DE102015117690B4 - Verfahren und System für eine Vorrichtung zur variablen Nockensteuerung einer Kraftmaschine - Google Patents

Verfahren und System für eine Vorrichtung zur variablen Nockensteuerung einer Kraftmaschine Download PDF

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Abstract

Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst:als Reaktion auf einen Befehl zur Phasenverstellung eines nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers (300) für variable Nockensteuerung aus einer verriegelten Position,Springenlassen eines Schieberventils (309) von einem Arretierbereich zu außerhalb eines Nullbereichs; undBewegen des Schieberventils (309) durch den Nullbereich, während auf Nockensteuerungsbewegung aus einer verriegelten Position weg überwacht wird, wobei das Phasenverstellen des nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers (300) für variable Nockensteuerung aus der verriegelten Position Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) in eine entriegelte Position, wobei die entriegelte Position von der verriegelten Position nach früh oder nach spät verstellt ist, umfasst,wobei Springenlassen des Schieberventils zu außerhalb eines Nullbereichs auf einer Richtung des Befehls zur Phasenverstellung basiert, wobei das Springenlassen Springenlassen zu einem Spätverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Frühverstellposition ist, umfasst undwobei das Springenlassen Springenlassen zu einem Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Spätverstellposition ist, umfasst, wobei sich der Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs auf einer ersten Seite des Nullbereichs befindet und wobei sich der Spätverstellbereich außerhalb des Nullbereichs auf einer zweiten gegenüberliegenden Seite des Nullbereichs befindet, dadurch gekennzeichnet, dassdas Springenlassen zu einem Spätverstellbereich auf der entriegelten Frühverstellposition basiert, das Schieberventil (309) mit Erhöhung eines Grads an Frühverstellung der entriegelten Frühverstellposition weiter in den Spätverstellbereich springt; und wobei das Springenlassen zu einem Frühverstellbereich auf der entriegelten Spätverstellposition basiert, das Schieberventil (309) mit Erhöhung eines Grads an Spätverstellung der entriegelten Spätverstellposition weiter in den Frühverstellbereich springt.

Description

  • Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren zum Betreiben einer Kraftmaschine mit variabler Nockensteuerung (VCT) und ein entsprechendes Kraftmaschinensystem.
  • Hintergrund und Kurzdarstellung
  • Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung können variable Nockensteuerung (VCT für engl. variable cam timing) verwenden, um die Kraftstoffökonomie und das Emissionsverhalten eines Fahrzeugs zu verbessern. Die VCT-Vorrichtung kann einen Flügel-Nockenphasenversteller umfassen, der von einem elektromechanisch betätigten Schieberventil gesteuert wird. Das Schieberventil kann den Fluss eines Hydraulikfluids, wie beispielsweise Öls, von einer Seite des Flügels zur anderen leiten, wie beispielsweise von einer Spätverstellseite zu einer Frühverstellseite. Die VCT-Vorrichtung kann mehr als einen Ölkreislauf umfassen, der eine Seite des Flügels mit der anderen verbindet und durch den der Fluss eines Hydraulikfluids geleitet werden kann. Der Nockenphasenversteller kann öldruckbetätigt sein, wobei die Betätigung des Nockenphasenverstellers vom Öldruck im Kreislauf abhängt. Alternativ kann der Nockenphasenversteller nockenmomentbetätigt sein, wobei die Betätigung des Nockenphasenverstellers von einem Drehmoment abhängt, das während der Nockenbetätigung erzeugt wird.
  • In der Druckschrift US 2011 / 0 023 804 A1 wird ein Verfahren beschrieben, das als Reaktion auf einen Befehl zur Phasenverstellung eines nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers für variable Nockensteuerung aus einer verriegelten Position ein Springenlassen eines Schieberventils von einem Arretierbereich zu außerhalb eines Nullbereichs veranlasst, und ein Bewegen des Schieberventils durch den Nullbereich, während auf Nockensteuerungsbewegung aus einer verriegelten Position weg überwacht wird. Weiteren Stand der Technik zum Hintergrund der Erfindung bildet die Druckschrift US 2009 / 0 145 380 A1 .
  • Ein Beispiel eines nockenmomentbetätigten VCT-Phasenverstellers wird von Smith et al. In der Druckschrift US 8 356 583 B2 dargestellt. Darin ist die VCT-Vorrichtung mit einem hydraulisch aktivierten Verriegelungsstift in einer Zwischenposition (hierin auch als Mittelverriegelungsposition bezeichnet) ausgelegt. Herkömmliche VCT-Vorrichtungen können einen Verriegelungsstift an einem Ende des Bereichs des Nockenphasenverstellers umfassen. Die VCT-Vorrichtung von Smith verwendet außerdem zwei unabhängige Ölkreisläufe, die hierin als Phasenverstellkreis und Arretierkreis bezeichnet werden. Beim VCT-Phasenversteller mit Mittelverriegelung von Smith ist ein Pilotventil in der Rotoranordnung des Nockenphasenverstellers enthalten und kann von einer ersten Position in eine zweite Position bewegt werden. Wenn das Pilotventil in der ersten Position ist, wird Hydraulikfluid daran gehindert, durch das Pilotventil durchzufließen. Wenn das Pilotventil in der zweiten Position ist, wird Hydraulikfluid derart zwischen einer Arretierleitung von der Frühverstellkammer und einer Arretierleitung von der Spätverstellkammer durch das Pilotventil und eine gemeinsame Leitung fließen gelassen, dass die Rotoranordnung in die Zwischenphasenwinkelposition in Bezug auf die Gehäuseanordnung bewegt und darin gehalten wird. Arretierleitungen, die mit der Frühverstellkammer oder der Spätverstellkammer kommunizieren, werden gesperrt, wenn der VCT-Phasenversteller in oder nahe der Zwischenposition ist. Das Schieberventil weist drei Betriebsbereiche, nämlich einen Arretier- oder Selbstverriegelungs-, einen Spätverstell- und einen Frühverstellbereich in der angegebenen Reihenfolge, auf. Konkret ist, wenn das Schieberventil in die Spät- oder Frühverstellbereiche gesteuert wird, das Pilotventil in der ersten Position, und Fluid wird daran gehindert, durch die Arretierkreisleitungen zu fließen. Außerdem kann Fluid über die Phasenverstellkreisleitungen von einer Seite des Flügels zur anderen fließen. Wenn das Schieberventil in den Arretierbereich gesteuert wird, ist das Pilotventil in der zweiten Position, und Fluid kann von der Früh- oder Spätverstellkammer frei durch die Arretierleitungen und das Pilotventil und durch eine gemeinsame Fluidleitung in die gegenüberliegende Kammer fließen. Außerdem wird Fluid daran gehindert, durch die Phasenverstellkreisleitungen zu fließen.
  • Die Erfinder hierin haben jedoch potenzielle Probleme bei solch einem VCT-System identifiziert. Wenn ein Nockenphasenversteller bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Mittelverriegelungsposition gehalten wird und die Kraftmaschinensteuerung die Einstellung des Nockenphasenverstellers in eine neue Position befiehlt, kann der Verriegelungsstift in dem Fall, dass eine Betätigung des Nockenphasenverstellers in Angriff genommen wird, bevor der Verriegelungsstift vollständig aus dem Nockenphasenversteller ausgerastet ist, in dem Verriegelungsstiftgehäuse seitenbelastet werden. Dieses Szenario kann die Durchführung von Phasenverstellanforderungen verhindern oder stark verzögern, wodurch es zu einer verschlechterten Kraftmaschinenleistung kommen kann. Darüber hinaus kann die Verriegelungsmaschinerie einer unnötigen Beanspruchung ausgesetzt werden.
  • Die oben genannten Probleme werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie ein Kraftmaschinensystem gemäß Anspruch 8 gelöst.
  • In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch ein Verfahren gelöst werden, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf einen Befehl zur Phasenverstellung eines nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers für variable Nockensteuerung aus einer verriegelten Position, Springenlassen eines Schieberventils von einem Arretierbereich zu außerhalb eines Nullbereichs, und Bewegen des Schieberventils durch den Nullbereich, während auf Nockensteuerungsbewegung aus einer verriegelten Position weg überwacht wird. Auf diese Weise kann der Verriegelungsstift sicher ausgerastet werden, bevor eine Position des Nockenphasenverstellers geändert wird, wodurch die Seitenbelastung des Verriegelungsstifts reduziert wird.
  • Als ein Beispiel kann eine Kraftmaschinensteuerung, während ein Nockenphasenversteller einer VCT-Vorrichtung bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Mittelverriegelungsposition gehalten wird, eine Phasenverstellung in eine Frühverstellposition befehlen. Als Reaktion auf den Phasenverstellbefehl kann ein Solenoid-Tastgrad des Schieberventils dahingehend gesteuert werden, die Nockenphasenverstellerbetätigung zu reduzieren, während der Verriegelungsstift ausgerastet ist. Insbesondere kann der Tastgrad, da die gewünschte Phasenposition eine Frühverstellposition ist, zuerst von dem Selbstverriegelungsbereich in eine Position springen, die vom Nullbereich etwas nach spät verstellt ist. Sie kann dann langsam zum Frühverstellbereich durch den Nullbereich hochbewegt werden. Das Bewegen kann fortgeführt werden, bis eine Phasenverstellbewegung detektiert wird, wobei die Phasenverstellbewegung die Freigabe des Verriegelungsstifts anzeigt.
  • Auf diese Weise kann der Verriegelungsstift eines Nockenphasenverstellers lediglich ausgerastet werden, wenn der Tastgrad minimale Mengen von Phasenverstellungen befiehlt, wenn sie überhaupt eine Menge befiehlt. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass der Verriegelungsstift ausgerastet ist, bevor der Tastgrad normalen Phasenverstellbetrieb wieder aufnimmt. Somit wird eine sichere Ausrastung des Verriegelungsstifts erzielt und eine Seitenbelastung aufgrund der Phasenverstellungen während der Ausrastung wird reduziert. Insgesamt wird die Ventilzeitsteuerung verbessert.
  • Es versteht sich, dass die vorstehende Kurzdarstellung bereitgestellt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung genauer beschrieben werden. Sie soll keine entscheidenden oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Erfindungsgegenstands aufzeigen, dessen Schutzbereich einzig durch die der ausführlichen Beschreibung folgenden Ansprüche definiert wird. Außerdem ist der beanspruchte Erfindungsgegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die irgendwelche oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angeführten Nachteile lösen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
    • 1 stellt ein Kraftmaschinensystem dar, das eine Vorrichtung für variable Nockensteuerung umfasst.
    • 2 stellt ein Blockdiagramm eines Kraftmaschinenölschmiersystems dar.
    • 3 stellt ein beispielhaftes VCT-Phasenverstellersystem dar.
    • 4 stellt ein detailliertes Flussdiagramm zum Senden eines VCT-Phasenverstellerbefehls zum Anpassen der Nockensteuerzeiten basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen dar.
    • 5 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Anpassen einer Nockenposition durch Anpassungen an einen Schieberventil-Tastgradbefehl.
    • 6 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Stellen eines Nockenphasenverstellers in eine bestimmte Position vor der Abschaltung der Kraftmaschine.
    • 7A und 7B zeigen ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen, ob ein Nockenphasenversteller bei eingerastetem oder ausgerastetem Verriegelungsstift in einer Verriegelungsposition gehalten werden soll.
    • 7C stellt ein Beispiel einer Schieberventil-Befehlsanpassung in Reaktion auf reduzierten Systemöldruck dar.
    • 8A zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Auswählen dessen dar, wie das Schieberventil in Reaktion auf einen Nockenphasenversteller-Entriegelungsbefehl aus einem Arretierbereich des Ventils bewegt werden soll.
    • 8B zeigt ein Beispiel eines robusten Entriegelns des Nockenphasenverstellers unter Verwendung von Vorpositionierungsanpassungen an die Schieberventilposition.
    • 9 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Verriegeln eines Nockenphasenverstellers durch selektives Bewegen des Schieberventils in einen Arretierbereich bei oder zwischen Nockenwellendrehimpulsen.
    • 10A und 10B zeigen die Wirkung von Nockenwellendrehimpulsen auf die Nockenphasenverstellerpositionierung.
    • 11 und 12 zeigen prophetische Beispiele der Schieberventilbewegung in einen Arretierbereich bei oder zwischen Spätverstell-Nockenwellendrehimpulsen.
    • 13 zeigt ein Verfahren für punktuelles Zuordnen einer No-Fly-Zone des Schieberventils des VCT-Phasenverstellers.
    • 14 zeigt ein beispielhaftes Zuordnen der Grenzen der No-Fly-Zone des Schieberventils und adaptives Erlernen derselben.
    • 15 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zum Anzeigen der Verschlechterung eines Arretierkreises des VCT-Phasenverstellers in Reaktion auf Schwankungen von Spitzezu-Spitze-Amplituden der Nockendrehung.
  • Ausführliche Beschreibung
  • Die folgende Beschreibung betrifft Systeme und Verfahren zum Steuern einer Kraftmaschine eines Fahrzeugs, wobei die Kraftmaschine eine variables Zylinderventilsystem, wie beispielsweise die variable Nockensteuerung (VCT) von 1 bis 3, aufweist. Eine Kraftmaschinensteuerung kann so konfiguriert sein, dass sie einen einem Schieberventil eines VCT-Phasenverstellers anbefohlenen Tastgrad zum Einstellen der Nockenphasenverstellerposition anpasst, wie bei 4 bis 6 erörtert. Unter Bedingungen, unter welchen der Nockenphasenversteller entriegelt und bewegt werden soll, kann die Steuerung ein Verfahren zum robusten Entriegeln des Nockenphasenverstellers bei gleichzeitigem Reduzieren von Phasenverstellfehlern auswählen, wie bei 7A bis 7C und 8A und 8B dargestellt. Die Steuerung kann gleichermaßen einen Schieberventilbefehl zum Ermöglichen von genauer Verriegelung des Nockenphasenverstellers in einer Position anpassen, wie bei 9 bis 12 erörtert. Die Steuerung kann außerdem das Schieberventil periodisch so zuordnen, dass es Schieberventilbereiche adaptiv erlernt und demgemäß Tastgradbefehle zur Nockenphasenverstellerpositionierung aktualisiert, wie bei 13 und 14 näher ausgeführt. Darüber hinaus kann die Steuerung Nockenwellendrehungsschwankungen zum zeitgerechten Identifizieren einer Verschlechterung des VCT-Systems verwenden und demgemäß Linderungsvorgänge durchführen, wie bei 15 erörtert. Auf diese Weise werden Phasenverstellfehler reduziert, und die Kraftmaschinenleistung und die Abgasemissionen werden verbessert.
  • 1 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines Brennraums oder Zylinders einer Kraftmaschine mit innerer Verbrennung 10 dar. 1 zeigt, dass die Kraftmaschine 10 Steuerparameter von einem Steuersystem, das die Steuerung 12 umfasst, sowie eine Eingabe von einem Fahrzeugbetreiber 190 über eine Eingabevorrichtung 192 empfangen kann. In diesem Beispiel umfasst die Eingabevorrichtung 192 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 194 zum Erzeugen eines proportionalen Pedalpositionssignals PP.
  • Ein Zylinder (hierin auch „Brennraum“) 30 der Kraftmaschine 10 kann Brennraumwände 32 mit einem Kolben 36 darin positioniert umfassen. Der Kolben 36 kann mit einer Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, sodass Auf- und Abbewegung des Kolbens in Drehbewegung der Kurbelwelle umgesetzt wird. Die Kurbelwelle 40 kann über ein Getriebesystem mit mindestens einem Antriebsrad des Personenkraftwagens gekoppelt sein. Ferner kann ein Startermotor über ein Schwungrad mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt sein, um einen Startvorgang der Kraftmaschine 10 zu ermöglichen. Die Kurbelwelle 40 ist mit einer Ölpumpe 208 (2) gekoppelt, um das Kraftmaschinenölschmiersystem 200 mit Druck zu beaufschlagen (die Kupplung von der Kurbelwelle 40 zur Ölpumpe 208 ist nicht dargestellt). Das Gehäuse 136 ist über eine Steuerkette oder einen Steuerriemen (nicht dargestellt) hydraulisch mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt.
  • Der Zylinder 30 kann Einlassluft über den Einlasskrümmer oder Luftkanäle 44 empfangen. Der Einlassluftkanal 44 kann neben dem Zylinder 30 auch mit anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 in Verbindung stehen. In einigen Ausführungsformen können einer oder mehrere der Einlasskanäle eine Aufladevorrichtung, wie beispielsweise einen Turbolader oder einen Auflader umfassen. Ein Drosselklappensystem, das eine Drosselklappenplatte 62 umfasst, kann entlang eines Einlasskanals der Kraftmaschine zum Ändern des Durchsatzes und/oder Drucks von Einlassluft, die den Kraftmaschinenzylindern zugeführt wird, vorgesehen sein. In diesem konkreten Beispiel ist die Drosselklappenplatte 62 mit einem Elektromotor 94 gekoppelt, so dass die Position der elliptischen Drosselklappenplatte 62 durch die Steuerung 12 über den Elektromotor 94 gesteuert wird. Diese Konfiguration kann als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC für engl. electronic throttle control) bezeichnet werden, die auch während der Leerlaufdrehzahlregelung verwendet werden kann.
  • Der Brennraum 30 ist so dargestellt, dass er über jeweilige Einlassventile 52a und 52b (nicht dargestellt) und Auslassventile 54a und 54b (nicht dargestellt) mit dem Einlasskrümmer 44 bzw. dem Auslasskrümmer 48 in Verbindung steht. Obwohl also vier Ventile pro Zylinder verwendet werden können, können in einem anderen Beispiel auch nur ein einziges Einlassventil und ein einziges Auslassventil pro Zylinder verwendet werden. In noch einem anderen Beispiel können zwei Einlassventile und ein Auslassventil pro Zylinder verwendet werden.
  • Der Auslasskrümmer 48 kann Abgase von anderen Zylindern der Kraftmaschine 10 zusätzlich zum Zylinder 30 empfangen. Ein Abgassensor 76 ist so dargestellt, dass er mit dem Auslasskrümmer 48 stromaufwärts eines katalytischen Konverters 70 gekoppelt ist (wobei der Sensor 76 mehreren verschiedenen Sensoren entsprechen kann). Zum Beispiel kann der Sensor 76 einer von vielen bekannten Sensoren zum Bereitstellen einer Anzeige eines Abgas-Abluft-/Kraftstoffverhältnisses sein, wie beispielsweise ein linearer Sauerstoffsensor, ein UEGO, ein Sauerstoffsensor mit zwei Zuständen, ein EGO, ein HEGO oder ein HC- oder CO-Sensor. Eine Abgasreinigungsvorrichtung 72 ist stromabwärts des katalytischen Konverters 70 positioniert dargestellt. Bei der Vorrichtung 72 kann es sich um einen Dreiwege-Katalysator, einen NOx-Speicher, verschiedene andere Abgasreinigungsvorrichtungen oder Kombinationen davon handeln.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 eine Zündkerze 92 zum Auslösen von Verbrennung umfassen. Ein Zündsystem 88 kann als Reaktion auf ein Zündzeitpunktverstellungssignal SA (für engl. spark advance) von der Steuerung 12 unter ausgewählten Betriebsmodi einen Zündfunken über eine Zündkerze 92 für den Brennraum 30 bereitstellen. In einigen Ausführungsformen kann die Zündkerze 92 jedoch weggelassen sein, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschine 10 Verbrennung durch Selbstzündung oder durch Einspritzung von Kraftstoff auslösen kann, wie dies bei einigen Dieselkraftmaschinen der Fall sein kann.
