DE102008003834B4

DE102008003834B4 - Verfahren und Steuergerät zur Adaption eines minimalen Ventilhubs

Info

Publication number: DE102008003834B4
Application number: DE102008003834A
Authority: DE
Inventors: Matthias Delp; Jürgen DINGL
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-01-11
Also published as: DE102008003834A1; KR20090077683A; KR101502313B1; US8521398B2; US20090182480A1

Abstract

Verfahren zur Anpassung eines vorgehaltenen Werts für einen minimalen Ventilhub in einer Brennkraftmaschine, welches die folgenden Schritte aufweist:
• Ersetzen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub durch einen neuen Wert;
• Ermitteln eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine;
• Wiederherstellen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub, falls der Betriebsparameter außerhalb eines festgelegten Bereichs liegt; andernfalls Beibehalten des neuen Werts.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Adaption eines minimalen Ventilhubs in einer Brennkraftmaschine.
Bekannte Brennkraftmaschinen weisen Zylinder auf, in denen ein gasförmiges Gemisch aus Kraftstoff und Luft verbrannt wird, um ein Drehmoment zu erzeugen. Die Menge des vor einer Zündung in einen Zylinder gefüllten Gemischs entscheidet über das von diesem Zylinder abgegebene Drehmoment. Um eine Anpassung des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments an unterschiedliche Lasten zu ermöglichen, weisen bekannte Brennkraftmaschinen Drosselklappen auf, die den Zufluss von Gemisch in die Zylinder steuerbar reduzieren. Allerdings ist die Verwendung von Drosselklappen mit Drosselverlusten verbunden, die vom durch die Drosselklappe verursachten Strömungswiderstand herrühren.
Zur Vermeidung von Drosselverlusten ist es bekannt, die in einen Zylinder einströmende Gasmenge über einen Ventilhub zu regulieren. Je nach gewünschter Füllmenge des Zylinders werden ein oder mehrere Einlassventile des Zylinders mehr oder weniger weit geöffnet. Diese Lösung bietet wegen der reduzierten Drosselverluste einen verbesserten Wirkungsgrad. Die Einlassventile können mechanisch, elektromechanisch oder elektrisch geöffnet werden. Beispielsweise können die Einlassventile mechanisch über einen verstellbaren Zwischenmechanismus durch eine Nockenwelle betätigt werden.
Im Stand der Technik werden die Ventile mehrerer oder aller Zylinder von einer gemeinsamen Nockenwelle betätigt. Dadurch soll sich bei allen Zylindern der gleiche Ventilhub und somit auch eine identische Zylinderfüllung einstellen. In der Pra xis führen Bauteil- und Fertigungstoleranzen allerdings zu einer Variation des sich ergebenden Ventilhubs und somit auch zu einer Variation der Gemischmenge pro Zylinder. Dies hat zur Folge, dass die einzelnen Zylinder unterschiedliche Drehmomentbeiträge liefern. Die Unterschiede wirken sich bei kleinen Ventilhüben besonders stark aus, da hier die prozentuale Abweichung am größten ist. Die unterschiedlichen Füllungen und Drehmomentbeiträge der verschiedenen Zylinder führen zu einer Erhöhung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine, zu einer mit verschlechterter Abgasqualität einhergehenden Gemischabweichung, sowie zu einem erhöhten Verschleiß der Brennkraftmaschine.
Da sich die Bauteil- und Fertigungstoleranzen bei kleinen gewählten Ventilhüben besonders gravierend auswirken, ist es im Stand der Technik bekannt, einen Wert für einen minimalen Ventilhub festzulegen, der eine noch akzeptable Momentenabweichung der unterschiedlichen Zylinder gewährleistet, und der nicht unterschritten wird. Dieser Wert wird gemäß des Standes der Technik für eine Baureihe einer Brennkraftmaschine empirisch ermittelt und anschließend in allen Exemplaren der Baureihe fest vorgegeben. Der Wert wird so groß gewählt, dass alle Exemplare der Baureihe trotz Bauteil- und Fertigungstoleranzen sicher eine zufriedenstellende Laufruhe bieten.
