weiteren wird die gegenwärtige Phase der Einlassnockenwelle 1120 erfasst
(S300).
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Falls
die Phase des Zielwertes und die gegenwärtige Phase verschieden sind
(oder einen Unterschied aufweisen, der nicht in einen tolerierbaren Bereich
fällt),
muss der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 gesteuert werden,
um die gegenwärtige
Phase an die Phase des Zielwertes anzupassen (oder so zu steuern,
dass der Unterschied zwischen der Phase des Zielwertes und der gegenwärtigen Phase
in den tolerierbaren Bereich fällt).
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Falls
z. B. die Phase des Zielwertes und die gegenwärtige Phase einen Unterschied
aufweisen, der größer als
ein vorbestimmter Wert ist, dann würde ein rechtzeitiges Öffnen/Schließen des
Einlassventils 1100 gemäß einem
gewünschten
Betriebszustand eine schnelle Änderung
der Phase der Einlassnockenwelle 1120 erfordern (JA in
S400).
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Jedoch
kann ein schnelles Ändern
der Phase durch gleichzeitiges Zuführen eines hohen Stroms zu zwei
elektrisch betriebenen Einlass-VVT-Mechanismen 2000, um
die zwei Einlass-VVT-Mechanismen 2000 schnell zu betreiben,
eine Last auf einen elektrischen Schaltkreis, der den Einlass-VVT-Mechanismus 2000 erregt
bzw. mit Energie versorgt, übermäßig erhöhen. Dies
kann zu einem unzureichenden Strom führen, und der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 kann,
anstatt schneller, langsam arbeiten.
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Des
Weiteren hat der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 für die „A"-Bank 1010 durch
ein Moment, das erfordert ist, um die Hochdruckpumpe 1140 anzutreiben,
ein schlechteres Ansprechverhalten als der für die „B"-Bank 1012. Solch ein Unterschied
im Ansprechverhalten macht sich noch mehr bemerkbar, wenn ein unzureichender
Strom vorgesehen ist und der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 die Einlassnockenwelle 1120 demzufolge
mit einem unzureichenden Moment antreibt.
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In
diesem Fall erreicht die Phase den Zielwert in einer Bank bei einer
Zeit und in der anderen Bank bei einer weiteren, unterschiedlichen
bzw. anderen Zeit. Demzufolge kann eine Gruppe (oder Bank) von Zylindern
Luft von einer Menge empfangen, während die andere Gruppe (oder
Bank) von Zylindern Luft von einer beträchtlich unterschiedlichen Menge
empfangen kann, und als eine Folge kann die Kurbelwelle 1090 merklich
unterschiedlich drehen.
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Demzufolge,
falls es notwendig ist, die Phase der Einlassnockenwelle 1120 schnell
zu ändern (JA
in S400) und der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in der „A"-Bank 1010 nicht
in Betrieb ist (NEIN S500), wird der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 nur in der „A"-Bank 1010 betrieben
(S700).
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Des
Weiteren, falls der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in der „A"-Bank 1010 in
Betrieb ist (JA in S500) und eine vorbestimmte Zeitspanne seit dem Start
des Betriebs nicht vorübergegangen
ist (NEIN in S600), dann wird der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 nur in
der „A"-Bank 1010 betrieben
(S700).
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Falls
die vorbestimmte Zeitspanne vorübergegangen
ist, seit dem der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 seinen Betrieb
in der „A"-Bank 1010 begonnen
hat (JA in S600), wird der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in
sowohl der „A"-Bank 1010 als auch
der „B"-Bank 1012 betrieben
(S800).
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Somit
wird, wenn der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 seinen Betrieb
beginnt, d.h., wenn er am meisten Strom benötigt, unterschiedlich zwischen der „A"-Bank 1010 und
der „B"-Bank 1012 zeitabgestimmt,
um einen Betrieb unterschiedlich zu beginnen (oder der Beginn einer
Phasenänderung
kann zwischen den Bänken
unterschiedlich zeitabgestimmt sein). Dies kann ein sehr starkes
Energieversorgen der Einlass-VVT-Mechanismen 2000 zu einer Zeit
verhindern. Dies kann wiederum eine Last auf einen elektrischen
Schaltkreis verringern und verhindern, dass der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 einen
unzureichenden Strom empfängt.