  • In einigen Ausführungsformen kann jeder Zylinder der Kraftmaschine 10 mit einer oder mehreren Kraftstoffeinspritzdüsen zum Einspritzen von Kraftstoff darin konfiguriert sein. Als ein nichteinschränkendes Beispiel ist eine Kraftstoffeinspritzdüse 66A ist so dargestellt, dass sie direkt mit dem Zylinder 30 gekoppelt ist, um Kraftstoff im Verhältnis zu dem Pulsweitensignal dfpw, das über einen elektronischen Treiber 68 von der Steuerung 12 empfangen wird, direkt darin einzuspritzen. Auf diese Weise stellt die Kraftstoffeinspritzdüse 66A eine sogenannte Direkteinspritzung (im Folgenden hierin auch als „DI“ (für engl. direct injection) bezeichnet) von Kraftstoff in den Zylinder 30 bereit. Die Kraftstoffeinspritzdüse kann zum Beispiel in der Seite des Brennraums (wie dargestellt) oder im oberen Ende des Brennraums (in der Nähe der Zündkerze) montiert sein. Der Kraftstoff kann der Kraftstoffeinspritzdüse 66A durch ein Kraftstoffsystem zugeführt werden, das einen Kraftstoffbehälter, eine Kraftstoffpumpe und ein Kraftstoffverteilerrohr umfasst. In einigen Ausführungsformen kann der Brennraum 30 alternativ oder zusätzlich eine Kraftstoffeinspritzdüse umfassen, die im Einlasskrümmer 44 in einer Konfiguration angeordnet ist, die eine sogenannte Einlasskanaleinspritzung von Kraftstoff in den Einlasskanal stromaufwärts des Brennraums 30 bereitstellt.
  • Die Steuerung 12 ist als ein Mikrocomputer dargestellt, der eine Mikroprozessoreinheit 102, Ein-/Ausgabeanschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierwerte, das in diesem konkreten Beispiel als ein Festwertspeicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Erhaltungsspeicher 110 und einen herkömmlichen Datenbus umfasst. Die Steuerung 12 ist so dargestellt, dass sie neben den zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von mit der Kraftmaschine 10 gekoppelten Sensoren empfängt, welche Messung von induziertem Luftmassenstrom (MAF für engl. mass air flow) von einem Luftmassensensor 100, der mit einer Drosselklappe 20 gekoppelt ist; eine Motor-Kühlmitteltemperatur (ECT für engl. engine coolant temperature) von einem Temperatursensor 112, der mit einer Kühlhülse 114 gekoppelt ist; ein Zündungsimpulsgebersignal (PIP für engl. profile ignition pick-up) von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist; und eine Drosselklappenposition (TP für engl. throttle position) von einem Drosselklappenpositionssensor 20; ein Krümmer-Absolutdrucksignal MAP (für engl. absolute manifold pressure signal) von einem Sensor 122; eine Anzeige von Klopfen von einem Klopfsensor 182; und eine Anzeige einer absoluten oder relativen Umgebungsfeuchtigkeit von einem Sensor 180 umfassen. Das Kraftmaschinendrehzahlsignal RPM wird von der Steuerung 12 aus einem Signal PIP in einer herkömmlichen Art und Weise erzeugt, und das Krümmerdrucksignal MAP von einem Krümmerdrucksensor stellt eine Anzeige von Unterdruck oder Druck im Einlasskrümmer bereit. Bei stöchiometrischem Betrieb kann dieser Sensor eine Anzeige von Kraftmaschinenlast bereitstellen. Ferner kann dieser Sensor zusammen mit der Kraftmaschinendrehzahl eine Schätzung von in den Zylinder eingeführter Ladung (einschließlich Luft) bereitstellen. In einem Beispiel erzeugt der Sensor 118, welcher auch als ein Kraftmaschinendrehzahlsensor verwendet wird, jede Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen.
  • In diesem konkreten Beispiel wird eine Temperatur Tcat1 des katalytischen Konverters 70 von einem Temperatursensor 124 bereitgestellt, und eine Temperatur Tcat2 der Abgasreinigungsvorrichtung 72 wird von einem Temperatursensor 126 bereitgestellt. In einer alternativen Ausführungsform können die Temperatur Tcat1 und die Temperatur Tcat2 vom Kraftmaschinenbetrieb abgeleitet werden.
  • Weiter mit 1 ist ein System 19 für variable Nockensteuerung (VCT) dargestellt. In diesem Beispiel ist ein obenliegendes Nockensystem veranschaulicht, obwohl auch andere Ansätze verwendet werden können. Insbesondere ist eine Nockenwelle 130 der Kraftmaschine 10 so dargestellt, dass sie mit Kipphebeln 132 und 134 zum Betätigen der Einlassventile 52a, 52b und Auslassventile 54a, 54b in Verbindung steht. Im dargestellten Beispiel ist das VCT-System 19 nockenmomentbetätigt (CTA für engl. cam-torque actuated), wobei Betätigung eines Nockenwellphasenverstellers des VCT-Systems über Nockenmomentimpulse aktiviert wird. In alternativen Beispielen kann das VCT-System 19 öldruckbetätigt (OPA für engl. oil-pressure actuated) sein. Durch derartiges Anpassen einer Mehrzahl von hydraulischen Ventilen, dass dadurch ein Hydraulikfluid, wie beispielsweise Kraftmaschinenöl, in den Hohlraum (wie beispielsweise eine Frühverstellkammer oder eine Spätverstellkammer) eines Nockenwellenphasenverstellers geleitet wird, können die Ventilsteuerzeiten geändert, das heißt sie wird nach früh oder nach spät verstellt, werden. Wie hierin genauer ausgeführt, kann die Betätigung der hydraulischen Steuerventile durch jeweilige Steuersolenoide gesteuert werden. Insbesondere kann eine Kraftmaschinensteuerung ein Signal an die Solenoide senden, um ein Schieberventil zu bewegen, das den Durchfluss von Öl durch den Nockenphasenverstellerhohlraum regelt. Wie hierin verwendet, beziehen sich Früh- und Spätverstellung der Nockensteuerzeiten auf relative Nockensteuerzeiten, da eine vollständig nach früh verstellte Position immer noch eine nach spät verstellte Einlassventilöffnung in Bezug auf einen oberen Totpunkt bereitstellen kann, um nur ein Beispiel zu nennen.
  • Die Nockenwelle 130 ist hydraulisch mit dem Gehäuse 136 gekoppelt. Das Gehäuse 136 bildet ein Zahnrad mit einer Mehrzahl von Zähnen 138. In der beispielhaften Ausführungsform ist das Gehäuse 136 über eine Steuerkette oder einen Steuerriemen (nicht dargestellt) mechanisch mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt. Daher drehen sich das Gehäuse 136 und die Nockenwelle 130 bei einer Drehzahl, die im Wesentlichen äquivalent zueinander und synchron zur Kurbelwelle ist. In einer alternativen Ausführungsform, wie zum Beispiel bei einer Viertakt-Kraftmaschine, können das Gehäuse 136 und die Kurbelwelle 40 mechanisch derart mit der Nockenwelle 130 gekoppelt sein, dass sich das Gehäuse 136 und die Kurbelwelle 40 bei einer anderen Drehzahl als die Nockenwelle 130 synchron drehen können (z. B. bei einem Verhältnis von 2:1, wobei sich die Kurbelwelle bei der zweifachen Drehzahl der Nockenwelle dreht). In der alternativen Ausführungsform können die Zähne 138 mechanisch mit der Nockenwelle 130 gekoppelt sein. Durch die Handhabung der hydraulischen Kupplung, wie hierin beschrieben, kann die relative Position der Nockenwelle 130 zur Kurbelwelle 40 durch hydraulische Drücke in der Spätverstellkammer 142 und Frühverstellkammer 144 geändert werden. Indem Hochdruck-Hydraulikfluid in die Spätverstellkammer 142 eintreten gelassen wird, wird die relative Beziehung zwischen der Nockenwelle 130 und der Kurbelwelle 40 nach spät verstellt. Demnach öffnen und schließen die Einlassventile 52a, 52b und die Auslassventile 54a, 54b zu einem späteren Zeitpunkt in Bezug auf die Kurbelwelle 40 als normal. Ähnlich wird, indem Hochdruck-Hydraulikfluid in die Frühverstellkammer 144 eintreten gelassen wird, die relative Beziehung zwischen der Nockenwelle 130 und der Kurbelwelle 40 nach früh verstellt. Demnach öffnen und schließen die Einlassventile 52a, 52b und die Auslassventile 54a, 54b zu einem früheren Zeitpunkt in Bezug auf die Kurbelwelle 40 als normal.
  • Obwohl dieses Beispiel ein System darstellt, in welchem die Ein- und Auslassventilsteuerzeiten gleichzeitig gesteuert werden, kann auch variable Einlassnockensteuerung, variable Auslassnockensteuerung, unabhängige variable Dual-Nockensteuerung, synchrone variable Dual-Nockensteuerung oder eine andere variable Nockensteuerung verwendet werden. Ferner kann auch variabler Ventilhub verwendet werden. Außerdem kann Nockenwellenprofilumschaltung verwendet werden, um unter verschiedenen Betriebsbedingungen verschiedene Nockenprofile bereitzustellen. Darüber hinaus kann es sich beim Ventiltrieb um einen Rollenschlepphebel, einen direkt wirkenden mechanischen Becherstößel, elektrohydraulische oder andere Alternativen zu Kipphebeln handeln.
  • Weiter mit dem System für variable Nockensteuerung ermöglichen die Zähne 138, die sich synchron mit der Nockenwelle 130 drehen, eine Messung der relativen Nockenposition über einen Nockensteuerungssensor 150, der ein VCT-Signal an die Steuerung 12 übermittelt. Zähne 1, 2, 3 und 4 können zur Messung von Nockensteuerzeiten verwendet werden und sind gleich beabstandet (zum Beispiel 90 Grad voneinander entfernt in einer V-8-Doppelreihenkraftmaschine), während Zahn 5 zur Zylinderidentifikation verwendet werden kann. Außerdem sendet die Steuerung 12 Steuersignale (LACT, RACT) an herkömmliche Solenoidventile (nicht dargestellt), um den Fluss von Hydraulikfluid in eine von der Spätverstellkammer 142 oder der Frühverstellkammer 144 oder keine von beiden zu regeln.
  • Die relativen Nockensteuerzeiten können auf vielerlei Arten und Weisen gemessen werden. Allgemein ausgedrückt, ergeben die Zeit oder der Drehwinkel zwischen der ansteigenden Flanke des PIP-Signals und dem Empfang eines Signals von einem der Mehrzahl von Zähnen 138 des Gehäuses 136 eine Messung der relativen Nockensteuerzeiten. Für das konkrete Beispiel einer V8-Kraftmaschine mit zwei Zylinderreihen und einem Rad mit fünf Zähnen wird eine Messung von Nockensteuerzeiten für eine bestimmte Reihe viermal pro Umdrehung empfangen, wobei das zusätzliche Signal zur Zylinderidentifikation verwendet wird.
  • Wie zuvor beschrieben, stellt 1 nur einen Zylinder einer Mehrzylinderkraftmaschine dar, und jeder Zylinder weist seinen eigenen Satz von Einlass-/Auslassventilen, Kraftstoffeinspritzdüsen, Zündkerzen usw. auf.
  • 2 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines Kraftmaschinenölschmiersystems 200 mit einer mit der Kurbelwelle 40 (nicht dargestellt) gekoppelten Ölpumpe 208 dar, das verschiedene Öl-Subsysteme (S1 bis S3) 216, 218 und 220 umfasst. Das Öl-Subsystem kann Ölfluss verwenden, um eine gewisse Funktion auszuführen, wie beispielsweise Schmierung, Betätigung eines Stellantriebs usw. Zum Beispiel können eines oder mehrere der Öl-Subsysteme 216, 218, 220 hydraulische Systeme mit hydraulischen Stellantrieben und hydraulischen Steuerventilen sein. Ferner können die Öl-Subsysteme 216, 218, 220 Schmiersysteme sein, wie beispielsweise Kanäle zum Zuführen von Öl zu beweglichen Komponenten, wie beispielsweise den Nockenwellen, Zylinderventilen usw. Noch weitere nichteinschränkende Beispiele von Öl-Subsystemen sind Nockenwellenphasenversteller, Zylinderwände, Universallager usw.
  • Öl wird dem Ölsystem durch einen Versorgungskanal zugeführt, und das Öl wird durch einen Rückführkanal zurückgeführt. In einigen Ausführungsformen kann es mehr oder weniger Öl-Subsysteme geben.
  • Weiter mit 2 saugt die Ölpumpe 208 in Verbindung mit der Drehung der Kurbelwelle 40 (nicht dargestellt) Öl durch einen Versorgungskanal 206 aus einem Ölreservoir 204, das in einer Ölwanne 202 gespeichert ist. Das Öl wird von der Ölpumpe 208 mit Druck durch einen Versorgungskanal 210 und ein Ölfilter 212 zur Hauptleitung 214 geliefert. Der Druck innerhalb der Hauptleitung 214 ist eine Funktion der durch die Ölpumpe 208 erzeugten Kraft und des Flusses von Öl, das durch Versorgungskanäle 214a, 214b, 214c in jedes Öl-Subsystem 216, 218 bzw. 220 eintritt. Das Öl kehrt bei atmosphärischem Druck durch einen Rückführkanal 222 zum Ölreservoir 204 zurück. Ein Öldrucksensor 224 misst den Hauptleitungsöldruck und sendet die Druckdaten an die Steuerung 12 (nicht dargestellt). Die Pumpe 208 kann eine kraftmaschinenbetriebene Pumpe sein, wobei die Pumpleistung bei höheren Kraftmaschinendrehzahlen höher und bei niedrigeren Kraftmaschinendrehzahlen niedriger ist.
  • Der Pegel des Hauptleitungsöldrucks kann die Leistung eines oder mehrerer der Öl-Subsysteme 216, 218, 220 beeinflussen, so ist zum Beispiel die durch einen hydraulischen Stellantrieb erzeugte Kraft direkt proportional zum Öldruck in der Hauptleitung. Wenn der Öldruck hoch ist, kann der Stellantrieb besser ansprechen; wenn der Öldruck niedrig ist, kann der Stellantrieb schlechter ansprechen. Ein niedriger Öldruck kann auch die Wirksamkeit des Kraftmaschinenöls beim Schmieren von beweglichen Komponenten einschränken. Wenn zum Beispiel der Hauptleitungsöldruck unter einem Schwellendruck ist, kann ein reduzierter Fluss von Schmieröl zugeführt werden, und es kann eine Verschlechterung der Komponente eintreten.
  • Außerdem ist der Hauptleitungsöldruck am höchsten, wenn es keinen oder einen reduzierten Fluss von Öl aus der Hauptleitung gibt. Demnach kann Ölaustritt von hydraulischen Stellantrieben in den Ölsystemen den Öldruck in der Hauptleitung verringern. Ferner kann eine bestimmte Ölaustrittsquelle im Nockenphasenversteller für variable Nockensteuerung auftreten, wie in Bezug auf 3 genauer beschrieben.
  • 3 stellt einen VCT-Nockenphasenversteller 300 in einer nach früh verstellten Position dar. In einem Beispiel kann der VCT-Phasenversteller 300 den VCT-Nockenphasenversteller von 1 umfassen. 3 zeigt ferner ein solenoidbetriebenes Schieberventil 309, das mit dem VCT-Nockenphasenversteller 300 gekoppelt ist. Das Schieberventil 309 ist als ein nichteinschränkendes Beispiel so dargestellt, dass es in einem Frühverstellbereich des Schiebers 311 positioniert ist. Es versteht sich, dass das Schieberventil eine unbegrenzte Anzahl von Zwischenpositionen, wie beispielsweise Positionen in einem Frühverstellbereich, einem Nullbereich und einem Arretierbereich des Schiebers 311 (wie unten näher ausgeführt), aufweisen kann. Die Position des Schieberventils kann nicht nur eine Richtung der VCT-Phasenverstellerbewegung steuern, sondern sie kann in Abhängigkeit von der diskreten Schieberposition auch die Geschwindigkeit der VCT-Phasenverstellerbewegung steuern.
  • Kraftmaschinen mit innerer Verbrennung haben verschiedene Mechanismen zum Ändern des Winkels zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle für verbesserte Kraftmaschinenleistung oder reduzierte Emissionen eingesetzt. Der Großteil dieser Mechanismen für variable Nockenwellsteuerung (VCT) verwendet einen oder mehrere „Flügel-Phasenversteller“ auf der Nockenwelle (oder den Nockenwellen bei einer Kraftmaschine mit mehreren Nockenwellen) der Kraftmaschine, wie beispielsweise den VCT-Phasenversteller 300. Der VCT-Phasenversteller 300 kann einen Rotor 305 mit einem oder mehreren Flügeln 304 aufweisen, die an einem Ende einer Nockenwelle 326 montiert sind, umgeben von einer Gehäuseanordnung 340 mit den Flügelkammern, in welche die Flügel passen. In einem alternativen Beispiel können die Flügel 304 an der Gehäuseanordnung 340 montiert sein, und die Kammern können in der Rotoranordnung 305 montiert sein. Der Außenumfang 301 des Gehäuses bildet das Kettenrad, die Riemenscheibe oder das Zahnrad, das/die die Antriebskraft durch eine Kette, einen Riemen oder Zahnräder üblicherweise von der Kurbelwelle oder von einer anderen Nockenwelle in einer Mehrnocken-Kraftmaschine empfängt.
  • Der VCT-Nockenphasenversteller 300 ist als nockenmomentbetätigter Nockenphasenversteller 300dargestellt. Dabei bewegen Drehmomentumkehrungen in der Nockenwelle durch die Kräfte des Öffnens und Schließens von Kraftmaschinenventilen den Flügel 304. Die Früh- und Spätverstellerkammern 302, 303 sind so ausgelegt, dass sie positiven und negativen Drehmomentimpulsen der Nockenwelle 326 widerstehen und durch das Nockenmoment abwechselnd mit Druck beaufschlagt werden. Das Schieberventil 309 ermöglicht es, dass sich der Flügel 304 im Nockenphasenversteller 300 bewegt, indem es je nach der gewünschten Bewegungsrichtung Fluidfluss von der Frühverstellkammer 302 zur Spätverstellkammer 303 oder umgekehrt zulässt. Wenn zum Beispiel die gewünschte Bewegungsrichtung in der Frühverstellrichtung ist, ermöglicht das Schieberventil 309 Bewegung des Flügels durch Zulassen von Fluidfluss von der Spätverstellkammer zur Frühverstellkammer. Wenn dagegen die gewünschte Bewegungsrichtung in der Spätverstellrichtung ist, ermöglicht das Schieberventil 309 Bewegung des Flügels durch Zulassen von Fluidfluss von der Frühverstellkammer zur Spätverstellkammer.