Allerdings sind wegen dieses notwendigerweise recht großen Werts des minimalen Ventilhubs sehr kleine Leistungen der Brennkraftmaschine nicht durch eine Reduzierung des Ventilhubs erreichbar, sondern müssen durch Verwendung der Drosselklappe dargestellt werden. Dies hat wiederum die beschriebenen Drosselverluste zur Folge.
Die japanische Patentschrift JP 2004 176 642 AA beschreibt ein Verfahren, mit dem eine eventuell in einigen Zylindern einer Brennkraftmaschine vorliegende Abweichung eines Mischungsverhältnisses von Kraftstoff und Luft gegenüber einem gewünschten Mischungsverhältnis erkannt werden kann. Hierfür wird zunächst die pro Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge erhöht. War die einem der Zylinder zugeführte Kraftstoffmenge zuvor zu niedrig, so stellt sich nun ein verbessertes Mischungsverhältnis ein, wodurch sich der Leistungsbeitrag des besagten Zylinders messbar erhöht. In einem nächsten Schritt wird die pro Zylinder zugeführte Luftmenge zeitweise erhöht. War die einem der Zylinder zugeführte Luftmenge zuvor zu niedrig, so stellt sich in besagtem Zylinder nun ein verbessertes Mischungsverhältnis ein, was den Leistungsbeitrag dieses Zylinders messbar erhöht. Werden auf diese Weise Zylinder entdeckt, deren bisheriges Mischungsverhältnis vom gewünschten Mischungsverhältnis abweicht, so wird bei diesen Zylindern die zukünftig zuzuführende Kraftstoffmenge angepasst. Bei Zylindern, denen bisher zu wenig Kraftstoff zugeführt wurde, wird die zuzuführende Kraftstoffmenge erhöht. Bei Zylinder, bei denen bisher zu wenig Luft zugeführt wurde, wird die zuzuführende Kraftstoffmenge erniedrigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Adaption eines minimalen Ventilhubs in einer Brennkraftmaschine bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch ein Steuergerät nach Anspruch 6 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Anpassung eines vorgehaltenen Werts für einen minimalen Ventilhub in einer Brennkraftmaschine umfasst ein Ersetzen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub durch einen neuen Wert, ein Ermitteln eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine, sowie ein Wiederherstellen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub, falls der Betriebsparameter außerhalb eines festgelegten Bereichs liegt, andernfalls ein Beibehalten des neuen Werts.
Vorteilhafterweise erlaubt dieses Verfahren, den Wert eines minimalen Ventilhubs individuell an eine konkrete Brennkraftmaschine anzupassen. Dadurch muss der Wert nicht so groß gewählt werden, dass er für alle Exemplare einer mit Bauteil- und Fertigungstoleranzen behafteten Baureihe von Brennkraftmaschinen verwendbar ist. Stattdessen kann für jedes Exemplar ein individueller und optimal angepasster Wert eines minimalen Ventilhubs verwendet werden.
Folglich ist ein ausgedehnterer Leistungsbereich der Brennkraftmaschine durch eine Veränderung des Ventilhubs darstellbar. Vorteilhafterweise steigt dadurch der Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine.
In bevorzugten Ausführungsformen des Verfahrens werden als Betriebsparameter ein Lambdasignal, ein akustisches Signal der Brennkraftmaschine, ein Druck, eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine oder eine Kombination dieser Parameter verwendet.
Vorteilhafterweise erlaubt die Ermittlung dieser Betriebsparameter der Brennkraftmaschine eine Feststellung desjenigen Werts eines minimalen Ventilhubs, unterhalb dessen sich eine nicht mehr akzeptable Momentenungleichheit oder eine nicht mehr akzeptable Gemischabweichung zwischen den Zylindern der Brennkraftmaschine einstellt.