Demzufolge kann der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 schnell betrieben
werden, und das Einlassventil 1100 kann gemäß einem
gewünschten
Betriebszustand rechtzeitig geöffnet
bzw. geschlossen werden.
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Des
Weiteren kann ein früheres
Betreiben des Einlass-VVT-Mechanismus 2000,
der schlechter anspricht, da er zu der „A"-Bank 1010 gehört, eine Variation
bzw. Abweichung zwischen Bänken
(oder Gruppen von Zylindern) verringern, wenn eine Phase einen Zielwert
erreicht. Dies kann eine Variation bzw. Abweichung zwischen Zylindern
bezüglich
einer Luftmenge verringern, und der Verbrennungsmotor 1000 kann
weniger unterschiedlich drehen.
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Somit
sieht die vorliegende Ausführungsform eine
Steuerungsvorrichtung oder eine ECU vor, die gestattet, dass der
Einlass-VVT-Mechanismus 2000 in sowohl der „A"-Bank als auch der „B"-Bank nach wenigstens einer vorbestimmten
Zeitspanne arbeitet, nachdem der Einlass-VVT-Mechanismus 2000, der relativ
gesehen schlechter anspricht, da er zu der „A"-Bank gehört, seinen Betrieb begonnen
hat. Dies kann ein sehr starkes Energieversorgen des Einlass-VVT-Mechanismus zu
einem Zeitpunkt verhindern, und kann daher verhindern, dass der
Einlass-VVT-Mechanismus einen unzureichenden Strom empfängt. Dies
gestattet, dass der Einlass-VVT-Mechanismus schnell betätigt werden kann,
um ein Einlassventil gemäß einem
gewünschten
Betriebszustand rechtzeitig zu öffnen
bzw. zu schließen,
und kann auch eine Variation bzw. Abweichung verringern, wenn eine
Phase einen Zielwert erreicht. Dies kann eine Variation zwischen
Zylindern bezüglich
einer Luftmenge verringern, und der Verbrennungsmotor kann weniger
unterschiedlich drehen.
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Es
sei angemerkt, dass der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 beim Lernen
eines maximal verzögerten
Winkels der Einlassnockenwelle 1120 zwischen Zylindergruppen
unterschiedlich zeitabgestimmt sein kann, um einen Betrieb unterschiedlich zu
beginnen. Ein Lernen eines maximal verzögerten Winkels, wie es hier
bezeichnet wird, kennzeichnet ein Erfassen der Phase der Einlassnockenwelle 1120,
wenn der Einlass-VVT-Mechanismus 2000 gesteuert wird, um
die Einlassnockenwelle 1120 maximal zu verzögern, unmittelbar
nachdem der Verbrennungsmotor 1000 gestartet worden ist
oder wenn er gestoppt wird oder dergleichen.
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Des
Weiteren, falls der Auslass-VVT-Mechanismus 3000 dazu angepasst
ist, um elektrisch betrieben zu werden, kann der Auslass-VVT-Mechanismus 3000 angepasst
sein, um zwischen Zylindergruppen verschieden zeitabgestimmt zu
sein, um einen Betrieb unterschiedlich zu beginnen.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt
worden ist, ist es natürlich
zu verstehen, dass die selbige nur beispielhaft und zu Darstellungszwecken
vorgesehen ist und nicht zur Begrenzung herangezogen werden sollte, wobei
der Umfang der vorliegenden Erfindung nur im Hinblick auf die angehängten Ansprüche begrenzt ist.
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Falls
es notwendig ist, eine Phase einer Einlassnockenwelle (JA in S400)
schnell zu ändern
und ein Einlass-VVT-Mechanismus, dessen Ansprechverhalten relativ
langsam ist, da er zu einer „A"-Bank eines Achtzylinder-V-Motors gehört, für wenigstens eine
vorbestimmte Zeitspanne in Betrieb ist (JA in S600), führt die
ECU ein Programm aus, das den Schritt des Steuerns der Einlass-VVT-Mechanismen hat,
um diejenigen zu betreiben, die sowohl zu der „A"-Bank als auch zu einer „B"-Bank gehören (S800).