  • Die Gehäuseanordnung 340 des VCT-Nockenphasenverstellers 300 weist einen Außenumfang 301 zum Empfangen von Antriebskraft auf. Die Rotoranordnung 305 ist mit der Nockenwelle 326 verbunden und koaxial innerhalb der Gehäuseanordnung 340 nageordnet. Die Rotoranordnung 305 weist einen Flügel 304 auf, der eine Kammer, die zwischen der Gehäuseanordnung 340 und der Rotoranordnung 305 ausgebildet ist, in eine Frühverstellkammer 302 und eine Spätverstellkammer 303 teilt. Der Flügel 304 ist zu Drehung imstande, um die relative Winkelposition der Gehäuseanordnung 340 und der Rotoranordnung 305 zu verschieben. Außerdem sind auch ein hydraulischer Arretierkreis 333 und ein Verriegelungsstiftkreis 323 vorhanden. Der hydraulische Arretierkreis 333 und der Verriegelungsstiftkreis 323 stehen in Fluidverbindung miteinander, was sie im Wesentlichen zu einem Kreis macht, wie zuvor erörtert, aber sie werden der Einfachheit halber und zur besseren Unterscheidung ihrer verschiedenen Funktionen getrennt erörtert. Der hydraulische Arretierkreis 333 umfasst ein feder 331-belastetes Pilotventil 330, eine Frühverstell-Arretierleitung 328, welche die Frühverstellkammer 302 mit dem Pilotventil 330 und einer gemeinsamen Leitung 314 verbindet, und eine Spätverstell-Arretierleitung 334 , welche die Spätverstellkammer 303 mit dem Pilotventil 330 und der gemeinsamen Leitung 314 verbindet. Die Frühverstell-Arretierleitung 328 und die Spätverstell-Arretierleitung 334 sind eine vorbestimmte Distanz oder Länge vom Flügel 304. Das Pilotventil 330 ist in der Rotoranordnung 305 und steht mit dem Verriegelungsstiftkreis 323 und einer Versorgungsleitung 319a durch eine Verbindungsleitung 332 in Fluidverbindung. Der Verriegelungsstiftkreis 323 umfasst einen Verriegelungsstift 325, eine Verbindungsleitung 332, das Pilotventil 330, die Versorgungsleitung 319a und eine Auslassleitung 322 (gestrichelte Linien).
  • Das Pilotventil kann zwischen zwei Positionen betätigt werden, einer ersten Position, die einer geschlossenen oder Aus-Position entsprechen kann, und einer zweiten Position, die einer offenen oder Ein-Position entsprechen kann. Das Pilotventil kann durch das Schieberventil in diese Positionen gesteuert werden. In der ersten Position wird das Pilotventil durch von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck in der Leitung 332 mit Druck beaufschlagt, was das Pilotventil derart positioniert, dass Fluid daran gehindert wird, zwischen den Früh- und Spätverstellkammern durch das Pilotventil und den Arretierkreis 333 zu fließen. In der zweiten Position ist der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck in der Leitung 332 nicht vorhanden. Das Fehlen von Druck in der Leitung 332 ermöglicht es der Feder 331, das Pilotventil so zu positionieren, dass Fluid derart zwischen der Arretierleitung von der Frühverstellkammer und der Arretierleitung von der Spätverstellkammer durch das Pilotventil und eine gemeinsame Leitung fließen kann, dass die Rotoranordnung in die Verriegelungsposition bewegt und darin gehalten wird.
  • Der Verriegelungsstift 325 ist verschiebbar in einer Bohrung in der Rotoranordnung 305 untergebracht und weist einen Endabschnitt auf, der in Richtung einer Aussparung 327 in der Gehäuseanordnung 340 durch eine Feder 324 vorgespannt ist und darin hineinpasst. Alternativ kann der Verriegelungsstift 325 in der Gehäuseanordnung 340 untergebracht sein und durch die Feder 324 in Richtung einer Aussparung 327 in der Rotoranordnung 305 vorgespannt werden. Das Öffnen und Schließen des hydraulischen Arretierkreises 333 und die Druckbeaufschlagung des Verriegelungsstiftkreises 323 werden jeweils durch die Umschaltung/Bewegung des Schieberventils 309 gesteuert.
  • Das Schieberventil 309 umfasst einen Schieber 311 mit zylindrischen Stegen 311a, 311b und 311 c, die verschiebbar in einer Hülse 316 innerhalb einer Bohrung im Rotor 305 aufgenommen werden, und Führungszapfen in der Nockenwelle 326. Ein Ende des Schiebers 311 ist mit einer Feder 315 in Kontakt, und das gegenüberliegende Ende des Schiebers 311 ist mit einem pulsweitenmodulierten VFS (variable force solenoid) bzw. Solenoid mit variabler Kraft (NTS) 307 in Kontakt. Der Solenoid 307 kann durch Ändern von Tastgrad, Strom oder Spannung oder andere Verfahren, soweit anwendbar, auch linear gesteuert werden. Außerdem kann das gegenüberliegende Ende des Schiebers 311 mit einem Motor oder anderen Stellantrieben in Kontakt sein oder dadurch beeinflusst werden.
  • Die Position des Schiebers 311 wird durch die Feder 315 und den Solenoid 307 beeinflusst, der von der Steuerung 12 gesteuert wird. Weitere Einzelheiten bezüglich der Steuerung des Nockenphasenverstellers 300 werden im Folgenden erörtert. Die Position des Schiebers 311 steuert die Bewegung des Nockenphasenverstellers 300, einschließlich einer Bewegungsrichtung sowie einer Bewegungsgeschwindigkeit. Zum Beispiel bestimmt die Position des Schiebers, ob der Nockenphasenversteller 300 in Richtung Frühverstellposition, in Richtung Halteposition oder in Richtung Spätverstellposition bewegt werden soll. Außerdem bestimmt die Position des Schiebers, ob der Verriegelungsstiftkreis 323 und der hydraulischer Arretierkreis 333 offen (ein) oder geschlossen (aus) sind. Mit anderen Worten steuert die Position des Schiebers 311 aktiv das Pilotventil 330. Das Schieberventil 309 weist eine Frühverstellmodus, einen Spätverstellmodus, einen Nullmodus und einen Arretiermodus auf. Diese Steuermodi können direkt mit den Positionierungsbereichen assoziiert sein. Demnach können bestimmte Bereiche des Schieberventilhubs ermöglichen, dass das Schieberventil 309 in den Frühverstell-, Spätverstell-, Null- und Arretiermodi funktioniert. Im Frühverstellmodus wird der Schieber 311 in eine Position im Frühverstellbereich des Schieberventils 309 bewegt, um dadurch zu ermöglichen, dass Fluid von der Spätverstellkammer 303 durch den Schieber 311 zur Frühverstellkammer 302 fließt, während Fluid daran gehindert wird, aus der Frühverstellkammer 302 auszutreten. Außerdem wird der Arretierkreis 333 aus oder geschlossen gehalten. Im Spätverstellmodus wird der Schieber 311 in eine Position im Spätverstellbereich des Schieberventils 309 bewegt, um dadurch zu ermöglichen, dass Fluid von der Frühverstellkammer 302 durch den Schieber 311 zur Spätverstellkammer 303 fließt, während Fluid daran gehindert wird, aus der Spätverstellkammer 303 auszutreten. Außerdem wird der Arretierkreis 333 aus oder geschlossen gehalten. Im Nullmodus wird der Schieber 311 in eine Position im Nullbereich des Schieberventils 309 bewegt, um dadurch den Austritt von Fluid aus jeder der Früh- und Spätverstellkammern 302, 303 zu blockieren, während der Arretierkreis 333 weiterhin aus oder geschlossen gehalten wird. Im Arretiermodus wird der Schieber 311 in eine Position im Arretierbereich bewegt. Im Arretiermodus finden drei Funktionen gleichzeitig statt. Die erste Funktion im Arretiermodus ist, dass sich der Schieber 311 in eine Position bewegt, in welcher der Schiebersteg 311 b den Fluss von Fluid von der Leitung 312 zwischen den Schieberstegen 311 a und 311b daran hindert, in eine der anderen Leitungen und die Leitung 313 einzutreten, wodurch die Kontrolle des Nockenphasenverstellers 300 effektiv vom Schieberventil 309 entfernt wird. Die zweite Funktion im Arretiermodus ist das Öffnen oder Einschalten des Arretierkreises 333. Entsprechend hat der Arretierkreis 333 die vollständige Kontrolle über den Nockenphasenversteller 300, der sich in Früh- oder Spätverstellpositionen bewegt, bis der Flügel 304 eine Zwischenphasenwinkelposition erreicht. Die dritte Funktion im Arretiermodus ist, den Verriegelungsstiftkreis 323 zu entlüften, um den Verriegelungsstift 325 in die Aussparung 327 einrasten zu lassen. Die Zwischenphasenwinkelposition, die hierin auch als Mittelverriegelungsposition sowie als Verriegelungsposition bezeichnet wird, ist als eine Position definiert, in welcher der Flügel 304 zwischen der Frühverstellwand 302a und der Spätverstellwand 303a ist, wobei die Wände die Kammer zwischen der Gehäuseanordnung 340 und der Rotoranordnung 305 definieren. Die Verriegelungsposition kann eine Position irgendwo zwischen der Frühverstellwand 302a und der Spätverstellwand 303a sein und wird durch eine Position von Arretierleitungen 328 und 334 in Bezug auf den Flügel 304 bestimmt. Konkret definiert die Position der Arretierleitungen 328 und 334 in Bezug auf den Flügel 304 eine Position, wobei keiner der Kanäle den Früh- und Spätverstellkammern 302 und 303 ausgesetzt werden kann, wodurch die Verbindung zwischen den beiden Kammern vollständig deaktiviert wird, wenn das Pilotventil in der zweiten Position und der Phasenverstellkreis deaktiviert ist. Das Steuern des Schieberventils 309 in den Arretierbereich kann hierin auch als ein Anordnen einer „harten Arretierung“ oder „harten Verriegelung“ des Nockenphasenverstellers 300 in Bezug auf die Hardwarekomponente (Verriegelungsstift) bezeichnet werden, die am Verriegeln des Nockenphasenverstellers 300 beteiligt ist und in der Mittelverriegelungsposition einrasten gelassen wird.
  • Basierend auf dem Tastgrad des pulsweitenmodulierten Solenoids 307 mit variabler Kraft bewegt sich der Schieber 311 in eine entsprechende Position entlang seines Hubs. In einem Beispiel wird, wenn der Tastgrad des Solenoids 307 mit variabler Kraft ungefähr 30 %, 50 % oder 100 % beträgt, der Schieber 311 in Positionen bewegt, die dem Spätverstellmodus, dem Nullmodus bzw. dem Frühverstellmodus entsprechen, und das Pilotventil 330 wird mit Druck beaufschlagt und von der zweiten Position in die erste Position bewegt, während der hydraulische Arretierkreis 333 geschlossen wird und der Verriegelungsstift 325 mit Druck beaufschlagt und freigegeben wird. Als ein anderes Beispiel wird, wenn der Tastgrad des Solenoids 307 mit variabler Kraft auf 0 % gesetzt wird, der Schieber 311 derart in den Arretiermodus bewegt, dass das Pilotventil 330 entlüftet und sich in die zweite Position bewegt, der hydraulische Arretierkreis 333 geöffnet wird, und der Verriegelungsstift 325 entlüftet und in die Aussparung 327 einrasten gelassen wird. Durch Wählen eine Tastgrades von 0 % als äußerste Position entlang des Schieberhubs zum Öffnen des hydraulischen Arretierkreises 333, Entlüften des Pilotventils 330, und Entlüften und Einrastenlassen des Verriegelungsstifts 325 in der Aussparung 327, falls Leistung oder die Kontrolle verloren wird, kann der Nockenphasenversteller 300 standardmäßig in eine verriegelte Position bewegt werden, wodurch die Gewissheit der Nockenphasenverstellerposition verbessert wird. Es ist zu erwähnen, dass die zuvor aufgeführten Tastgradprozentsätze als nichteinschränkende Beispiele vorgesehen sind, und in alternativen Ausführungsformen andere Tastgrade verwendet werden können, um den Schieber 311 des Schieberventils 309 zwischen verschiedenen Schieberbereichen zu bewegen. Zum Beispiel kann bei einem Tastgrad von 100 % der hydraulische Arretierkreis 333 alternativ geöffnet, das Pilotventil 330 entlüftet und der Verriegelungsstift 325 entlüftet und in die Aussparung 327 einrasten gelassen werden. In diesem Beispiel kann der Arretierbereich des Schieberventils 309 benachbart zum Frühverstellbereich statt zum Spätverstellbereich sein. In einem anderen Beispiel kann der Arretiermodus bei einem Tastgrad von 0 % sein, und Tastgrade von ungefähr 30 %, 50 % und 100% können den Schieber 311 in Positionen bewegen, die dem Frühverstellmodus, dem Nullmodus und dem Spätverstellmodus entsprechen. Auch in diesem Beispiel ist der Frühverstellbereich des Schieberventils 309 benachbart zum Arretierbereich.
  • Unter ausgewählten Bedingungen kann eine Steuerung einen oder mehrere Bereiche des Schieberventils 309 durch Ändern des dem Schieberventil 309anbefohlenen Tastgrades und Korrelieren derselben mit entsprechenden Änderungen der Nockenphasenverstellerposition zuordnen. Wie zum Beispiel unter Bezugnahme auf 13 und 14 näher ausgeführt, kann ein Übergangsbereich zwischen dem Arretierbereich und dem Spätverstellbereich des Schiebers, der hierin auch als „No-Fly-Zone“ bezeichnet wird, durch Korrelieren von Bewegung des Schieberventils 309 aus dem Arretierbereich in den Spätverstellbereich mit Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 aus der Mittelverriegelungsposition in eine nach spät verstellte Position zugeordnet werden. In alternativen Ausführungsformen kann, wenn der Arretierbereich benachbart zum Frühverstellbereich ist, die „No-Fly-Zone“ zwischen dem Arretierbereich und dem Frühverstellbereich des Schiebers 311 sein.
  • 3 stellt den Nockenphasenversteller 300 so dar, dass er sich zur Frühverstellposition bewegt. Um den Nockenphasenversteller 300 in Richtung Frühverstellposition zu bewegen, wird der Tastgrad des Schieberventils 309 auf über 50 % und optional auf bis zu 100 % erhöht. Als Ergebnis wird die Kraft des Solenoids 307 auf den Schieber 311 erhöht, und der Schieber 311 wird nach rechts in Richtung eines Frühverstellbereichs bewegt und in einem Frühverstellmodus betrieben, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des Solenoids 307 ausgleicht. Im dargestellten Frühverstellmodus sperrt der Schiebersteg 311 a die Leitung 312, während die Leitungen 313 und 314 offen sind. In diesem Szenario beaufschlagen Nockenwellen-Drehmomentimpulse die Spätverstellkammer 303 mit Druck, was bewirkt, dass sich Fluid von der Spätverstellkammer 303 in die Frühverstellkammer 302 bewegt, wodurch der Flügel 304 in die Richtung bewegt wird, die durch den Pfeil 345 dargestellt ist. Hydraulikfluid tritt aus der Spätverstellkammer 303 durch die Leitung 313 zum Schieberventil 309 zwischen den Schieberstegen 311 a und 311b aus und zirkuliert wieder zurück zur mittleren Leitung 314 und der Leitung 312 , die in die Frühverstellkammer 302 führt. Das Pilotventil wird in der ersten Position gehalten und sperrt die Arretierleitungen 328 und 334.
  • In einem alternativen Beispiel wird, um den Nockenphasenversteller 300 in Richtung Spätverstellposition zu bewegen, der Tastgrad des Schieberventils 309 auf unter 50 % und optional auf bis zu 30% herabgesetzt. Als Ergebnis wird die Kraft des Solenoids 307 auf den Schieber 311 verringert, und der Schieber 311 wird nach links in Richtung eines Spätverstellbereichs bewegt und in einem Spätverstellmodus betrieben, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des Solenoids 307 ausgleicht. Im Spätverstellmodus sperrt der Schiebersteg 311b die Leitung 313, während die Leitungen 312 und 314 offen sind. In diesem Szenario beaufschlagen Nockenwellen-Drehmomentimpulse die Frühverstellkammer 302 mit Druck, was bewirkt, dass sich Fluid von der Frühverstellkammer 302 in die Spätverstellkammer 303 bewegt, wodurch der Flügel 304 in eine Richtung entgegengesetzt zu der bewegt wird, die durch den Pfeil 345 dargestellt ist. Hydraulikfluid tritt aus der Frühverstellkammer 302 durch die Leitung 312 zum Schieberventil 309 zwischen den Schieberstegen 311 a und 311 b aus und zirkuliert wieder zurück zur mittleren Leitung 314 und der Leitung 313, die in die Spätverstellkammer 303 führt. Das Pilotventil wird in der ersten Position gehalten und sperrt die Arretierleitungen 328 und 334.
  • In einem weiteren Beispiel wird, um den Nockenphasenversteller 300 in die Zwischenphasenwinkel (oder Mittelverriegelungs)-Position zu bewegen und in derselben zu verriegeln, der Tastgrad des Schieberventils 309 auf 0 % herabgesetzt. Als Ergebnis wird die Kraft des Solenoids 307 auf den Schieber 311 verringert, und der Schieber 311 wird nach links in Richtung eines Arretierbereichs bewegt und in einem Arretiermodus betrieben, bis die Kraft der Feder 315 die Kraft des Solenoids 307 ausgleicht. Im Arretiermodus sperrt der Schiebersteg 311b die Leitungen 312, 313 und 314, und der Schiebersteg 311c sperrt die Leitung 319a von der Druckbeaufschlagungsleitung 332, um das Pilotventil in die zweite Position zu bewegen. In diesem Szenario stellen Nockenwellen-Drehmomentimpulse keine Betätigung bereit. Stattdessen tritt Hydraulikfluid aus der Frühverstellkammer 302 durch die Arretierleitung 328 zum Pilotventil 330 aus durch die gemeinsame Leitung 329 durch und zirkuliert wieder zurück zur mittleren Leitung 314 und der Leitung 313, die in die Spätverstellkammer 303 führt.
  • Nunmehr unter Hinwendung zu 4 wird eine beispielhafte Routine 400 zum Anpassen des Betriebs eines VCT-Nockenphasenverstellers 300 basierend auf Änderungen der Kraftmaschinenbetriebsbedingungen beschrieben. Die Routine 400 kann von einer Kraftmaschinensteuerung, wie beispielsweise der Steuerung 12 von 1 bis 3, bei Start eines Fahrzeugantriebszyklus ausgeführt werden, um den gesamten Antriebszyklus hindurch eine korrekte Nockenphasenverstellung zu gewährleisten.
  • Die Routine umfasst bei 402 nach dem Start der Kraftmaschine ein Schätzen und/oder Messen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen. Diese können zum Beispiel Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinentemperatur, Umgebungsbedingungen (Umgebungstemperatur, -druck, -feuchtigkeit usw.), Drehmomentbedarf, Krümmerdruck, Krümmerluftdurchsatz, Kanisterladung, Abgaskatalysatorbedingungen, Öltemperatur, Öldruck, Haltezeit usw. umfassen.