Ein erfindungsgemäßes Steuergerät weist eine Speichereinrichtung auf und ist dazu vorgesehen, einen Ventilhub einer Brennkraftmaschine zu steuern, wobei das Steuergerät in der Speichereinrichtung einen Wert für einen minimalen Ventilhub vorhält, und wobei das Steuergerät vorgesehen ist, den Wert für den minimalen Ventilhub zu verändern.
Vorteilhafterweise gestattet das erfindungsgemäße Steuergerät eine individuelle Anpassung des Werts für den minimalen Ventilhub an eine konkrete Brennkraftmaschine.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuergerät ausgebildet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hält das Steuergerät mindestens zwei unterschiedliche Werte für einen minimalen Ventilhub vor, die unterschiedlichen Ventilen oder Zylindern der Brennkraftmaschine zugeordnet sind.
Vorteilhafterweise ist dadurch eine zylinder- bzw. ventilindividuelle Adaption des minimalen Ventilhubs möglich. Dadurch werden auch Bauteil- oder Fertigungstoleranzen zwischen den einzelnen Ventilen oder Zylindern ausgeglichen. Dies ermöglicht es, noch geringere von der Brennkraftmaschine abgegebene Leistungen ohne Hinzunahme einer Drosselklappe darzustellen.
In weiteren Ausführungsformen ist das Steuergerät ausgebildet, eine Einstellung einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine oder eine Einstellung einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine zu ändern, falls ein geforderter Wert für einen Ventilhub unterhalb des Werts für den minimalen Ventilhub liegt.
Vorteilhafterweise wird es dadurch möglich, die Brennkraftmaschine auch im Bereich geringer Last zu betreiben, ohne dass es wegen zu geringer Ventilhübe zu übermäßig starken Momenten- und Gemischabweichungen der unterschiedlichen Zylinder und den damit verbundenen negativen Erscheinungen kommt.
In weiteren Ausführungsformen ist das Steuergerät ausgebildet, einen Zündwinkel oder ein Gemischverhältnis eines Zylinders zu ändern, falls der Wert eines tatsächlichen Ventilhubs unterhalb des Werts für den minimalen Ventilhub liegt.
Vorteilhafterweise ist es dadurch möglich, die Brennkraftmaschine auch im Bereich geringer Lasten lediglich mittels Ventilhubsteuerung zu betreiben und die sich ergebenden Momentenabweichungen der Zylinder durch andere Maßnahmen auszugleichen. Dies erlaubt es, auf die Verwendung einer Drosselklappe und die damit verbundenen Drosselverluste auch im Bereich geringer Lasten der Brennkraftmaschine zu verzichten.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele weiter erläutert. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt eines Zylinders einer Brennkraftmaschine mit einem Einlassventil mit steuerbarem Ventilhub;
2 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine mit einem erfindungsgemäßen Steuergerät;
3 ein schematisches Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Adaption eines minimalen Ventilhubs in einer Brennkraftmaschine.
In 1 ist ein Ausschnitt eines an sich bekannten Zylinders 110 einer Brennkraftmaschine 100 dargestellt. Der Zylinder weist eine Brennkammer 111 auf, in der ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff verbrannt werden kann, um über einen nicht dargestellten Kolben Kraft auf eine nicht dargestellte Kurbelwelle zu übertragen. Die Brennkammer 111 ist über ein Ventil 112 mit einem Saugrohr 113 verbunden, über das Luft oder ein Luft-Kraftstoffgemisch angesaugt werden kann. Im Saugrohr 113 kann eine Drosselklappe 114 vorgesehen sein, die dazu ausgelegt ist, die Menge der von der Brennkammer 111 angesaugten Luft, bzw. die Menge des von der Brennkammer 111 angesaugten Luft-Kraftstoffgemischs zu regulieren. Es kann eine Drosselklappe 114 pro Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100, oder eine gemeinsame Drosselklappe 114 für alle Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100 vorgesehen sein. In einer anderen Ausführungsform kann die Drosselklappe 114 vollständig entfallen.