  • In einem Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 während der vorherigen Abschaltung der Kraftmaschine (wie bei 6 erörtert) und vor dem aktuellen Neustart der Kraftmaschine in eine ausgewählte Position innerhalb seines Bereichs gestellt worden sein, um es dem Nockenphasenversteller 300 zu ermöglichen, in der ausgewählten Position neu gestartet zu werden. Die ausgewählte Position kann in Erwartung einer bestimmten Startbedingung beim nächsten Antriebszyklus ausgewählt worden sein. In einem Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 während der vorherigen Abschaltroutine in Erwartung eines Kaltstarts in eine nach spät verstellte Position gestellt worden sein. Alternativ kann der Nockenphasenversteller 300 während der vorherigen Abschaltung zum Reduzieren von Zündungsklopfen beim Starten oder Hochfahren bei einer heißen Kraftmaschine oder zum Reduzieren von Drehmoment beim Starten für bessere Lastkontrolle und gleichmäßigere Starts in eine nach spät verstellte Position gestellt worden sein. In einem anderen Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 während der vorherigen Abschaltroutine in Erwartung eines Kaltstarts zum Erhöhen von Kompressionserwärmung zum Unterstützen der Kraftmaschine beim Starten mit niedrigflüchtigen Kraftstoffen in eine nach früh verstellte Position gestellt worden sein. In noch einem anderen Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 ohne Einrasten des Verriegelungsstifts während der vorherigen Abschaltroutine in Erwartung von großen Nockenwellendrehimpulsen während des Anhaltens in eine Mittelverriegelungsposition gestellt worden sein. Wenn sich das Schieberventil 309in Richtung der verriegelten Position bewegt und den Spätverstell (oder Frühverstell)-Bereich (welcher auch immer näher zum Arretierbereich ist) durchquert, könnten solche Drehimpulse den Nockenphasenversteller 300 weiter von der Mittelverriegelungsposition weg bewegen und die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Stift zum Ermöglichen von Verriegelung korrekt ausgerichtet wird. In noch einem weiteren Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastet gehaltenem Verriegelungsstift in Erwartung des nächsten Startereignisses, das einen Nockenphasenversteller 300 in verriegelter Position erfordert, in die Mittelverriegelungsposition gestellt worden sein. Die Position, in welche der Nockenphasenversteller 300 während der vorherigen Abschaltroutine gestellt wurde, kann hiernach als „Standardposition“ bezeichnet werden.
  • Bei 404 umfasst die Routine ein Ausführen einer Diagnoseroutine, wie bei 7 näher ausgeführt, um Bedingungen zu identifizieren, die zu einer Leistungsverschlechterung des Nockenphasenverstellers 300 führen können. Wenn solche Bedingungen identifiziert werden, kann die Steuerung entsprechende Kennzeichen (engl. flag) mit dem Befehl setzen, dass der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift verriegelt werden soll, selbst wenn sonst keine Nockenphasenverstellerverriegelung angefordert wurde. Zum Beispiel kann der Verriegelungsstift in Reaktion auf die Erkennung einer Verschlechterung von Nockenphasenversteller-Hardware einrasten gelassen werden, um inkorrekte Steuerung der Nockenphasenverstellerposition zu verhindern (wobei die anbefohlene Position des Nockenphasenverstellers 300 und die tatsächliche Position des Nockenphasenverstellers 300 nicht übereinstimmen). Noch weitere Beispiele werden unter Bezugnahme auf 7 näher ausgeführt.
  • Nach Abschluss der Diagnose bei 404 geht die Routine zu 406 über, um zu bestimmen, ob eine Kaltstartbedingung vorliegt. Kaltstartbedingungen können, wenn die Kraftmaschinentemperatur oder die Abgaskatalysatortemperatur unter einer Schwellentemperatur ist, und/oder, wenn eine Schwellendauer seit der vorhergehenden Kraftmaschinenabschaltung verstrichen ist, bestätigt werden. Wenn Bedingungen für einen Kraftmaschinenkaltstart bestätigt werden, geht die Routine zu 412 über, wobei die Kraftmaschinensteuerung prüfen kann, ob die Bedingungen die Neupositionierung des Nockenphasenverstellers 300 aus der Standardposition in eine Position zum Reduzieren von Kaltstart-Abgasemissionen zulassen. Wenn zum Beispiel die Kraftmaschinenöltemperatur unter einer Schwelle ist, kann eine Nockenphasenverstellerbewegung infolge der höheren Viskosität des Öls im Subsystem 220 verzögert werden, was dazu führen kann, dass Kraftmaschinenbedingungen und Nockenphasenverstellerpositionen asynchron werden. In einigen Beispielen kann die bei 404 durchgeführte Diagnoseroutine ein Kennzeichen gesetzt haben, das diese Bedingung anzeigt (siehe 7 bei 740), da Asynchronität zwischen Kraftmaschinenbedingungen und Nockenphasenverstellerpositionen zu Verbrennungsinstabilität und verschlechtertem Kraftmaschinenbetrieb führen kann. In anderen Beispielen kann die Diagnoseroutine bei 404 ein Kennzeichen gesetzt haben, dass sich Nockenwellensensoren oder Solenoids verschlechtert haben, was Regelkreisregelung in Richtung einer Kaltstartposition unwirksam machen würde.
  • Weiter ab 412 kann die Kraftmaschinensteuerung, wenn die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen die Neupositionierung des Nockenphasenverstellers 300 zulassen, zum Beispiel die Neupositionierung in eine Position zulassen, welche Kaltstartemissionen reduziert, diese Positionsanpassung bei 416 gemäß Routine 500 in 5 befehlen. Wenn die Bedingungen keine Neupositionierung des Nockenphasenverstellers 300 zulassen, kann die Steuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 414 in der Standardposition halten, bis Bedingungen eine Neupositionierung des Nockenphasenverstellers 300 zulassen, zum Beispiel bis sich die Kraftmaschine genügend aufgewärmt hat. Wenn die Standardposition eine ist, in welcher der Verriegelungsstift nicht eingerastet ist, kann das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Standardposition einen Fixpositionsbefehl in der Standardposition unter Regelkreisregelung umfassen, ein Verfahren, das gemäß Routine 500 durchgeführt wird. Wenn die Standardposition die Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ist, kann der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Standardposition gehalten werden, bis die Bedingungen eine Neupositionierung des Nockenphasenverstellers 300 oder das Entriegeln des Verriegelungsstifts zulassen.
  • Weiter bei 418 kann die Kraftmaschinensteuerung bestimmen, ob sich die Kraftmaschine genügend aufgewärmt hat, wie beispielsweise durch Bestimmen, ob der Abgaskatalysator über einer Anspringtemperatur ist. Wenn die Kraftmaschine warm ist, kann die Steuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 424 gemäß den Kraftmaschinenbetriebsbedingungen anpassen. Sobald dieser Vorgang befohlen wurde, kann der Nockenphasenversteller 300 unter Regelkreisregelung arbeiten, bis die Bedingungen etwas anderes vorschreiben. Sobald die Kraftmaschine warm ist, kann die Nockenphasenverstellerposition so angepasst werden, dass sie optimale Leistung und Kraftstoffökonomie bereitstellt. Wenn die Kraftmaschine bei 418 noch nicht warm ist, kann die nach spät verstellte Nockenphasenverstellerposition bei 420 gehalten werden, bis die Kraftmaschine warm geworden ist.
  • Weiter bei 406 kann, wenn die Kraftmaschinenbetriebsbedingungen keine Kaltstartbedingungen anzeigen, die Steuerung bei 408 bestimmen, ob Warmstartbedingungen oder Leerlaufbedingungen erfüllt werden. Wenn Warmstartbedingungen oder Leerlaufbedingungen erfüllt werden, ist die Steuerung in der Lage, den Nockenphasenversteller 300 gemäß den Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bei 424 anzupassen. Sobald dieser Vorgang befohlen wurde, kann der Nockenphasenversteller 300 unter Regelkreisregelung arbeiten, bis die Bedingungen etwas anderes vorschreiben. Dann endet die Routine.
  • Weiter bei 408 kann, wenn die Kraftmaschinenbedingungen weder Warmstartbedingungen noch Leerlaufbedingungen anzeigen, die Steuerung bei 410 bestimmen, ob Abschaltbedingungen erfüllt werden. Wenn Abschaltbedingungen erfüllt werden, kann die Steuerung eine geeignete Abschaltposition für den Nockenphasenversteller 300 basierend auf den aktuellen Kraftmaschinenbedingungen bestimmen, und den Nockenpasenversteller 300 in die bestimmte Abschaltposition stellen, wie durch die Routine 600 in 6 angeordnet. Dann endet die Routine.
  • 5 stellt eine Routine 500 zur allgemeinen Regelkreisregelung der Nockenphasenverstellerposition dar. Die Routine beginnt bei 502 mit einer anfänglichen Diagnoseroutine, wie in 7 beschrieben, welche Kennzeichen, die anzeigen, welche Art von Nockenphasenverstellung für die aktuellen Kraftmaschinenbedingungen geeignet ist, aktivieren oder deaktivieren kann. Zum Beispiel kann ein erstes Kennzeichen anzeigen, dass keine Regelkreisregelung ausgeführt werden sollte, und der Nockenphasenversteller 300 stattdessen in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift geleitet werden sollte, während ein anderes Kennzeichen anzeigen kann, dass der Nockenphasenversteller 300 in einer bestimmten Position bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift gehalten werden sollte. Die Position, in welcher der Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift gehalten werden sollte, kann eine definierte Verriegelungsposition (wie beispielsweise die Mittelverriegelungsposition) oder eine von der Verriegelungsposition nach früh oder nach spät verstellte Position sein. Zum Beispiel kann in Reaktion auf die Erkennung einer Verschlechterung des Nockenpositionssensors ein Kennzeichen gesetzt werden, um Regelkreisregelung der Nockenphasenverstellerposition zu deaktivieren und ferner anzuordnen, dass der Nockenphasenversteller 300 in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift geleitet werden sollte. In einem anderen Beispiel kann in Reaktion auf eine Kraftmaschinenöltemperatur, die unter einer Schwelle ist, ein Kennzeichen aktiviert werden, um anzuzeigen, dass der Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in seiner aktuellen Position gehalten werden sollte. Entsprechend kann, wenn ein Kennzeichen zu Beginn der Diagnoseroutine aktiviert wurde, das Kennzeichen deaktiviert werden, wenn eine vorher identifizierte Kraftmaschinenfehlfunktion behoben wird, und die Wiederaufnahme von Regelkreisregelung der Nockenphasenverstellerposition zugelassen werden.
  • Weiter bei 504 kann die Routine 500 enden, wenn die Diagnoseroutine 700 ein Kennzeichen setzt, das anzeigt, dass Regelkreisregelung für die aktuellen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen nicht verfügbar ist. Andernfalls geht das Verfahren weiter zu 506, wobei bestimmt wird, ob eine Ziel-Halteposition bestimmt wurde und verfügbar ist. Wenn die bei 502 ausgeführte Diagnoseroutine ein Kennzeichen aktiviert hatte, das eine Zielposition empfahl, in welcher der Nockenphasenversteller 300 gehalten werden sollte, zum Beispiel die Verriegelungsposition, kann die Ziel-Halteposition bei 508 als die Nocken-Zielposition für diese Phasenverstellroutine festgelegt werden. Es versteht sich, dass die Ziel-Halteposition eine beliebige Position innerhalb des Bereichs des Nockenphasenverstellers 300 sein kann. Als ein Beispiel kann die Ziel-Halteposition eine von Null nach spät verstellte Position sein, falls ein Abschaltbefehl ausgeführt und ein Kaltstart erwartet wird. In diesem Fall kann das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der nach spät verstellten Zielposition einen höheren Kraftmaschinenwirkungsgrad während des Kaltstarts bereitstellen, eine Bedingung, unter welcher aktive Phasenverstellung nicht verfügbar ist. Wenn ein Kennzeichen, das eine Ziel-Halteposition anzeigt, bei 506 nicht aktiv ist, kann die Nocken-Zielposition bei 510 basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt werden. Es versteht sich, dass die Nocken-Zielposition eine beliebige Position innerhalb des Bereichs des Nockenphasenverstellers 300 sein kann. Wenn zum Beispiel die Kombination von Kraftmaschinenbedingungen und Fahrerpedaleingabe eine Anforderung für Leistung anzeigt, kann die Nocken-Zielposition auf eine nach früh verstellte Position gesetzt werden. Wenn jedoch Kraftmaschinenbedingungen (z. B. kalte Öltemperatur) anzeigen, dass eine Zielposition nicht verfügbar ist, kann die Nockenposition auf eine nach spät verstellte Position gesetzt werden. Als ein anderes Beispiel kann, wenn die Kraftmaschinenbedingungen und die Fahrerpedaleingabe eine Anforderung für Kraftstoffökonomie anzeigen, die Nocken-Zielposition auf eine nach spät verstellte Position gesetzt werden, wenn die Kraftmaschinenbedingungen (z. B. bei Höhe) jedoch eine nach früh verstellte Nockenposition anzeigen, dann wird die Nocken-Zielposition nach früh verstellt. Als ein anderes Beispiel (z. B. heiße Öltemperatur) ist dann, wenn die Kraftmaschinenbedingungen und die Fahrerpedaleingabe eine Nocken-Zielposition anzeigen, die nahe genug an der Standardposition ist, die Zielposition in der Mittelverriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift.
  • Nach dem Bestimmen der Zielposition kann die Steuerung bei 512 bestimmen, ob der Verriegelungsstift des Nockenphasenverstellers 300 eingerastet ist. Das heißt, die Steuerung kann bestimmen, ob der Nockenphasenversteller 300 verriegelt oder entriegelt ist. Falls Nockenphasenverstellung unter Regelkreisregelung zulässig ist, aber der Verriegelungsstift eingerastet ist, kann ein robustes Entriegelungsverfahren 800, das bei 8 näher ausgeführt wird, bei 514 ausgeführt werden, um zu ermöglichen, dass sich der Nockenphasenversteller 300 in die Nocken-Zielposition bewegt.
  • Nach dem Entriegeln des Nockenphasenverstellers 300 kann die Steuerung bei 516 bestimmen, ob die Nockenphasenversteller-Zielposition von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach früh oder nach spät verstellt ist. Die Bestimmung der Nockenphasenversteller-Zielposition in Bezug auf die aktuelle Position kann auf einem Vergleichen der Zielposition mit einer Ausgabe von einem Nockenpositionssensor basieren. In einem Beispiel kann, wenn die Nockenphasenversteller-Zielposition die gleiche Position wie die aktuelle Nockenphasenverstellerposition (oder weniger als eine Schwellendistanz von der aktuellen Position entfernt) ist, das Schieberventil 309in den Nullbereich gesteuert (und im Haltemodus betrieben) werden, wenn es noch nicht im Nullbereich ist, um die aktuelle Position zu halten.
  • Wenn die Nockenphasenversteller-Zielposition jedoch von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach früh verstellt ist, kann die Steuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 522 durch Betätigen des Schieberventils 309 im Frühverstellmodus und Bewegen des Schiebers 311 in den Frühverstellbereich des Schieberventils 309 aus seiner aktuellen Position in die Zielposition steuern. Wie bereits erwähnt, kann die Schieberposition durch Anpassen des dem Solenoid des Schieberventils 309 anbefohlenen Tastgrad geändert werden. Sobald die Schieberventilposition geändert ist, kann nockenmomentgesteuerter Hydraulikdruck verwendet werden, um die Nockenphasenverstellerposition nach früh zu verstellen. Insbesondere können Frühverstell-Nockendrehimpulse den Fluss von Hydraulikfluid von der Spätverstellkammer des Nockenphasenverstellers 300 durch den Phasenverstellkreis in die Frühverstellkammer des Nockenphasenverstellers 300 auslösen. Die Frühverstellung der Nockenphasenverstellerposition kann ein Bewegen der Nockenphasenverstellerposition aus einer Ausgangsposition, die weiter nach spät verstellt (das heißt, weiter entfernt von der Spätverstellkammerwand) ist, in eine Endposition umfassen, die weniger weit nach spät verstellt (das heißt, weiter in Richtung Spätverstellkammerwand) ist. In einem alternativen Beispiel kann die Frühverstellung der Nockenphasenverstellerposition ein Bewegen der Nockenphasenverstellerposition aus einer anfänglich nach spät verstellten Ausgangsposition in die Verriegelungsposition (die Mittelverriegelungsposition) umfassen. In noch einem anderen Beispiel kann die Frühverstellung der Nockenphasenverstellerposition ein Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus einer anfänglich nach spät verstellten Ausgangsposition (im Spätverstellbereich) in eine nach früh verstellte Endposition (im Frühverstellbereich) umfassen. In einem anderen weiteren Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich die Verriegelungsposition sein, und der Nockenphasenversteller kann nach früh in eine Nockenphasenversteller-Zielposition verstellt werden, die eine nach früh verstellte Position ist. Darüber hinaus kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine weniger weit nach früh verstellte Position (z. B. näher in Richtung Frühverstellkammerwand) sein, und der Nockenphasenversteller 300 kann nach früh in eine Nockenphasenversteller-Zielposition verstellt werden, die weiter nach früh verstellt (z. B. weiter entfernt von der Frühverstellkammerwand) ist. Nach der Ausführung dieses Phasenverstellbefehls kann Rückmeldung von der resultierenden Nockenphasenverstellerposition erfasst und von der Steuerung verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein neuer Phasenverstellbefehl erforderlich ist, um die Nockenphasenverstellerposition zum Erreichen des Nockenpositionszielwerts weiter anzupassen. Wenn zum Beispiel der anfängliche Nockenphasenverstellerpositionsbefehl nicht zu einer neuen Nockenphasenverstellerposition führt, die innerhalb einer spezifizierten Toleranz der Nockenphasenversteller-Zielposition ist, wird eine neuer Befehl geliefert, um den Nockenphasenversteller 300 näher zur Nockenphasenversteller-Zielposition zu bewegen. Wenn zusätzliche Nockenphasenverstellung erforderlich ist, kann die Routine 500 erneut ausgeführt werden.
  • Fall die Nockenphasenversteller-Zielposition in einer von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach spät verstellten Position ist, bevor sich der Nockenphasenversteller 300 in die angeforderte Position bewegt, kann die Steuerung selektiv einen Übergangsbereich zwischen dem Arretierbereich und dem Spätverstellbereich des Schieberventils 309 zuordnen, der hierin auch als „No-Fly-Zone“ definiert ist, um Schieberventil-Spätverstellbefehle zu verbessern. Das Zuordnen kann bei 518 (durch die Routine 1300, die bei 13 näher ausgeführt wird) erfolgen, bevor das Schieberventil 309 im Spätverstellbereich des Tastgrades betätigt wird. Das Zuordnen kann bei Spätverstellbefehlen, wenn seit einer letzten Iteration des Zuordnens eine Schwellendauer abgelaufen ist oder eine Schwellendistanz zurückgelegt wurde, während der Ausführung einer ersten Anzahl von Spätverstellbefehlen seit einem Start des gegebenen Fahrzeugantriebszyklus selektiv erfolgen. Das periodische adaptive Erlernen der No-Fly-Zone verbessert die Steuerung der Nockenphasenverstellerposition durch Aktualisieren von gespeicherten Tastgradwerten, die verschiedenen Spätverstellgeschwindigkeiten entsprechen, die von der Kraftmaschinensteuerung befohlen werden können. Entsprechend kann, wenn der Tastgradwert für die größte Spätverstellgeschwindigkeit ungenau ist und die Steuerung der Tastgrad auf diesen Wert festlegt, unbeabsichtigtes Einschalten des Arretierkreises stattfinden, was zu unvorhersagbaren Phasenverstellbewegungen führen kann. Das heißt, der Nockenphasenversteller 300 kann in einer aktuellen Position verriegelt werden, wenn befohlen wird, dass er in eine nach spät verstellte Position bewegt werden soll.
  • Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform der Arretierbereich benachbart zum Frühverstellbereich sein kann, in welchem Fall die Steuerung die No-Fly-Zone selektiv zuordnen kann, wenn die Nockenphasenversteller-Zielposition in einer von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach früh verstellten Position ist. Das Zuordnen kann erfolgen, bevor der Nockenphasenversteller 300 bei 522 in die bestimmte Position gesteuert wird, und es kann Schieberventil-Frühverstellbefehle verbessern. Nach dem Zuordnen der No-Fly-Zone und Aktualisieren der Tastgradwerte, um das Schieberventil 309 in den Spätverstellbereich des Schieberventilbetriebs zu steuern, kann die Steuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 520 durch Betätigen des Schieberventils 309 im Spätverstellbereich des Tastgrades aus seiner aktuellen Position in die Zielposition steuern. Folglich kann nockenmomentgesteuerter Hydraulikdruck verwendet werden, um die Nockenphasenverstellerposition nach spät zu verstellen. Insbesondere können Spätverstell-Nockendrehimpulse den Fluss von Hydraulikfluid von der Früherstellkammer des Nockenphasenverstellers 300 durch den Phasenverstellkreis und in die Frühverstellkammer des Nockenphasenverstellers 300 auslösen.
  • In einem Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich in einer weiter nach früh verstellten Position (weiter entfernt von der Frühverstellkammerwand) sein, und die Nockenphasenversteller-Zielposition kann eine weniger weit nach früh verstellte Position, aber im Frühverstellbereich des Nockenphasenverstellers 300 (näher in Richtung Frühverstellkammerwand) sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Nockenphasenversteller-Zielposition kann die Verriegelungsposition sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Nockenphasenversteller-Zielposition kann eine nach spät verstellte Position (im Spätverstellbereich des Nockenphasenverstellers 300) sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich die Verriegelungsposition sein, und die Nockenphasenversteller-Zielposition kann eine nach spät verstellte Position sein. In noch einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine weniger weit nach spät verstellte Position näher in Richtung Spatverstellkammerwand sein, und die Nockenphasenversteller-Zielposition kann eine weiter nach spät verstellte Position weiter entfernt von der Spätverstellkammerwand sein.
  • Nach der Ausführung des Phasenverstellbefehls kann Rückmeldung von der resultierenden Nockenphasenverstellerposition erfasst und von der Steuerung verwendet werden, um zu bestimmen, ob ein weiterer Phasenverstellbefehl zum Anpassen der Nockenphasenverstellerposition an den Nockenpositionszielwert erforderlich ist. Wenn zum Beispiel der anfängliche Befehl nicht zu einer Nockenphasenverstellerposition führt, die innerhalb einer spezifizierten Toleranz der Nockenphasenversteller-Zielposition ist, kann zusätzliche Phasenverstellung erforderlich sein, und die Routine 500 kann erneut ausgeführt werden, um die Nockenphasenverstellerposition über Rückführungsregelung näher zur Zielposition zu bringen.
  • Wenn bestimmt wird, dass Abschaltbedingungen vorliegen, wie beispielsweise bei Schritt 410 von Routine 400, kann eine beispielhafte Routine 600 ausgeführt werden, um den Nockenphasenversteller 300 in Erwartung verschiedener Startbedingungen des nächsten Antriebszyklus korrekt zu positionieren. Die Abschalt-Zielposition kann bei 602 basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt werden. Wenn zum Beispiel der Umgebungstemperatursensor anzeigt, dass die Umgebungstemperatur sehr kalt (unter einer unteren Schwellentemperatur) ist, dann können die Nocken bei Abschaltung nach früh verstellt werden, um Kompressionserwärmung beim nächsten Start zu erreichen. Wenn als ein anderes Beispiel Umgebungsbedingungen eine heiße Temperatur (über einer oberen Schwellentemperatur) anzeigen, dann können die Nocken bei Abschaltung nach spät verstellt werden, um die Wahrscheinlichkeit von Kraftmaschinenklopfen zu verringern und einen sanfteren Start beim nächsten Kraftmaschinenstart zu erreichen. Die Abschaltposition des Nockenphasenverstellers 300 kann hierauf auch als „Standardposition“ bezeichnet werden, wenn im Kontext der anfänglichen Nockensteuerungsposition beim Start des nachfolgenden Antriebszyklus erwähnt. Es versteht sich, dass bei einem VCT-Nockenphasenversteller 300 mit Mittelverriegelung die Abschaltposition in einer beliebigen Position innerhalb des Bereichs des Nockenphasenverstellers 300 sein kann. Ferner kann der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift oder in jeder Position innerhalb des Nockenphasenverstellerbereichs bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift, einschließlich der Verriegelungsposition, abgeschaltet werden. Es versteht sich, dass eine Abschaltposition, in welcher der Verriegelungsstift nicht eingerastet ist, es ermöglicht, dass die Standardposition des Nockenphasenverstellers 300 bei Start in irgendeiner anderen als der Mittelverriegelungsposition ist. In solch einem Fall kann der Nockenphasenversteller 300 bei einem nachfolgenden Start durch Regelkreisregelung der Nockensteuerung in seiner Standardposition gehalten werden, bis die Kraftmaschinenöltemperatur eine kritische Temperatur überschritten hat. Eine Abschaltung in der Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift kann zum Beispiel wünschenswert sein, um schnelle Startzeiten und reduzierte Emissionen zu ermöglichen. In einem anderen Beispiel kann ein Kaltstart für den nächsten Antriebszyklus erwartet werden, in welchem Fall der Befehl des Abschaltens in einer nach spät verstellten Position wünschenswert sein kann. Das Abschalten in einer nach spät verstellten Position kann der Steuerung anzeigen, dass der Nockenphasenversteller 300 beim nachfolgenden Start der Kraftmaschine in dieser nach spät verstellten Position gehalten werden sollte.
  • Weiter bei 604 wird bestimmt, ob die Abschaltposition eine verriegelte Position war. Wenn die bestimmte Abschaltposition die Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ist, kann der Nockenphasenversteller 300 nötigenfalls in die Verriegelungsposition bewegt werden, und der Verriegelungsstift kann bei 608 einrasten gelassen werden, um den Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition zu halten. In einem Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 in einer anderen Position als der Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift gewesen sein, in welchem Fall das Schieberventil 309 in einen Arretierbereich bewegt werden kann, um den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition zu bewegen. Wie in 9 näher ausgeführt, kann das Schieberventil 309 gemäß Verfahren 900 in den Arretierbereich bewegt werden, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. In einem alternativen Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift gehalten worden sein, in welchem Fall das Schieberventil 309 gemäß dem Verfahren 900 in den Arretierbereich bewegt werden kann, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. In noch einem anderen Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift gewesen sein, bevor die Abschaltposition bestimmt wurde, in welchem Fall möglicherweise keine Phasenverstellbewegung erforderlich ist. Es kann angenommen werden, dass die Abschaltposition in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift sein wird, wenn die Kraftmaschinenbedingungen bei 602 keine Regelkreisregelung des Nockenphasenverstellers 300 zulassen. Nachdem der Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt und der Verriegelungsstift einrasten gelassen wurde, kann die Kraftmaschine bei 610 abgeschaltet werden, wodurch das Verfahren 600 endet.
  • Weiter ab 604 kann die Nocken-Zielposition bei 616 auf die bei 602 bestimmte Abschaltposition gesetzt werden, wenn die Abschaltposition nicht in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ist. Es können verschiedene Vorgehensweisen befolgt werden, um den Nockenphasenversteller 300 basierend auf den relativen Positionen der Abschaltposition und der aktuellen Position des Nockenphasenverstellers 300 zu positionieren. Falls die Abschaltposition die gleiche Position wie die aktuelle Nockenphasenverstellerposition ist, kann die Kraftmaschine bei 628 ohne zusätzliche vorherige Phasenverstellung abgeschaltet werden, und das Verfahren 600 endet.
  • Bei 618 kann bestimmt werden, ob die Abschaltposition von der aktuellen Position nach früh verstellt ist. Falls die Abschaltposition in einer von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach früh verstellten Position ist, kann die Kraftmaschinensteuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 620 durch das Verfahren 500 in 5 mit der Abschaltposition als Zielposition aus seiner aktuellen Position in die Abschaltposition steuern. Dabei kann der Nockenphasenversteller 300 durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Frühverstellbereich nach früh in die Abschaltposition verstellt werden. In einem Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach spät verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine weniger weit nach spät verstellte Position im Spätverstellbereich sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach spät verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann die Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach spät verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine nach früh verstellte Position sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich die Verriegelungsposition sein, und die Abschaltposition kann eine nach früh verstellte Position sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine weiter nach früh verstellte Position sein. Nach der Ausführung dieses Phasenverstellbefehls kann Rückmeldung von der resultierenden Nockenphasenverstellerposition erfasst und von der Steuerung verwendet werden, um zu bestimmen, ob möglicherweise ein neuer Phasenverstellbefehl erforderlich ist, um die Nockenphasenverstellerposition weiter in Richtung Nocken-Zielposition zu stellen, d. h. wenn die anfänglichen Befehle nicht zu einer neuen Nockenphasenverstellerposition innerhalb einer spezifizierten Toleranz der Abschaltposition führten. Wenn zusätzliche Nockenphasenverstellung erforderlich ist, kann das Verfahren 500 erneut ausgeführt werden, wobei die fixierte Zielposition als die Abschaltposition festgelegt wird. Sobald der Nockenphasenversteller 300 die Abschaltposition innerhalb einer spezifizierten Toleranz erreicht hat, kann die Kraftmaschine bei 612 abgeschaltet werden, und das Verfahren 600 endet.
  • Fall die Abschaltposition in einer von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach spät verstellen Position ist, muss die Steuerung möglicherweise vor dem Betätigen des Schieberventils 309 im Spätverstellbereich des Tastgrades bei 624 zuerst die aktuelle Kenntnis der „No-Fly-Zone“ (durch Verfahren 1300) anpassen. Dieses adaptive Lernen kann für die Nockenphasenverstellersteuerung vorteilhaft sein, da der Prozess gespeicherte Tastgradwerte speichert, welche verschiedenen Spätverstellgeschwindigkeiten entsprechen, die von der Kraftmaschinensteuerung 306 befohlen werden können. Wenn der Tastgradwert für die größte Spätverstellgeschwindigkeit ungenau ist, und die Steuerung den Tastgrad auf diesen Wert setzt, kann unbeabsichtigtes Einschalten des Arretierkreises stattfinden, was zu unvorhersagbaren Phasenverstellbewegungen führen kann.
  • Es versteht sich, dass in einer alternativen Ausführungsform der Arretierbereich zum Frühverstellbereich statt zum Spätverstellbereich benachbart sein kann, in welchem Fall das adaptive Erlernen der No-Fly-Zone vor 620 erfolgen kann, wenn die Abschaltposition in einer von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition nach früh verstellten Position ist. In diesem Beispiel kann der Lernprozess gespeicherte Tastgradwerte aktualisieren, welche verschiedenen Frühverstellgeschwindigkeiten entsprechen, die von der Kraftmaschinensteuerung 306 befohlen werden können.
  • Sobald geeignete Tastgradwerte zum Steuern des Schieberventils 309 im Spätverstell-Betriebsbereich festgelegt wurden, kann die Steuerung den Nockenphasenversteller 300 bei 626 durch das Verfahren 500 in 5 mit der als Abschaltposition festgelegten Zielposition aus seiner aktuellen Position in die Abschaltposition steuern. In einem Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine weniger weit nach früh verstellte Position im Spätverstellbereich sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann die Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach früh verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine nach spät verstellte Position sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich die Verriegelungsposition bei eingerastetem oder nicht eingerastetem Verriegelungsstift sein, und die Abschaltposition kann eine nach spät verstellte Position sein. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich eine nach spät verstellte Position sein, und die Abschaltposition kann eine weiter nach spät verstellte Position sein. Nach der Ausführung dieses Phasenverstellbefehls kann Rückmeldung von der resultierenden Nockenphasenverstellerposition erfasst und von der Steuerung verwendet werden, um zu bestimmen, ob möglicherweise ein neuer Phasenverstellbefehl erforderlich ist, um die Nockenphasenverstellerposition zum Erreichen des Nockenpositionszielwerts weiter anzupassen, d. h. wenn die anfänglichen Befehle nicht zu einer neuen Nockenphasenverstellerposition innerhalb einer spezifizierten Toleranz der Abschaltposition führten. Wenn zusätzliche Nockenphasenverstellung erforderlich ist, kann die Routine 500 mit der fixierten Zielposition als der Abschaltposition erneut ausgeführt werden. Sobald der Nockenphasenversteller 300 die Abschaltposition innerhalb einer spezifizierten Toleranz erreicht hat, kann die Kraftmaschine bei 626 abgeschaltet werden, und das Verfahren 600 endet.
  • Nunmehr unter Hinwendung zu 7A wird ein Verfahren 700 zum Bestimmen bereitgestellt, ob der Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt und der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift gehalten werden soll, der Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt und der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift gehalten werden soll, oder der Nockenphasenversteller 300 unter Regelkreisregelung der Nockensteuerzeiten bewegt werden soll. Das Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition kann ein anfängliches Bewegen des Schieberventils 309 in einen von den Früh- und Spätverstellbereichen und anschließendes Bewegen des Schieberventils 309 in den Nullbereich umfassen, wie in Verfahren 900 beschrieben. Das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift kann ein Halten der Schieberventilposition im Nullbereich umfassen. Das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift kann ein Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich umfassen, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen.
  • Bei 702 werden Motorbetriebsbedingungen geschätzt. Die geschätzten Bedingungen können zum Beispiel Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinentemperatur, von der Kraftmaschine erzeugte Öltemperatur und erzeugten Öldruck umfassen. Außerdem kann die Ausgabe eines oder mehrerer Sensoren, die zum Erkennen der Nockenposition konfiguriert sind, gelesen werden, um auf eine Verschlechterung verschiedener Hardwarekomponenten rückzuschließen. Bei 704 kann der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck mit einem Schwellendruck verglichen werden. Wenn der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck unter dem Schwellendruck ist, können bei 708 Maßnahmen ergriffen werden, um den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition zu bewegen und den Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition zu halten. Wenn der Nockenphasenversteller 300 zuvor bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten wurde, kann bei 706 ein Kennzeichen, das anzeigt, dass der Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in dieser Position gehalten wird, in Erwartung der Aktivierung eines Kennzeichens, das anzeigt, dass der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in dieser Position gehalten wird, deaktiviert werden. Bei 708 können durch das Verfahren 710 (7B) Schritte unternommen werden, um den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition zu bewegen und den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Unter einer ersten Bedingung, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl höher ist, kann das Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ein Vorpositionieren des Nockenphasenverstellers 300 in eine von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position umfassen, wobei die jeweilige Position, auf Nockendrehgrößen und -frequenzen, wie beispielsweise Spätverstell-Drehgrößen und -frequenzen, basiert. In diesem Szenario kann der Nockenphasenversteller 300 durch Spätverstell-Nockendrehungen in die Verriegelungsposition bewegt werden. Unter einer zweiten Bedingung, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist, kann das Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ein direktes Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ohne Vorpositionierung umfassen. Unter jeder von den ersten und zweiten Bedingungen kann das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ein Bewegen des Schieberventils 309 aus dem Nullbereich in den Arretierbereich umfassen, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Unter der ersten Bedingung kann das Schieberventil 309bei Nockendrehimpulsen aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Unter der zweiten Bedingung kann das Schieberventil 309zwischen Nockendrehimpulsen aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Der Kraftmaschinenöldruck kann dann überwacht werden, und der Nockenphasenversteller 300 kann bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in eine Position bewegt werden, wenn der Öldruck über den Schwellendruck angestiegen ist, wie in Verfahren 710 ausführlicher beschrieben.
  • Weiter bei 704 können, wenn geschätzt wird, dass der Kraftmaschinenöldruck über dem Schwellendruck ist, bei 714, 716, 718, 722 verschiedene Nockenwellenparameter beurteilt werden, und die Erkennung einer Verschlechterung bei einem der beurteilten Parameter kann bewirken, dass eine gemeinsame Maßnahme ergriffen wird. Konkret kann bei 714 basierend auf einer Diagnose des elektrischen Solenoidkreises bestimmt werden, ob eine Verschlechterung des Schieberventilsolenoids vorliegt. Bei 716 kann basierend auf einer Diagnose der Nockenposition bestimmt werden, ob eine Fehlausrichtung zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle vorliegt. Bei 718 kann basierend auf einer Diagnose eines elektrischen Nockenpositionssensorkreises bestimmt werden, ob eine Verschlechterung eines Nockenwellenpositionssensors vorliegt. In Reaktion auf die Erkennung einer oder mehrerer von der Verschlechterung des Schieberventil-Solenoids, der Verschlechterung des Nockenpositionssensors, der Verschlechterung des Arretierkreises oder ferner, wenn eine Identifizierung eines unbeabsichtigten Betriebs in der No-Fly-Zone vorliegt oder wenn ein Befehl zur Abschaltung der Kraftmaschine mit dem Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition empfangen wurde, kann der Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt werden und bei 726 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. Außerdem kann ein Kennzeichen gesetzt werden, dass der Nockenphasenversteller 300 in dieser Position bei eingerastetem Verriegelungsstift gehalten werden soll.
  • In einem Beispiel kann unter einer ersten Bedingung, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl höher ist, das Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ein Vorpositionieren des Nockenphasenverstellers 300 in eine von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position umfassen, wobei die jeweilige Position auf Nockendrehgrößen und -frequenzen basiert. In diesem Szenario kann der Nockenphasenversteller 300 durch Spätverstell-Nockendrehungen in die Verriegelungsposition bewegt werden. Unter einer zweiten Bedingung, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist, kann das Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ein direktes Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition ohne Vorpositionierung umfassen. Unter jeder von den ersten und zweiten Bedingungen kann das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ein Bewegen des Schieberventils 309 aus dem Nullbereich in den Arretierbereich umfassen, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Unter der ersten Bedingung kann das Schieberventil 309bei Nockendrehimpulsen aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Unter der zweiten Bedingung kann das Schieberventil 309zwischen Nockendrehimpulsen aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Hierbei können die erwähnten Drehimpulse Spätverstell-Drehimpulse der Nockenwelle sein.
  • Wenn keine der vier Bedingungen 714, 716, 718 und 722 bestätigt wird, kann die aktuelle Temperatur des Kraftmaschinenöls geschätzt und bei 732 mit einer Schwellentemperatur verglichen werden. Die Schwellentemperatur kann auf der Nockenwellendrehzahl basieren. Eine niedrige Kraftmaschinentemperatur kann zu hoher Hydraulikölviskosität führen, die unter Regelkreisregelung der Nockensteuerzeiten zu einer verzögerten Nockenphasenverstellerantwort führen kann. Eine verzögerte Nockenphasenverstellerantwort kann zur einer verschlechterten Kraftmaschinenleistung führen. Falls bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenöltemperatur über der Schwellentemperatur ist, kann der Nockenphasenversteller 300 bei 746 den Betrieb unter Regelkreisregelung der Nockensteuerzeiten wieder aufnehmen. Wenn der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem oder nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten wurde, kann zuerst ein Kennzeichen deaktiviert werden, um anzuzeigen, dass Bedingungen Regelkreisregelung der Nockensteuerzeiten zulassen. Der Betrieb unter Regelkreisregelung kann ein anfängliches Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts umfassen, wenn der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten wurde. Wenn der Verriegelungsstift nicht eingerastet war, kann der Betrieb unter Regelkreisregelung ein Ausgerastethalten des Verriegelungsstifts umfassen.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenöltemperatur unter der Schwellentemperatur ist, kann der Nockenphasenversteller 300 bei 734 automatisch in die Verriegelungsposition bewegt und bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. Der Nockenphasenversteller 300 kann dann bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift für eine spezifizierte Dauer in der Verriegelungsposition gehalten werden. Diese ganze Dauer hindurch kann die Kraftmaschinenöltemperatur überwacht werden. Wenn die Kraftmaschinentemperatur über die Dauer nicht über die Schwellentemperatur angestiegen ist, kann das Schieberventil 309bei 736 in den Arretierbereich 740 bewegt werden, um den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck zu reduzieren, der auf den Verriegelungskreis ausgeübt wird, und den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Wenn dagegen kein anderer Befehl zum Einrastenlassen des Verriegelungsstifts über die Dauer empfangen wird, kann bei Ablauf der Dauer das Schieberventil 309automatisch in den Arretierbereich bewegt werden, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen und den Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition zu halten. Sonst wird der Nockenphasenversteller 300 bei 738 bei ausgerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten. Wenn der Verriegelungsstift ausgerastet ist, kann dementsprechend der Nockenphasenversteller 300 um die Verriegelungsposition herum pendeln, statt fest in der Verriegelungsposition gehalten zu werden, wie dies geschehen kann, wenn der Verriegelungsstift eingerastet ist. Auf diese Weise kann, wenn zu einem Zeitpunkt bald nach der anfänglichen Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition bei ausgerastetem Verriegelungsstift bestimmt wird, dass die Kraftmaschinenöltemperatur über der Schwellentemperatur ist, der Nockenphasenversteller 300 unter Regelkreisregelung funktionieren, ohne zuerst den Verriegelungsstift ausrasten zu lassen, wodurch die Ansprechzeit für die anfängliche Phasenantwort verkürzt wird.
  • In einem Beispiel kann das Verfahren 700 mit einem Kraftmaschinensystem ausgeführt werden, das umfasst: einen Kraftmaschinenzylinder mit Ventilen; Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile; einen Nockenphasenversteller 300 für variable Nockensteuerung zum Anpassen der Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird, und der Nockenphasenversteller 300 einen Verriegelungskreis mit einem Verriegelungsstift umfasst; und ein solenoidbetriebenes Schieberventil 309zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers 300. Das Kraftmaschinensystem kann ferner eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nichttransitorischen Speicher gespeichert sind, umfassen zum: Empfangen eines Befehls zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in eine gewünschte Position; und Bewegen des Schieberventils 309 in Reaktion auf den Befehl, um nockenmomentgesteuerten Hydraulikdruck getrennt von dem von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck zu verwenden, um den Nockenphasenversteller 300 in die gewünschte Position zu bewegen. Die Steuerung kann dann den Nockenphasenversteller 300 für eine Dauer bei ausgerastetem Verriegelungsstift in der gewünschten Position halten, wobei der Verriegelungsstift durch den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der auf den Verriegelungskreis ausgeübt wird, ausgerastet gehalten wird. In Reaktion während des Haltens auf eines von einem von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der unter einem Schwellendruck ist, und einer Öltemperatur, die unter einer Schwellentemperatur ist, kann die Steuerung das Schieberventil 309 in einen Arretierbereich bewegen, um den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der auf den Verriegelungskreis ausgeübt wird, zu verringern und den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Die Steuerung kann ferner Anweisungen umfassen, um das Schieberventil 309 nach Ablauf der Dauer in den Arretierbereich zu bewegen, um den Verriegelungsstift einrasten zu lassen. Die Steuerung kann außerdem einem Befehl zum Entriegeln des Nockenphasenverstellers 300 empfangen, und in Reaktion auf jedes von einem von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der höher als der Schwellendruck ist, und einer Öltemperatur, die höher als die Schwellentemperatur ist, kann die Steuerung dann das Schieberventil 309 aus dem Arretierbereich bewegen. Im Gegensatz dazu kann die Steuerung in Reaktion auf eines von einem von der Kraftmaschine erzeugten Druck, der niedriger als der Schwellendruck ist, und einer Öltemperatur, die unter der Schwellentemperatur ist, das Schieberventil 309 im Arretierbereich halten. Auf diese Weise kann die Ansprechzeit des Nockenphasenverstellers 300 durch selektives Einrastenlassen des Verriegelungsstifts unter spezifizierten Bedingungen und Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift unter anderen Bedingungen verbessert werden.
  • Im Beispiel des von der Kraftmaschine erzeugten Öldrucks bei 704 kann das Verfahren 710 (7B) ausgeführt werden, um sicherzustellen, dass nicht ein unbeabsichtigtes Einschalten des Arretierkreises (333 von 3) die Fähigkeit des Phasenverstellkreises zum Steuern der Position des Nockenphasenverstellers 300 beeinträchtigt. Insbesondere kann die Position eines Schieberventils 309 in den Arretierbereich gestellt werden, um einen von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der auf einen Verriegelungskreis des Nockenphasenverstellers 300 ausgeübt wird, zu verringern, um dadurch ein Einrasten des Verriegelungsstifts zu ermöglichen und den Fluss des nockenmomentgesteuerten Hydraulikfluids durch die Phasenverstellkreise zu deaktivieren. Das Verfahren 710 kann selbst dann ausgeführt werden, wenn der nockenmomentgesteuerte Hydraulik-Öldruck, getrennt von dem von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, hoch genug ist, um den Nockenphasenversteller 300 für Nockensteuerung durch Nockenmomentbetätigung und ein Schieberventil 309 zu bewegen.
  • Bei 746 (7B) wird das Schieberventil 309 des Nockenphasenverstellers 300 in den Arretierbereich bewegt, wie beispielsweise durch das Verfahren 900 von 9, und es wird ein Zeitgeber gestartet, um die Schwellenwartezeit zu messen. Das Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich bewirkt, dass die Position des Nockenphasenverstellers 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift gehalten wird, um dadurch die Nockenphasenverstellerposition „hart zu verriegeln“. Nach dem Hartverriegeln des Nockenphasenverstellers 300 wird bei 748 der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck im VCT-System überwacht. Wenn der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck für eine anhaltende Zeitdauer über der vorbestimmten Öldruckschwelle war, kann das Verfahren 710 zur Diagnoseroutine 700 zurückkehren und die Routine 710 endet. Wenn der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck nicht für eine anhaltende Zeitdauer über der Schwelle war, kann bei 756 bestimmt werden, ob eine Schwellenzeitdauer abgelaufen ist, seit der Zeitgeber bei 746 gestartet wurde. Der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck kann kontinuierlich überwacht werden, bis die Schwellenzeitdauer abgelaufen ist. Sobald die Schwellenzeitdauer abgelaufen ist, kann die Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine bei 758 erhöht werden, um den Öldruck des Ölsubsystems zu erhöhen und dadurch den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck, der auf den Verriegelungsstift im Verriegelungskreis ausgeübt wird, über die Druckschwelle zu erhöhen. Außerdem wird der Zeitgeber zurückgesetzt. Auf diese Weise kann der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden, bis der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck hoch genug ist, um genügend Druck auf den Verriegelungskreis aufrechtzuerhalten, um den Verriegelungsstift ausrasten zu lassen. Dadurch wird einem unbeabsichtigten Einschalten des Arretierkreises des Nockenphasenverstellers 300 zuvorgekommen.
  • 7C zeigt eine beispielhafte Anpassung einer Position des Nockenphasenverstellers 300 durch Schieberventilanpassungen in Reaktion auf einen von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck. Konkret zeigt die den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck bei Grafik 770, den durch das Nockenmoment erzeugten Öldruck im Nockenphasenversteller 300 bei Grafik 780 und einen Solenoid-Tastgrad des Schieberventils 309 bei Grafik 790. Alle Grafiken sind als eine Funktion der Zeit entlang der x-Achse dargestellt. Vor Zeitpunkt t1 können sowohl der durch das Nockenmoment erzeugte Hydraulikdruck im Phasenverstellkreis des Nockenphasenverstellers 300 als auch der von der Kraftmaschine erzeugte Systemöldruck in den Arretier- und Verriegelungskreisen eines Nockenphasenverstellers 300 über jeweiligen Schwellen sein. Während dieser Zeit können die Steuerzeiten des Nockenphasenverstellers 300 durch Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 durch den durch das Nockenmoment erzeugten Hydraulikdruck angepasst werden. Entsprechend kann der durch das Nockenmoment erzeugte Hydraulikdruck von dem von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck getrennt sein.
  • Bei t1 kann der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck unter einen Schwellendruck 772 fallen, während der durch das Nockenmoment erzeugte Öldruck im Nockenphasenversteller 300 über der Schwelle 782 bleibt. In Reaktion auf den Abfall des von der Kraftmaschine erzeugten Öldrucks kann eine Kraftmaschinensteuerung die Position des Nockenphasenverstellers 300 durch Einrastenlassen des Verriegelungsstifts verriegeln. Durch Einrastenlassen des Verriegelungsstifts kann der Phasenverstellkreis deaktiviert werden, so dass eine Konkurrenz zwischen dem Phasenverstellkreis und dem Arretierkreis verhindert wird. Konkret kann bei t1 der Tastgrad des Schieberventils 309 des Nockenphasenverstellers 300 von einem Phasenverstellbefehl auf einen Arretierbefehl springen gelassen werden, um das Schieberventil 309in den Arretierbereich zu steuern. Durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich kann der Nockenphasenversteller 300 durch Fließenlassen von Hydraulikfluid durch die Arretierkreisleitungen statt durch die Phasenverstellkreisleitungen in eine Mittelverriegelungsposition bewegt werden. In diesem Beispiel können die Nockenwellendrehimpulse beim Anpassen der Nockenwellenposition an die Mittelverriegelungsposition ungenutzt bleiben. Ferner kann das Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich den von der Kraftmaschine erzeugten Öldruck im Verriegelungskreis weiter verringern, wodurch das Einrasten des Verriegelungsstifts ermöglicht wird.
  • Zwischen t1 und t2 kann der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck unter der Schwelle bleiben, während der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck über der Schwelle 782 bleibt. Demgemäß kann während dieser Zeit der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Mittelverriegelungsposition gehalten werden. Bei t2 kann bestimmt werden, dass seit dem Einrasten des Verriegelungsstifts bei t1 eine Schwellendauer ohne Anstieg des Kraftmaschinenöldrucks abgelaufen ist. Demnach kann bei t2 eine Leerlaufdrehzahl (nicht dargestellt) der Kraftmaschine erhöht werden, um den Kraftmaschinenöldruck erhöhen zu helfen. Zwischen t2 und t3 steigt aufgrund der Erhöhung der Leerlaufdrehzahl der Kraftmaschine der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck über den Schwellendruck 772 an und wird durch Zeitpunkt t3 über dem Schwellendruck 772 gehalten. In Reaktion darauf, dass der von der Kraftmaschine erzeugte Öldrucks ansteigt und bei t3 über dem Schwellendruck 772 gehalten wird, kann das Schieberventil 309aus dem Arretierbereich heraus bewegt werden, wie durch den Sprung bei dem Tastgrad veranschaulicht. Zum Beispiel kann das Schieberventil 309aus dem Arretierbereich in einen von einem Null-, Frühverstell- und Spätverstellbereich bewegt werden. Durch Bewegen des Schieberventils 309 aus dem Arretierbereich heraus kann der von der Kraftmaschine erzeugte Hydraulikdruck auf den Verriegelungskreis des Nockenphasenverstellers 300 erhöht werden, um dadurch den Verriegelungsstift ausrasten zu lassen und Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 zuzulassen.
  • Wenn sowohl der von der Kraftmaschine erzeugte Öldruck als auch der durch das Nockenwellenmoment erzeugte Öldruck über jeweiligen Schwellen bleiben, kann das Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Mittelverriegelungsposition ein anfängliches Bewegen des Schieberventils 309 in einen von dem Frühverstell- oder Spätverstellbereich umfassen, um den Nockenphasenversteller 300 durch Nockenwellenmomentimpulse in die Mittelverriegelungsposition zu bewegen.
  • 8 stellt ein Verfahren 800 zum robusten Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts des Nockenphasenverstellers 300 vor dem Initiieren von Regelkreisregelung zu einer gewünschten entriegelten Position dar. In einem anderen Beispiel kann die Routine von 8 in Reaktion auf einen Phasenverstellbefehl ausgeführt werden, der ein Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts aus der Aussparung und Anpassen der Position des Nockenphasenverstellers 300 an eine spezifizierte entriegelte Position fordert. Das Verfahren umfasst in Reaktion auf einen Befehl zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift ein Springenlassen des Schieberventils 309 aus dem Arretierbereich nach außerhalb des Nullbereichs und Bewegen des Schieberventils 309 durch den Nullbereich, während auf Wegbewegung des Nockenphasenverstellers 300 aus der verriegelten Position überwacht wird. Das derartige Steuern des Schieberventils, dass es sich langsam durch den Nullbereich bewegt, kann Seitenbelastung des Verriegelungsstifts reduzieren, die andernfalls auftreten kann, wenn das Schieberventil 309den Nockenphasenversteller 300 so steuert, dass er seine Position drastisch anpasst, während der Verriegelungsstift noch eingerastet ist. Wenn der Nockenphasenversteller 300 durch eine Drehung betätigt wird, während der Verriegelungsstift eingerastet ist, kann das resultierende Drehmoment vom Nockenphasenversteller 300 auf den Verriegelungsstift übertragen werden, was alternativ Seitenbelastung genannt wird. Seitenbelastung kann zu erheblichen Fehlern bei der Positionierung des Nockenphasenverstellers 300 durch Verhindern von Drehungen aus der Betätigung des Nockenphasenverstellers 300 führen. Demnach kann langsames Hoch- bzw. Bewegen durch den Nullbereich das Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts erleichtern und beschleunigen, während außerdem mechanische Beanspruchung des Verriegelungsstifts reduziert wird. Entsprechend verbessert dies die Lebensdauer der Hardwarekomponenten des Nockenphasenverstellers 300.
  • Das Verfahren 800 kann nur unter ausgewählten Bedingungen befohlen werden, die es ermöglichen, dass der Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in einer anderen als der Verriegelungsposition ist.
  • Bei 802 kann bestimmt werden, ob der Nockenphasenversteller 300 gegenwärtig in einer Position bei eingerastetem Verriegelungsstift gehalten wird. Das heißt, es kann bestimmt werden, ob der Nockenphasenversteller 300 gegenwärtig hart verriegelt ist. Wenn die Kraftmaschinensteuerung ein Bewegen des Nockenhasenverstellers aus der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift in eine neue Position und Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der neuen Position angefordert hat, kann die Halteposition bei 804 so festgesetzt werden, dass sie die Ziel-Nockenposition für diese Phasenverstellroutine ist. Es versteht sich, dass die Halteposition ein beliebiger Wert innerhalb des Bereichs des Nockenphasenverstellers 300, einschließlich nach früh oder spät verstellt von der Verriegelungsposition, sein kann. Als ein Beispiel kann die Halteposition eine von Null nach spät verstellte Position sein, falls ein Abschaltbefehl ausgeführt und ein Kaltstart erwartet wird. In diesem Fall kann eine Halteposition, die nach spät verstellt ist, einen erhöhten Kraftmaschinenwirkungsgrad beim Kaltstart bereitstellen, eine Bedingung, unter welcher aktive Phasenverstellung nicht ermöglicht werden kann. Wenn die Kraftmaschinensteuerung kein Bewegen in eine bestimmte Position oder Halten in einer bestimmten Position angefordert hat, kann die Zielposition des Nockenphasenverstellers 300 bei 806 basierend auf Kraftmaschinenbetriebsbedingungen bestimmt werden. Es versteht sich, dass die Ziel-Nockenposition eine beliebige Position innerhalb des Bereichs des Nockenphasenverstellers 300, einschließlich nach früh oder spät verstellt von der Verriegelungsposition, sein kann. Wenn zum Beispiel der Umgebungstemperatursensor anzeigt, dass die Umgebungstemperatur sehr kalt (unter einer unteren Schwellentemperatur) ist, dann können die Nocken bei Abschaltung nach früh verstellt werden, um Kompressionserwärmung zur Unterstützung der Verdampfung beim nächsten Start zu erreichen. Wenn als ein anderes Beispiel Umgebungsbedingungen eine heiße Temperatur (über einer oberen Schwellentemperatur) anzeigen, dann können die Nocken bei Abschaltung nach spät verstellt werden, um die Wahrscheinlichkeit von Kraftmaschinenklopfen zu verringern und einen sanfteren Start beim nächsten Kraftmaschinenstart zu erreichen.
  • Bei 808 wird die Zielposition mit der aktuellen Nockenphasenverstellerposition verglichen, um zu bestimmen, ob eine Phasenverstellung nach spät oder nach früh erforderlich ist. Wenn die Zielposition des Nockenphasenverstellers 300 von der aktuellen Position des Nockenphasenverstellers 300 nach früh verstellt wird, können Schritt 812 bis 822 von Subroutine 810 ausgeführt werden, um den Verriegelungsstift in einer kontrollierten Weise aus dem Nockenphasenversteller 300 ausrasten zu lassen. Wenn die Zielposition des Nockenphasenverstellers 300 von der aktuellen Position des Nockenphasenverstellers 300 nach spät verstellt wird, können Schritt 832 bis 842 von Subroutine 830 ausgeführt werden, um den Verriegelungsstift in einer kontrollierten Weise aus dem Nockenphasenversteller 300 ausrasten zu lassen. Es versteht sich, dass die Ziel-Nockenposition nach der Entriegelung auch die Verriegelungsposition sein kann. In diesem Beispiel kann der Tastgrad direkt in den Nullbereich des Schieberventils 309 befohlen werden, da eine weitere Phasenverstellung möglicherweise unnötig ist.
  • Der Subroutine 810 zur Verstellung der Nockenphasenverstellerposition nach früh folgend kann das Schieberventil 309bei 812 zunächst aus dem Arretierbereich in den Spätverstellbereich in der Nähe des Nullbereichs springen gelassen werden. Das Schieberventil 309kann dann bei 814 langsam durch den Nullbereich zum Frühverstellbereich hochbewegt werden. Faktoren, wie beispielsweise Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenöltemperatur und andere können eine Auswirkung auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 haben, und entsprechend werden diese Faktoren beim Bestimmen der Änderungsgeschwindigkeit des Schieberventil-Tastgrades berücksichtigt. In einem Beispiel kann die Bewegungsgeschwindigkeit verringert werden, wenn eines oder mehrere vom Kraftmaschinenöldruck und der Kraftmaschinenöltemperatur ansteigen, und erhöht werden, wenn eine oder mehrere von der Kraftmaschinendrehzahl und einer vorherigen Entriegelungsantwortzeit zunehmen. Während das Schieberventil 309durch den Nullbereich zum Frühverstellbereich bewegt wird, kann der Nockenphasenversteller 300 kontinuierlich auf einen Hinweis auf Nockenphasenverstellerbewegung überwacht werden. Das Bewegen kann bei 820 fortgesetzt werden, bis bei 816 eine vorbestimmte Zeitschwelle überschritten wird oder bis bei 818 Änderungen der Position des Nockenphasenverstellers 300 erkannt werden, und die Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 anzeigt, dass der Verriegelungsstift ausrasten gelassen wurde. Sobald Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 erkannt wird, wird das Bewegen unterbrochen, und Regelkreisregelung des Tastgrades wird bei 822 (durch 5) wiederaufgenommen, um den Nockenphasenversteller 300 in seine anbefohlene nach früh verstellte Position zu bewegen. Durch alternatives Wiederaufnehmen der Regelkreisregelung der Nockenphasenverstellerposition nach Ablauf der Schwellenzeit kann trotz jeglicher Seitenbelastung des Verriegelungsstifts bei Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 eine maximale Ansprechzeit auf eine Phasenverstellanforderung gewährleistet werden. Durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Frühverstellbereich durch schrittweises Bewegen durch den Nullbereich kann der Nockenphasenversteller 300 robuster nach früh verstellt werden.