Um ein Ansaugen von Luft bzw. Luft-Kraftstoffgemisch aus dem Saugrohr 113 in die Brennkammer 111 zu ermöglichen, muss das Ventil 112 geöffnet werden. Hierzu weist das Ventil 112 einen Stößel 118 auf. Eine sich um ihre Längsachse drehende Nockenwelle 115 ist mit einem Nocken 119 versehen, der über einen Zwischenhebel 116 und einen Schlepphebel 117 Kraft auf den Stößel 118 des Ventils 112 ausüben kann, um das Ventil 112 zu öffnen. Eine nicht dargestellte Feder ist vorgesehen, das Ventil 112 nach einem Öffnungsvorgang wieder zu schließen.
Die Lage des Zwischenhebels 116 relativ zum Schlepphebel 117 und zur Nockenwelle 115 kann über einen nicht dargestellten Schrittmotor und ein nicht gezeigtes Federelement verändert werden. Je nach Lage des Zwischenhebels 116 bewirkt eine Drehung der Nockenwelle 115 eine Öffnung des Ventils 112 mit unterschiedlichen Ventilhüben. Die Menge des während einer Öffnung des Ventils 112 in die Brennkammer 111 angesaugten Gases ist vom jeweiligen Ventilhub abhängig. Damit gestattet eine Regulierung des Ventilhubs eine Regulierung der Füllmenge ei nes Zylinders 110 der Brennkraftmaschine 100. Diese Regulierung wird durch ein in 1 nicht dargestelltes Steuergerät 101 durchgeführt, das dazu ausgebildet ist, den Schrittmotor anzusteuern.
Nockenwelle 115, Nocken 119, Zwischenhebel 116, Schlepphebel 117, Ventil 112 und Stößel 118 müssen mit hoher Genauigkeit gefertigt sein, um eine genaue und reproduzierbare Einstellung des Ventilhubs zu ermöglichen. Trotzdem führen Bauteil- und Fertigungstoleranzen zu einer gewissen Variation des sich effektiv ergebenden Ventilhubs und damit auch zu Abweichungen der Füllmengen der Zylinder. Dabei ist die prozentuale Variation im Bereich kleiner Ventilhübe am größten.
Füllungsdifferenzen zwischen den einzelnen Zylindern 110 der Brennkraftmaschine 100 bewirken, dass die verschiedenen Zylinder 110 unterschiedliche Beiträge zum von der Brennkraftmaschine 100 geleisteten Drehmoment beitragen. Dies hat eine Erhöhung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine 100 zur Folge und bewirkt einen verstärkten Verschleiß der mechanischen Komponenten der Brennkraftmaschine 100. Ungenauigkeiten des Ventilhubs und daraus resultierende Ungenauigkeiten der Füllmenge eines Zylinders 110 bewirken außerdem eine Gemischabweichung, die eine erhöhte Schadstoffemission nach sich zieht.
Um eine übergroße Abweichung des Ventilhubs der unterschiedlichen Zylinder 110 einer Brennkraftmaschine 100 zu vermeiden, wird im Stand der Technik ein Wert für einen minimalen Ventilhub festgelegt, der nicht unterschritten wird.
In anderen Ausführungsformen kann das Ventil 112 der Brennkraftmaschine 100 auf andere Weise geöffnet werden. Beispielsweise kann das Ventil 112 durch ein elektrisches oder elektromechanisches Stellelement, beispielsweise einen piezoelektrischen Aktuator, betätigt werden, das durch das Steuergerät 101 angesteuert wird.