  • Der Subroutine 830 zur Verstellung der Nockenphasenverstellerposition nach spät folgend kann das Schieberventil 309 bei 832 zunächst aus dem Arretierbereich in eine nach früh verstellte Position in der Nähe des Nullbereichs springen gelassen werden. Das Schieberventil 309 kann dann bei 834 langsam durch den Nullbereich in den Spätverstellbereich herunterbewegt werden. Faktoren, wie beispielsweise Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenöltemperatur und andere können eine Auswirkung auf die Geschwindigkeit der Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 haben, und entsprechend werden diese Faktoren beim Bestimmen der Änderungsgeschwindigkeit des Schieberventil-Tastgrades berücksichtigt. In einem Beispiel kann die Bewegungsgeschwindigkeit verringert werden, wenn eines oder mehrere vom Kraftmaschinenöldruck und der Kraftmaschinenöltemperatur ansteigen, und erhöht werden, wenn eine oder mehrere von der Kraftmaschinendrehzahl und einer vorherigen Entriegelungsantwortzeit zunehmen. Während das Schieberventil 309 durch den Nullbereich in den Spätverstellbereich bewegt wird, kann der Nockenphasenversteller 300 kontinuierlich auf einen Hinweis auf Nockenphasenverstellerbewegung überwacht werden. Das Bewegen kann bei 840 fortgesetzt werden, bis bei 836 eine vorbestimmte Zeitschwelle überschritten wird oder bis bei 838 Änderungen der Position des Nockenphasenverstellers 300 erkannt werden, und die Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 anzeigt, dass der Verriegelungsstift ausrasten gelassen wurde. Sobald Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 erkannt wird, wird das Bewegen unterbrochen, und Regelkreisregelung des Tastgrades kann bei 832 (durch 5) wiederaufgenommen werden, um den Nockenphasenversteller 300 in seine anbefohlene nach spät verstellte Position zu bewegen. Durch alternatives Wiederaufnehmen der Regelkreisregelung der Nockenphasenverstellerposition nach Ablauf der Schwellenzeit kann trotz möglicher Seitenbelastung des Verriegelungsstifts bei Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 eine maximale Ansprechzeit auf eine Phasenverstellanforderung gewährleistet werden. Durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Spätverstellbereich durch schrittweises Bewegen durch den Nullbereich kann der Nockenphasenversteller 300 robuster nach spät verstellt werden.
  • Neben dem Erleichtern der Entfernung des Verriegelungsstifts kann die Routine 800 außerdem gewährleisten, dass die anfängliche Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 zur anbefohlenen Position erfolgt, indem das Schieberventil 309 aufgefordert wird, Phasenverstellung in der anbefohlenen Richtung am Ende der Bewegung zu beenden. Demnach kann die Routine 800 sowohl den Prozess des Entriegelns des Nockenphasenverstellers 300 als auch den Prozess des Bewegens des Nockenphasenverstellers 300 in seine anbefohlene Position beschleunigen.
  • 8B stellt Erläuterungen der Ausführung der Subroutinen 810 und 830 durch jeweilige Grafiken 850 und 860 bereit. Beide Grafiken stellen Änderungen der Schieberventil-Tastgrades bei 852 bzw. 862 als Funktionen der Zeit dar.
  • Grafik 850 veranschaulicht einen Tastgrad 852, der mit der Entriegelung des Nockenphasenverstellers 300 und seiner Positionierung von der Mittelverriegelungsposition nach früh assoziiert ist, wie beispielsweise in Subroutine 810 beschrieben. Vor t1 wird der Tastgrad so eingestellt, dass das Schieberventil 309 in den Arretierbereich gesteuert wird, um den Einrastzustand des Verriegelungsstifts 325 in der Aussparung 327 aufrechtzuerhalten. Bei t1 wird der Tastgrad in Reaktion auf einen Phasen-Frühverstellbefehl zu einem Punkt springen gelassen, der das Schieberventil 309 in einen langsamen Spätverstellmodus versetzt, wie bei 812 beschrieben. Konkret wird das Schieberventil 309 an eine Stelle springen gelassen, die außerhalb des Nullbereichs auf einer Spätverstellseite des Nullbereichs ist. Der Tastgrad wird dann zwischen t1 und t2 durch den Nullbereich zum Frühverstellbereich langsam inkrementiert, während auf Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 überwacht wird. Bei t2 ist eine plötzliche Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 in die Frühverstellrichtung zu beobachten, was das Ausrasten des Verriegelungsstifts anzeigt. Demnach kann der Tastgrad ab t2 Regelkreisregelung wiederaufnehmen, um den Nockenphasenversteller 300 in die gewünschte nach früh verstellte Position zu bewegen, wie bei 822 beschrieben.
  • Grafik 860 veranschaulicht einen Tastgrad 862, der mit der Entriegelung des Nockenphasenverstellers 300 und seiner Positionierung von der Mittelverriegelungsposition nach spät assoziiert ist, wie beispielsweise in Subroutine 830 beschrieben. Vor t11 kann der Tastgrad das Schieberventil 309 in den Arretierbereich steuern, um den Einrastzustand des Verriegelungsstifts 325 in der Aussparung 327 aufrechtzuerhalten. Bei t11 wird der Tastgrad in Reaktion auf einen Phasen-Spätverstellbefehl zu einem Punkt springen gelassen, der das Schieberventil 309 in einen langsamen Frühverstellmodus versetzt, wie bei 832 beschrieben. Konkret wird das Schieberventil 309 an eine Stelle springen gelassen, die außerhalb des Nullbereichs auf einer Frühverstellseite des Nullbereichs ist. Der Tastgrad wird dann zwischen t11 und t12 durch den Nullbereich zum Spätverstellbereich langsam hochbewegt, während auf Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 überwacht wird. Bei t12 ist eine plötzliche Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 in die Spätverstellrichtung zu beobachten, was das Ausrasten des Verriegelungsstifts anzeigt. Demnach kann der Tastgrad ab t12 Regelkreisregelung wiederaufnehmen, um den Nockenphasenversteller 300 in die gewünschte nach spät verstellte Position zu bewegen, wie bei 832 beschrieben.
  • In einem Beispiel kann das Verfahren 800 mit einem Kraftmaschinensystem ausgeführt werden, das einen Kraftmaschinenzylinder mit Ventilen, Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile, einen Nockenphasenversteller 300 für variable Nockensteuerung zum Anpassen der Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird; und ein solenoidbetriebenes Schieberventil 309 zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers 300 umfassen kann. Das Kraftmaschinensystem kann ferner eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nichttransitorischen Speicher gespeichert sind, umfassen zum: Empfangen eines Befehls zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus einer verriegelten Position in eine gewünschte entriegelte Position; und derartiges Einstellen in Reaktion auf den Befehl eines Tastgrades, der auf den Solenoid angewendet wird, dass das Schieberventil 309 aus einem Arretierbereich in eine Position unmittelbar außerhalb eines Nullbereichs springen gelassen wird, wobei die Position auf einer anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 basiert. Die Steuerung kann dann das Schieberventil 309 durch den Nullbereich bewegen, während Nockenphasenverstellerbewegung aus der verriegelten Position überwacht wird, wobei außerdem eine Bewegungsrichtung auf der anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 basiert. Wenn zum Beispiel die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 eine Spätverstellrichtung ist, wird der auf den Solenoid angewendete Tastgrad so eingestellt, dass das Schieberventil 309 aus dem Arretierbereich in eine Position innerhalb eines Frühverstellbereichs unmittelbar außerhalb des Nullbereichs springen gelassen wird. Wenn dagegen die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 eine Frühverstellrichtung ist, wird er auf den Solenoid angewendete Tastgrad so eingestellt, dass das Schieberventil 309 aus dem Arretierbereich in eine Position innerhalb eines Spätverstellbereichs unmittelbar außerhalb des Nullbereichs springen gelassen wird. Ferner kann eine Bewegungsrichtung auch auf der anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 basieren. Insbesondere wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 die Spätverstellrichtung ist, kann das Schieberventil 309 zum Spätverstellbereich bewegt werden, während, wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers 300 die Frühverstellrichtung ist, das Schieberventil 309 zum Frühverstellbereich bewegt werden kann. Das Kraftmaschinensystem kann ferner einen Kraftmaschinendrehzahlsensor umfassen, und die Steuerung kann ferner Anweisungen zum Schätzen einer Kraftmaschinendrehzahl basierend auf einer Ausgabe des Kraftmaschinendrehzahlsensors und Erhöhen einer Bewegungsgeschwindigkeit des Schieberventils 309 durch den Nullbereich bei zunehmender Kraftmaschinendrehzahl umfassen. Die Kraftmaschinensteuerung kann ferner Anweisungen umfassen, um in Reaktion auf Nockenphasenverstellerbewegung aus der verriegelten Position das Schieberventil 309 basierend auf einer aktuellen Nockenphasenverstellerposition, die von der gewünschten entriegelten Position nach früh verstellt ist, in den Spätverstellbereich zu bewegen, und das Schieberventil 309 basierend auf der aktuellen Nockenphasenverstellerposition, die von der gewünschten entriegelten Position nach spät verstellt ist, in den Frühverstellbereich zu bewegen. Auf diese Weise kann der Nockenphasenversteller 300 aus der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verrieglungsstift derart in eine entriegelte Position bewegt werden, dass Seitenbelastung des Verriegelungsstifts verringert werden kann.
  • 9 beschreibt ein Verfahren 900 zum Auswählen einer von Subroutinen 910 und 920 zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition und Einrastenlassen des Verrieglungsstifts in Reaktion auf einen Verriegelungsbefehl. Das Verfahren 900 kann unter Bedingungen ausgeführt werden, unter welchen Regelkreisregelung des Nockenphasenverstellers 300 deaktiviert ist und Einrastenlassen des Verriegelungsstifts wünschenswert ist, um unbeabsichtigte Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 zu verhindern. Alternativ kann das Verfahren 900 in Reaktion auf eine Abschaltbedingung ausgeführt werden, wenn die gewünschte Abschaltposition die Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift umfasst. Die Subroutine 910 kann den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegen und den Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition halten, und dann das Schieberventil 309 zwischen Drehimpulsen der Nockwelle durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich bewegen. Im Gegensatz dazu kann die Subroutine 920 den Nockenphasenversteller 300 in eine von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position bewegen und den Nockenphasenversteller 300 in dieser nach früh verstellten Position bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift halten, und dann das Schieberventil 309 während eines oder mehrerer Drehimpulse der Nockwelle durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich bewegen. Die endgültige Frühverstellposition, in welcher die Nockenwelle in der Subroutine 920 gehalten wird, kann auf der anfänglichen Nockenposition und geschätzten Nockendrehgrößen, dem Frühverstellungsgrad, der mit zunehmender Größe zunimmt, basieren.
  • Entsprechend muss sich das Schieberventil 309 physisch durch den Betriebsbereich bewegen, der die maximale Spätverstellgeschwindigkeit befiehlt, wenn das Schieberventil 309 veranlasst wird, sich aus dem normalen Befehlsbereich in den Arretierbereich zu bewegen, um z. B. den Nockenphasenversteller 300 in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift zu bewegen. Sollte eine Spätverstell- Nockendrehung während der Zeit erfolgen, während der das Schieberventil 309 den Spätverstellbereich durchquert, kann sich der Nockenphasenversteller 300 im Spätverstellbereich schnell eine Anzahl von Graden bewegen, unmittelbar bevor das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht. Demnach ist es hoch wahrscheinlich, dass sich ein Nockenphasenversteller 300, der über dem Nullphasenverstellungs-Verriegelungsstiftpunkt positioniert ist, in Erwartung des Einrastens des Verriegelungsstifts tatsächlich in die Spätverstellrichtung wegbewegt, bevor der hydraulische Arretierkreis ihn zum Verriegelungsstiftpunkt zurückbewegt.
  • In einem anderen Beispiel muss sich das Schieberventil 309 physisch durch den Betriebsbereich bewegen, der die maximale Frühverstellgeschwindigkeit befiehlt, wenn der Arretierbereich benachbart zum Frühverstellbereich ist, um den Nockenphasenversteller 300 in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift zu bewegen. Sollte eine Frühverstell-Nockendrehung während der Zeit erfolgen, während der das Schieberventil 309 den Frühverstellbereich durchquert, kann sich der Nockenphasenversteller 300 im Frühverstellbereich schnell eine Anzahl von Graden bewegen, unmittelbar bevor das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht. Demnach ist es hoch wahrscheinlich, dass sich ein Nockenphasenversteller 300, der über dem Nullphasenverstellungs-Verriegelungsstiftpunkt positioniert ist, in Erwartung des Einrastens des Verriegelungsstifts tatsächlich in die Spätverstellrichtung wegbewegt, bevor der hydraulische Arretierkreis ihn zum Verriegelungsstiftpunkt zurückbewegt.
  • Die Subroutine 910 kann unter einem ersten Satz von Betriebsbedingungen ausgewählt werden, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist. Dagegen kann die Subroutine 920 unter einem zweiten, verschiedenen Satz von Betriebsbedingungen ausgeführt werden, wie beispielsweise wenn die Kraftmaschinendrehzahl höher ist. Ferner kann die Kraftmaschinensteuerung zwischen den Subroutinen 910, 920 in Reaktion auf Änderungen der Kraftmaschinendrehzahl wechseln. Zum Beispiel kann die Steuerung in Reaktion auf eine Erhöhung der Kraftmaschinendrehzahl von der Subroutine 910 zur Subroutine 920 wechseln. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung in Reaktion auf eine Verringerung der Kraftmaschinendrehzahl von der Subroutine 920 zur Subroutine 910 wechseln.
  • Das Verfahren 900 umfasst bei 904 ein Schätzen einer Kraftmaschinendrehzahl. In einem Beispiel kann die Kraftmaschinendrehzahl basierend auf der Ausgabe eines Kraftmaschinendrehzahlsensors geschätzt werden. Bei 906 kann die Kraftmaschinendrehzahl mit einer Schwelle verglichen werden, um zu bestimmen, ob eine niedrigere oder höhere Kraftmaschinendrehzahl vorliegt. Basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl kann eine Auswahl getroffen werden, ob der Nockenphasenversteller 300 durch die Subroutine 910 oder die Subroutine 920 in die Verriegelungsposition bewegt und der Verriegelungsstift durch die Subroutine 910 oder die Subroutine 920 einrasten gelassen werden soll. Obwohl die Routine 900 zwischen dem Ausführen der Subroutinen 910 und 920 basierend auf der Kraftmaschinendrehzahl differenziert, kann 920 bei jeder Kraftmaschinendrehzahl ausgeführt werden. In einem alternativen Beispiel kann eine Wahl zwischen den Subroutinen 910 und 920 bei anderen Kriterien, wie beispielsweise Kraftmaschinenlast, getroffen werden. In diesem alternativen Beispiel kann entweder 910 oder 920 ein Standardverfahren sein, und das andere Verfahren kann nur unter bestimmten Bedingungen, wie beispielsweise Drehzahl und Last gleichzeitig über/unter jeweiligen Schwellen, ausgeführt werden.
  • Insbesondere wenn bestimmt wird, dass die Kraftmaschinendrehzahl niedriger als die Schwelle ist, kann die Subroutine 910 ausgeführt werden. Eine niedrige Kraftmaschinendrehzahl ist mit Drehimpulsen assoziiert, die in Bezug auf Impulse bei hohen Umdrehungsgeschwindigkeiten stark sind. Außerdem können die Impulse zeitlich weiter beabstandet sein. Da die Subroutine 910 auf Steuerzeiten der Bewegung des Schieberventils 309 zum Vermeiden von unbeabsichtigten Spätverstellimpulsen basiert, ist sie möglicherweise das geeignete Verfahren im Nieder-RPM-Betrieb. Außerdem können starke Drehimpulse im Nieder-RPM-Betrieb eine geeignete Vorpositionierung des Nockenphasenverstellers 300 schwerer machen, da es eine größere Schwankung zwischen den Größen von Drehimpulsen bei diesem Betrieb geben kann. Demnach kann sich das Ausführen des Verfahrens 920 als schwerer erweisen, wenn die Kraftmaschinendrehzahl niedriger ist.
  • Wenn bestimmt wird, dass die Umdrehungsgeschwindigkeit der Nockenwelle höher als die Schwelle ist, kann die Subroutine 920 ausgeführt werden. Da die Subroutine 920 auf Steuerzeiten der Bewegung des Schieberventils 309 bei Drehimpulsen basiert, kann sie vorteilhafterweise im Hoch-RPM-Betrieb verwendet werden, wobei es aufgrund von häufigen Impulsen mehrere Verschiebungsgelegenheiten gibt. Außerdem kann die geringe Stärke der Drehimpulse außerhalb des Nieder-RPM-Betriebs das Vorpositionieren des Nockenphasenverstellers 300 aufgrund einer geringeren Schwankung zwischen den Größen von Drehimpulsen in diesem Bereich leichter machen.
  • Unter Hinwendung zu Subroutine 910 beschreibt sie ein Verfahren, das in Reaktion auf eine gewünschte Nockensteuerung in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift das Schieberventil 309 so bewegen kann, dass es den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt und den Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition hält, und dann das Schieberventil 309 zwischen Drehimpulsen einer Nockenwelle aus einer Position weg vom Arretierbereich in den Arretierbereich bewegen kann.
  • Bei 912 umfasst die Subroutine 910 vor dem Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich zum Verriegeln des Nockenphasenverstellers 300 ein Bewegen des Schieberventils 309 zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition. Dies kann ein Bewegen des Schieberventils 309 in einen Spätverstellbereich, wenn der Nockenphasenversteller 300 von der Verriegelungsposition nach früh positioniert ist, oder ein Bewegen des Schieberventils 309 in einen Frühverstellbereich umfassen, wenn der Nockenphasenversteller 300 von der Verriegelungsposition nach spät positioniert ist.