2 zeigt ein erfindungsgemäßes Steuergerät 101 einer Brennkraftmaschine 100. Das Steuergerät 101 ist dazu ausgelegt, die Brennkraftmaschine 100 in Abhängigkeit verschiedener Sollwerte und Betriebsparameter zu steuern. Die Brennkraftmaschine ist beispielsweise mit einer oder mehreren Drosselklappen 114, sowie einer oder mehreren Nockenwellen 115 ausgestattet. Das Steuergerät 101 ist dazu ausgebildet, Einstellungen der Drosselklappe 114 und der Nockenwelle 115 zu verändern. Das Steuergerät 101 ist mit einer Reihe von Sensoren verbunden, über die das Steuergerät 101 verschiedene Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 100 ermitteln kann. Beispielsweise kann das Steuergerät 101 mit einem akustischen Sensor 121 verbunden sein, der Informationen über ein Betriebsgeräusch der Brennkraftmaschine 100 liefert. Das Steuergerät 101 kann auch mit einem Drucksensor 122 ausgestattet sein, der eine Information über einen Druck an einem Ort innerhalb oder außerhalb der Brennkraftmaschine 100 liefert. Das Steuergerät 101 kann auch mit einer Lambdasonde 123 verbunden sein, die eine Information über eine Zusammensetzung eines Abgases der Brennkraftmaschine 100 liefert. Das Steuergerät 101 kann auch mit einem Sensor für eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine 100 verbunden sein, der eine Information über eine mechanische Laufunruhe der Brennkraftmaschine 100 liefert.
Das Steuergerät 101 ist dazu ausgebildet, den Ventilhub der Ventile 112 der Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100 abhängig von einer geforderten Leistung der Brennkraftmaschine 100 zu verändern. Bei einer Erhöhung der angeforderten Leistung erhöht das Steuergerät den Ventilhub der Ventile 112 der Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100. Im Fall einer Reduzierung der angeforderten Leistung reduziert das Steuergerät 101 den Ventilhub der Ventile 112 der Brennkraftmaschine 100. Das Steuergerät 101 kann den Ventilhub der Ventile 112 beispielsweise über eine Manipulation der Zwischenhebel 116 der Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100 ändern. Das Steuerge rät 101 weist eine Speichereinrichtung 120 mit einem darin abgelegten Wert für einen minimalen Ventilhub auf.
3 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Adaption des minimalen Ventilhubs der Brennkraftmaschine 100, wie es beispielsweise von dem Steuergerät 101 durchgeführt werden kann.
In einem ersten Schritt 201 des Verfahrens wird eine Kopie des bisherigen Werts des minimalen Ventilhubs angelegt.
In einem zweiten Schritt 202 wird ein neuer Wert für einen minimalen Ventilhub berechnet. Dazu kann beispielsweise der bisherige Wert für den minimalen Ventilhub um einen festgelegten oder zufälligen Betrag in eine festgelegte oder zufällige Richtung verändert werden. Im weiteren Verfahrensablauf wird der neu berechnete Wert als Wert für den minimalen Ventilhub der Brennkraftmaschine verwendet.
In einem dritten Verfahrensschritt 203 wird ein Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 100 ermittelt. Der Betriebsparameter kann beispielsweise ein Signal einer Lambdasonde 123 sein. Der Betriebsparameter kann auch ein Signal eines akustischen Sensors 121, ein Signal eines Drucksensors 122 oder ein Signal eines Sensors für eine Laufunruhe 124 der Brennkraftmaschine 100 sein. Der Betriebsparameter kann auch eine andere Messgröße sein, die eine Information darüber liefert, ob eine wunschgemäße Eigenschaft der Brennkraftmaschine vorliegt.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt 204 wird überprüft, ob der in Schritt 203 ermittelte Betriebsparameter innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt. Falls der Betriebsparameter ein Signal eines akustischen Sensors 121 ist, kann beispielsweise überprüft werden, ob das von der Brennkraftmaschine 100 emittierte Betriebsgeräusch unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt. Falls der Betriebsparameter ein Signal einer Lambdasonde 123 ist, kann überprüft werden, ob die Zusammensetzung des Abgases der Brennkraftmaschine 100 innerhalb eines vorgegebenen Wertebereichs liegt.
Falls der Vergleich in Schritt 204 ergibt, dass der ermittelte Betriebsparameter innerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt, kann der in Verfahrensschritt 202 neu berechnete Wert für den minimalen Ventilhub der Brennkraftmaschine 100 beibehalten werden, woraufhin das Verfahren endet. Falls der in Schritt 203 ermittelte Betriebsparameter gemäß des Vergleichs in Schritt 204 außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs liegt, wird der Wert des minimalen Ventilhubs in Verfahrensschritt 205 durch die in Schritt 201 abgelegte Kopie des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub ersetzt. Anschließend endet das Verfahren.
In einer Weiterbildung des Verfahrens können in Schritt 203 auch mehrere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 100 ermittelt und in Schritt 204 mit vorgegebenen Wertebereichen verglichen werden. In einer ersten Ausführungsform wird der neue Wert des minimalen Ventilhubs nur dann beibehalten, wenn alle ermittelten Betriebsparameter innerhalb der ihnen zugeordneten Wertebereiche liegen. In anderen Ausführungsformen wird der neue Wert des minimalen Ventilhubs auch beibehalten, wenn lediglich eine festgelegte Anzahl von Betriebsparametern innerhalb der ihnen zugeordneten Wertebereiche liegt. In weiteren Ausführungsformen können die mehreren Betriebsparameter unterschiedlich gewichtet werden, um zu entscheiden, ob der neue Wert des minimalen Ventilhubs beibehalten werden soll. In diesen Ausführungsformen ist es möglich, die Genauigkeit des beschriebenen Verfahrens zu erhöhen und seine Fehleranfälligkeit zu reduzieren.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Steuergerät 101 ausgebildet, das in 3 dargestellte Verfahren zu festgelegten Zeitpunkten während des Betriebs der Brennkraftmaschine 100 durchzuführen. Dies ist immer dann möglich, wenn die geforderte Leistung der Brennkraftmaschine 100 so gering ist, dass die Ventile 112 mit minimalem Ventilhub geöffnet werden können. Durch die wiederholte Anwendung des beschriebenen Verfahrens durch das Steuergerät 101 kann in dieser Ausführungsform der Erfindung ein optimaler Wert für den minimalen Ventilhub einer Brennkraftmaschine 100 ermittelt werden. Außerdem ist es möglich, durch Alterungserscheinungen bedingte Änderungen der Einstellgenauigkeit des Ventilhubs der unterschiedlichen Ventile 112 der Brennkraftmaschine 100 durch neuerliche Durchführung des beschriebenen Verfahrens auszugleichen.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird das in 3 dargestellte Verfahren lediglich einmal nach der Montage einer Brennkraftmaschine durchgeführt und in der Speichereinrichtung 120 abgelegt. Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, einen von Bauteil- und Fertigungstoleranzen unabhängigen, optimalen Wert für den minimalen Ventilhub der Brennkraftmaschine 100 zu bestimmen.
In dieser Ausführungsform wird das Verfahren entweder von einem Steuergerät 101 oder durch ein sonstiges Gerät, beispielsweise ein Diagnosegerät, oder durch einen Menschen durchgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das beschriebene Verfahren lediglich einmal für eine Baureihe einer Brennkraftmaschine 100 durchgeführt. Der ermittelte Wert für den minimalen Ventilhub wird anschließend in den Speichereinrichtungen 120 aller Brennkraftmaschinen 100 der Baureihe hinterlegt. Der in Schritt 203 des in 3 dargestellten Verfahrens ermittelte Betriebsparameter kann beispielsweise ein Signal einer Lambdasonde 123 sein. Der ermittelte Betriebsparameter kann aber beispielsweise auch eine in einem Fahrzeugversuch ermittelte, durch einen Menschen vorgenommene Bewertung der Laufunruhe der Brennkraftmaschine 100 sein.
Auch in dieser Ausführungsform wird das Verfahren entweder von einem Steuergerät 101 oder durch ein sonstiges Gerät oder durch einen Menschen durchgeführt.
In einer anderen Ausführungsform ist im Steuergerät 101 eine Wertetabelle abgelegt, in der Werte für den minimalen Ventilhub als Funktion von Werten für eine Kilometerleistung der Brennkraftmaschine 100 vorgehalten werden. Dieser Tabelle kann das Steuergerät 101, je nach einer Zahl von Kilometern, die ein von der Brennkraftmaschine 100 angetriebenes Fahrzeug zurückgelegt hat, einen geeigneten Wert für den minimalen Ventilhub entnehmen. Auf diese Weise können Alterungserscheinungen der Brennkraftmaschine 100 ebenfalls ausgeglichen werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden unterschiedliche Komponenten der Brennkraftmaschine 100, wie etwa Zwischenhebel 116, Schlepphebel 117 oder Ventil 112, vor der Montage der Brennkraftmaschine 100 vermessen und je nach Grad einer Abweichung von einer Sollbeschaffenheit in unterschiedliche Qualitätsgruppen eingeteilt. Nach der Montage der Brennkraftmaschine 100 wird ein Wert für den minimalen Ventilhub ermittelt, der davon abhängt, welchen Qualitätsgruppen die verbauten Komponenten entnommen wurden. Dieser Wert kann beispielsweise einer empirisch ermittelten Tabelle entnommen werden, die für jede mögliche Kombination von Bauteilqualitäten einen geeigneten Wert für den minimalen Ventilhub vorhält.
Falls während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine Leistung der Brennkraftmaschine 100 angefordert wird, die so gering ist, dass zu ihrer Realisierung die Ventile 112 der Brennkraftmaschine 100 mit einem Ventilhub angesteuert werden müssten, der unterhalb des Werts für den minimalen Ventilhub liegt, so sind je nach Ausführungsform der Erfindung unterschiedliche Vorgehensweisen möglich.
In einer ersten Ausführungsform reduziert ein erfindungsgemäßes Steuergerät 101 den tatsächlichen Ventilhub nur bis zum in der Speichereinrichtung 120 abgelegten Wert des minimalen Ventilhubs. Falls eine weitere Reduzierung der durch die Brennkraftmaschine 100 abgegebenen Leistung nötig ist, reduziert das Steuergerät 101 die Leistung der Brennkraftmaschine durch ein Verstellen der Nockenwelle 115. Dazu bewirkt das Steuergerät 101 ein Verdrehen der Nockenwelle 115. Dadurch verschiebt sich der Zeitpunkt, zu dem ein Ventil 112 eines Zylinders 110 geöffnet wird. Da zu unterschiedlichen Zeitpunkten unterschiedliche Druckverhältnisse in der Brennkammer 111 eines Zylinders 110 der Brennkraftmaschine 100 vorherrschen, bewirkt eine Änderung des Öffnungszeitpunkts eines Ventils 112 auch eine Änderung der sich ergebenden Zylinderfüllung und dadurch eine Änderung der durch die Brennkraftmaschine 100 abgegebenen Leistung. Alternativ kann das Steuergerät 101 den Öffnungswinkel einer Drosselklappe 114 ändern, um die Füllung der Zylinder 110 der Brennkraftmaschine zu reduzieren.
In einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Steuergeräts 101 reduziert das Steuergerät 101 den Ventilhub der Ventile 112 der Brennkraftmaschine 100 auch auf Werte unterhalb des in der Speichereinrichtung 120 abgelegten Werts des minimalen Ventilhubs. Wegen der durch Bauteil- und Fertigungstoleranzen bedingten Unterschiede der einzelnen Ventile 112 und Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100, hat dies Füllungsdifferenzen zwischen den einzelnen Zylindern 110 zur Folge. Wie bereits ausgeführt, führen diese Füllungsdifferenzen zu unterschiedlichen Beiträgen der einzelnen Zylinder 110 zum von der Brennkraftmaschine 100 abgegebenen Drehmoment und haben eine Erhöhung von Laufunruhe, Schadstoffemission und Verschleiß der Brennkraftmaschine zur Folge. Um dem entgegenzuwirken, kann das Steuergerät 101 eine Momentengleichstellung der Zylinder 110 bewirken. Dazu kann das Steuergerät 101 einen Zündwinkel bzw. Zündzeitpunkt eines oder mehrerer Zy linder 110 anpassen, oder ein Mischungsverhältnis eines in einen Zylinder eingefüllten Kraftstoff-Luft-Gemischs ändern.
In dieser Ausführungsform muss das erfindungsgemäße Steuergerät 101 dazu ausgebildet sein, zu erkennen, bei welchem der Zylinder 110 der Brennkraftmaschine 100 eine Erhöhung bzw. eine Reduzierung des abgegebenen Drehmoments notwendig ist. Dies ist möglich, da die einzelnen Zylinder 110 einer Brennkraftmaschine 100 zeitlich nacheinander gezündet werden. Falls ein oder mehrere der genannten oder anderer Betriebsparameter der Brennkraftmaschine 100 ausreichend schnell ermittelt werden können, kann das Steuergerät 101 hieraus den jeweiligen Drehmomentbeitrag der unterschiedlichen Zylinder 110 unabhängig von einander bestimmen. Anschließend kann das erfindungsgemäße Steuergerät 101 Unterschiede der Drehmomentbeiträge der einzelnen Zylinder 110 mittels Zündwinkel- oder Gemischeingriff ausgleichen. Deshalb kann in dieser Ausführungsform unter Umständen auf den Einsatz der Drosselklappe 114 oder eine Verstellung der Nockenwelle 115 verzichtet werden.

Claims

Verfahren zur Anpassung eines vorgehaltenen Werts für einen minimalen Ventilhub in einer Brennkraftmaschine, welches die folgenden Schritte aufweist: • Ersetzen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub durch einen neuen Wert; • Ermitteln eines Betriebsparameters der Brennkraftmaschine; • Wiederherstellen des bisherigen Werts für den minimalen Ventilhub, falls der Betriebsparameter außerhalb eines festgelegten Bereichs liegt; andernfalls Beibehalten des neuen Werts.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter ein Lambdasignal ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter ein akustisches Signal der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter ein Druck ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparameter eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine ermittelt wird.
Steuergerät mit einer Speichereinrichtung, das dazu vorgesehen ist, einen Ventilhub einer Brennkraftmaschine zu steuern, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät in der Speichereinrichtung einen Wert für einen minimalen Ventilhub vorhält, und dass das Steuergerät vorgesehen ist, den Wert für den minimalen Ventilhub zu verändern.
Steuergerät nach Anpruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät vorgesehen ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 anzuwenden.
Steuergerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät mindestens zwei unterschiedliche Werte für einen minimalen Ventilhub vorhält, die unterschiedlichen Ventilen oder Zylindern zugeordnet sind.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, eine Einstellung einer Drosselklappe der Brennkraftmaschine zu ändern, falls ein Wert für einen Ventilhub unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, eine Einstellung einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine zu ändern, falls ein Wert für einen Ventilhub unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, einen Zündwinkel eines Zylinders zu ändern, falls ein Wert für einen Ventilhub unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät ausgebildet ist, ein Gemischverhältnis eines Zylinders zu ändern, falls ein Wert für einen Ventilhub unterhalb eines festgelegten Grenzwerts liegt.
Steuergerät nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als festgelegter Grenzwert ein Wert für einen minimalen Ventilhub verwendet wird.