  • Die Steuerung kann die Bewegung des Schieberventils 309 derart steuern, dass das Schieberventil 309 zwischen Drehimpulsen der Nockenwelle aus einer Position weg vom Arretierbereich in den Arretierbereich bewegt wird. Die Position weg vom Arretierbereich kann eines vom Nullbereich, Frühverstellbereich oder Spätverstellbereich des Schieberventils 309 sein. Wie bei 912 erörtert kann das Schieberventil 309 vor dem Bewegen in den Arretierbereich so gesteuert werden, dass sie den Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Nockenmoment in die Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift bewegt. In einem Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 von der Verriegelungsposition nach spät verstellt sein, in welchem Fall das Schieberventil 309 in den Frühverstellbereich bewegt werden kann, bis der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition ist. In einem anderen Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 von der Verriegelungsposition nach früh verstellt sein, in welchem Fall das Schieberventil 309 in den Spätverstellbereich bewegt werden kann, bis der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition ist. Der Nockenphasenversteller 300 kann dann durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Nullbereich bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. Das Bewegen des Schieberventils 309 in den Nullbereich kann vor einem Drehimpuls geschehen, wodurch Weiterbewegung des Nockenphasenverstellers 300 verhindert wird. Das Schieberventil 309 kann bis 918 im Nullbereich gehalten werden.
  • Bei 914 kann die Steuerung eine Eingabe bezüglich der Kurbelwellen- und Nockenwellenposition empfangen. Bei 916 kann die Steuerung eine Steuerzeit und Größe eines Spätverstell-Drehereignisses basierend auf der Kurbelwellenposition in Bezug auf die Nockenwellenposition schätzen. Zum Beispiel kann eine bestimmte Kraftmaschine eine bestimmte Nockenwelle mit einer festen Anzahl von Nockenbuckeln aufweisen, wie in 10B dargestellt. Wenn sich die Nockenwelle dreht, können die Buckel durch den Ventilschaft oder durch andere Verbindungen, die mit dem Ventilschaft gekoppelt sind, Drehkräften unterworfen werden, die von der Biegung der Ventilfeder herrühren, wie in 10A dargestellt. Diese Kräfte können in bekannten Intervallen für eine bestimmte Kraftmaschine auftreten, wie durch die Winkelposition der Nockenwellenbuckel bestimmt. Für eine bestimmte Kraftmaschine und eine bestimmte Nockenwelle kann die Winkelposition der Nockenwellenbuckel irgendein bekannter fester Versatz von den Abtastzähnen des VCT-Phasenverstellers sein. Die Winkelposition der Abtastzähne kann durch den Nockenpositionssensor erkannt werden. Die Winkelposition des Auftretens von Drehkräften kann durch Abtasten der Winkelposition der Abtastzähne des VCT-Phasenversteller und Anwenden des bekannten festen Versatzes zwischen den Abtastzähnen und den Nockenwellenbuckeln bestimmt werden. Basierend auf der Zeit zwischen Impulsen und Verzögerungen, die mit Solenoid-Signalübertragung und Schieberventilbewegungszeit assoziiert sind, kann der Schritt aus dem Regelkreisregelungsbereich des Tastgrades in den Arretierbereich des Tastgrades bei 918 derart ausgeführt werden, dass sich das Schieberventil 309 während einer Zeitdauer zwischen Spätverstell-Drehimpulsen durch den Spätverstellbereich bewegt. Das Schieberventil 309 kann vor dem Bewegen in den Arretierbereich in einem von den Null-, Frühverstell- oder Spätverstellbereichen gewesen sein. Zum Beispiel kann das Schieberventil 309 bis während eines Drehimpulses im Nullbereich gehalten und nach Ende des ersten Impulses und vor Beginn eines zweiten Drehimpulses durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Nachdem das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht hat, kann das Einrastenlassen des Verriegelungsstifts ermöglicht werden, und der Nockenphasenversteller 300 kann durch den Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden.
  • Weiter mit Verfahren 920 kann das Verfahren in Reaktion auf eine gewünschte Nockensteuerung in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift das Schieberventil 309 so bewegen, dass es den Nockenphasenversteller 300 in eine von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position bewegt und den Nockenphasenversteller 300 in der von der Verriegelungsposition nach früh verstellten Position hält, und dann das Schieberventil 309 in den Arretierbereich bewegen, während ein Nockendrehimpuls auftritt. In einem Beispiel können die Nockendrehimpulse nach spät verstellt sein, und das zugehörige Drehmoment kann Bewegung des Nockenphasenverstellers 300 aus der gehaltenen nach früh verstellten Position in die Verriegelungsposition auslösen. Bei 922 kann der Nockenphasenversteller 300 durch Bewegen des Schieberventils 309 in den entsprechenden Bereich in eine von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift bewegt werden. Die Frühverstellposition, in welche der Nockenphasenversteller 300 bewegt wird, kann von der aktuellen Nockenphasenverstellerposition, geschätzten Drehgrößen, der Kraftmaschinendrehzahl und der Öltemperatur abhängen. Wenn zum Beispiel die aktuelle Nockenphasenverstellerposition von der Verriegelungsposition nach spät verstellt ist, kann der Nockenphasenversteller 300 in eine erste von der Verriegelungsposition nach früh verstellte Position bewegt werden, und wenn die Nockenphasenverstellerposition gegenwärtig von der Verriegelungsposition nach früh verstellt ist, kann der Nockenphasenversteller 300 aus der aktuellen nach früh verstellten Position in eine zweite nach früh verstellte Position bewegt werden. Die zweite nach früh verstellte Position kann in Bezug auf die aktuelle nach früh verstellte Position weiter oder weniger weit nach früh verstellt sein, und sie kann in Bezug auf die erste nach früh verstellte Position weiter oder weniger weit nach früh verstellt sein. Das Schieberventil 309 kann in den Frühverstellbereich bewegt werden, wenn die aktuelle Nockensteuerung von der ersten oder zweiten nach früh verstellten Position nach spät verstellt wird, und es kann in den Spätverstellbereich bewegt werden, wenn die aktuelle Nockensteuerung von der zweiten nach früh verstellten Position nach früh verstellt wird. Der Nockenphasenversteller 300 kann durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Nullbereich in einer von den ersten oder zweiten von der Verriegelungsposition nach früh verstellten Positionen bei ausgerastetem Verriegelungsstift gehalten werden. Das Schieberventil 309 kann vor einem Spätverstell-Drehimpuls im Nullbereich gehalten werden, und es kann während des Spätverstell-Drehimpulses durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich bewegt werden. Nachdem das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht hat, kann das Einrastenlassen des Verriegelungsstifts ermöglicht werden, und der Nockenphasenversteller 300 kann durch den Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. Auf diese Weise kann unbeabsichtigte übermäßige Spätverstellung beim Verriegeln eines Nockenphasenverstellers 300 durch Vorpositionieren des Nockenphasenverstellers 300 in einer nach früh verstellten Position vermieden werden.
  • 10a und B stellen die Wirkung von Nockendrehmomenten dar. Konkret zeigt 10A einen Nocken 1002 mit einem einzigen Buckel in zwei verschiedenen Zuständen. Links bei 1030 ist der Nocken 1002 so dargestellt, dass er einer Spätverstell-Nockendrehung 1004 unterzogen wird, während der Nocken rechts bei 1050 so dargestellt ist, dass er einer Frühverstell-Nockendrehung 1006 unterzogen wird. Wenn bei 1030 die Drehbewegung 1010 des Nockens 1002 im Uhrzeigersinn das Ventil 1008 nach oben drückt, wird dem Nocken durch die Widerstandskraft einer Feder 1012 die Spätverstell-Nockendrehung 1004 auferlegt. Ähnlich erlegt die Feder 1012 dem Nocken bei 1050 eine Frühverstell-Nockendrehung 1006 auf, wenn die Feder entlastet wird und das Ventil 1008 sich nach unten bewegt, nachdem die Winkelposition des Nockens 1002 den Punkt maximaler Federkompression passiert hat.
  • 10B zeigt einen Nocken mit drei Buckeln 1014a-c und drei Spätverstell-Nockendrehbereichen 1016a-c. Die Spätverstell-Nockendrehbereiche 1016a-c stellen die Positionen im Winkelraum dar, wo der Nocken vom Aufwärtsdrücken eines Ventils durch einen 720-Grad-Drehzyklus der Kurbelwelle (nicht dargestellt) Spätverstell-Nockendrehung erfährt. Durch Verfolgen der Winkelposition der Kurbelwelle und Synchronisieren der Spätverstell-Drehbereiche mit Bereichen in der Periode einer Kurbelwellendrehung 1018 kann das Phasenverstellsystem vorhersagen, zu welchen Zeitpunkten dieses Spätverstell-Nockendrehbereiche durchquert werden. Diese Information kann dann zur genauen zeitlichen Steuerung der Bewegung der Schieberventils 309 durch den Spätverstellbereich verwendet werden, derart dass Schieberventilbewegung stattfindet, wenn der Nocken nicht in einem Spätverstell-Nockendrehbereich ist.
  • 11 stellt ein prophetisches Beispiel für das Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich zwischen Spätverstell-Drehimpulsen bereit. Konkret umfasst 11 drei Grafiken 1110, 1120 und 1130, die jeweils Nockenphasenverstellerposition, Schieberventilposition und Solenoid-Tastgrad als Funktionen der Zeit beschreiben. Kurven 1112, 1122 und 1132 veranschaulichen einen Tastgradbefehl für den Arretierbereich, der zeitlich so festgelegt ist, dass sich das Schieberventil 309 zwischen zwei Spätverstell-Drehimpulsen 1102 und 1104 durch den Spätverstellbereich bewegt. Kurven 1114, 1124 und 1134 veranschaulichen einen Tastgradbefehl für den Arretierbereich, der zeitlich so festgelegt ist, dass ein Spätverstell-Drehimpuls auftritt, wenn sich das Schieberventil 309 durch den Spätverstellbereich zum Arretierbereich bewegt. Die Drehimpulse sind durch schwarze Kreise, wie beispielsweise 1102 und 1104, gekennzeichnet und treten zu verschiedenen Zeitpunkten auf. Es ist zu erkennen, dass die Drehimpulse den Nockenphasenversteller 300 entweder in die Frühverstell- oder Spätverstellrichtungen antreiben, wie durch die Position des Impulses in Bezug auf die „Null“ auf der unabhängigen Achse jeder Grafik gekennzeichnet. Es ist außerdem zu erkennen, dass jeder Drehimpuls eine zugehörige Größe und Dauer aufweist. Im vorliegenden Beispiel ist der Einfachheit halber jeder Drehimpuls mit der gleichen Größe und Dauer versehen.
  • In dem bei Grafik 1100 dargestellten Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition 1112 eine von der Mittelverriegelungsposition nach früh verstellte Position sein, wenn vor t1 eine Anforderung zum Bewegen in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift empfangen wird. Demgemäß kann der Nockenphasenversteller 300 zwischen t1 und t2 aus einer von der Verriegelungsposition nach früh verstellten Position in die Verriegelungsposition bewegt und dann durch Bewegen des Schieberventils 309 zwischen Drehimpulsen der Nockenwelle durch den Spätverstellbereich in der Arretierbereich bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. Es versteht sich, dass die Nockenphasenverstellerposition 1112 überall in seinem Bereich sein kann, wenn die Anforderung zum Bewegen in die Mittelverriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift empfangen wird. In einem anderen Beispiel kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich in einer nach spät verstellten Phase sein. In solch einem Beispiel kann der Nockenphasenversteller 300 durch Bewegen des Schieberventils 309 in den Spätverstellbereich aus einer von der Verriegelungsposition nach spät verstellten Position in die Verriegelungsposition bewegt werden, und der Nockenphasenversteller 300 durch Bewegen des Schieberventils 309 zwischen Drehimpulsen der Nockenwelle durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden. In einer anderen Darstellung kann die Nockenphasenverstellerposition anfänglich bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Mittelverriegelungsposition sein. Bei solch einer Darstellung kann der Nockenphasenversteller 300 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten werden, und danach kann der Verriegelungsstift durch Bewegen des Schieberventils 309 zwischen Drehimpulsen der Nockenwelle durch den Spätverstellbereich in den Arretierbereich einrasten gelassen werden.
  • In jedem Fall kann der Nockenphasenversteller 300 durch entsprechendes Bewegen des Schieberventils 309 bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift in die Verriegelungsposition verstellt werden. Im vorliegenden Beispiel wird die Nockenphasenverstellerposition nach t2 infolge der Schieberventilposition im Nullbereich in ihrer Ausgangsposition gehalten. Bei Anforderung zum Bewegen in die Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift kann der Nockenphasenversteller 300 zuerst in die Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift gesteuert werden. Im vorliegenden Beispiel steuert der Tastgrad das Schieberventil 309 in den Spätverstellbereich, und im Falle von Spätverstell-Drehimpulsen kann sich die Nockenphasenverstellerposition aus ihrer anfänglichen nach früh verstellten Position zur Mittelverriegelungsposition bewegen. Im vorliegenden Beispiel bewegte ein Spätverstell-Drehimpuls die Nockenphasenverstellerposition in eine von der Mittelverriegelungsposition nach spät verstellte Position, und als Behelf wurde das Schieberventil 309 in den Frühverstellbereich gesteuert, um die Nockenphasenverstellerposition weiter zur Mittelverriegelungsposition zu lenken. In einem anderen Beispiel kann das Schieberventil 309 im Spätverstellbereich gehalten werden, bis der Nockenphasenversteller 300 durch Spätverstell-Drehimpulse die Verriegelungsposition erreicht, wobei der Nockenphasenversteller 300 die Verriegelungsposition aus einer nach früh verstellten Position erreicht, ohne zuerst die Verriegelungsposition zu passieren. Nachdem die Nockenphasenverstellerposition die Mittelverriegelungsposition innerhalb einer spezifizierten Toleranz erreicht hat, kann das Schieberventil 309 vor einem anderen Drehimpuls in den Nullbereich gesteuert werden, um Weiterbewegung des Nockenphasenverstellers 300 zu verhindern.
  • Unter Bezugnahme auf die Kurven 1112, 1122 und 1132 wird bei t4 der Tastgrad 1132 in den Arretierbereich springen gelassen, nachdem der Spätverstell-Drehimpuls 1102 aufgetreten ist, aber bevor der Spätverstell-Drehimpuls 1104 aufgetreten ist. Demgemäß wird die Schieberventilposition 1122 während des Impulses 1102 in der Nullposition gehalten, und sie bewegt sich zwischen den Spätverstell-Drehimpulsen 1102 und 1104 aus dem Nullbereich in den Arretierbereich. Auf diese Weise wird unbeabsichtigte Bewegung der Nockenphasenverstellerposition 1112 in die Spätverstellrichtung verhindert. Nachdem das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht hat, kann der Arretierkreis eingeschaltet werden, um die Nockphasenverstellerposition hydraulisch in die Verriegelungsposition zu bewegen. Ferner kann der Verriegelungskreis eingeschaltet werden, wodurch das Einrasten des Verriegelungsstifts zum Verriegeln des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition ermöglicht wird. Da Drehimpulse vermieden wurden, kann die Nockenphasenverstellerposition entweder in der Verriegelungsposition oder sehr nahe zu derselben sein, wenn das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht, was es ermöglicht, dass das Einrasten des Verriegelungsstifts verhältnismäßig schnell erfolgt. Auf diese Weise kann die Zeitdauer, die zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition und Einrastenlassen des Verriegelungsstifts erforderlich ist, besser vorhergesagt werden, da Drehimpulse vermieden werden.
  • Unter Bezugnahme auf die Kurven 1114, 1124 und 1134 kann, wenn der Tastgrad 1134 bei t3 in den Arretierbereich springen gelassen wurde, bevor der Drehimpuls 1102 auftrat, die Schieberventilposition 1122 während des Impulses 1102 nicht in der Nullposition gehalten werden. Stattdessen kann sich die Schieberventilposition während (und infolge) des Impulses 1102 aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegen. Folglich findet unbeabsichtigte Bewegung der Nockenphasenverstellerposition 1112 in die Spätverstellrichtung statt. Nachdem das Schieberventil 309 den Arretierbereich erreicht hat, kann der Arretierkreis eingeschaltet werden, um die Nockphasenverstellerposition hydraulisch in die Verriegelungsposition zu bewegen. Ferner kann der Verriegelungskreis eingeschaltet werden, was das Einrasten des Verriegelungsstifts zum Verriegeln des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition ermöglicht. Da Drehimpulse nicht vermieden wurden, kann die Zeitdauer, die zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 in die Verriegelungsposition erforderlich ist, aufgrund der größeren anfänglichen Verschiebung des Nockenphasenverstellers 300 aus der Mittelverriegelungsposition beim Springenlassen des Tastgrades bei t3 gegenüber t4 länger sein (siehe Schwankung bei Kurve 1112).
  • In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinensystem einen Kraftmaschinenzylinder mit Ventilen und eine Kurbelwelle umfassen. Das Kraftmaschinensystem kann ferner Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile, einen Nockenphasenversteller 300 für variable Nockensteuerung zum Anpassen der Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird, ein Schieberventil 309 zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers 300 und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen umfassen, die auf einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind. Die Steuerung kann mit Code zum Schätzen einer Steuerzeit von Spätverstell-Drehimpulsen der Nockenwelle basierend auf einer Nockenwellenposition in Bezug auf eine Kurbelwellenposition, Verstellen des Nockenphasenverstellers 300 nach früh in eine Verriegelungsposition und Halten des Nockenphasenverstellers 300 durch Bewegen des Schieberventils 309 zwischen den Drehimpulsen in der Verriegelungsposition bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift bei gleichzeitigem Halten des Schieberventils 309 während der Drehimpulse und Einrastenlassen des Verriegelungsstifts nach dem Verstellen des Nockenphasenverstellers 300 nach früh in die Verriegelungsposition konfiguriert ist. Insbesondere kann das Schieberventil 309 mit einem Solenoid gekoppelt sein, und das Bewegen des Schieberventils 309 kann ein Anpassen eines Tastgrades umfassen, die dem Solenoid befohlen wird. Ferner kann das Verstellen des Nockenphasenverstellers 300 nach früh in die Verriegelungsposition durch das Bewegen des Schieberventils 309 ein anfängliches Bewegen des Schieberventils 309 in einen Frühverstellbereich umfassen, bis sich der Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition bewegt. Dann, wenn der Nockenphasenversteller 300 in der Verriegelungsposition ist, kann die Steuerung das Schieberventil 309 vor einem ersten Drehimpuls in einen Nullbereich bewegen, das Schieberventil 309 während des ersten Drehimpulses im Nullbereich halten und das Schieberventil 309 dann vor einem zweiten Drehimpuls nach dem ersten Drehimpuls aus dem Nullbereich in den Arretierbereich bewegen. Die Steuerung kann ferner Anweisungen zum Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts vor dem Bewegen des Schieberventils 309 aus dem Arretierbereich in einen von dem Frühverstell- und dem Spätverstellbereich zum Ändern der Nockensteuerzeiten umfassen.
  • 12 stellt ein prophetisches Beispiel 1200 für das Bewegen des Schieberventils 309 in den Arretierbereich während und unter Verwendung von Drehimpulsen dar. Grafiken 1210 bzw. 1220 beschreiben eine Nockenphasenverstellerposition 1212 und eine Schieberventilposition 1222 als Funktionen der Zeit.
  • Anfänglich, vor t1, kann die Nockenphasenverstellerposition überall innerhalb ihres Bereichs bei nicht eingerastetem Verriegelungsstift sein. Ferner kann das Schieberventil 309 überall innerhalb des Phasenverstellungsbetriebsbereichs unter Regelkreisregelung sein. Im vorliegenden Beispiel ist der Nockenphasenversteller 300 anfänglich in einer nach spät verstellten Position, und die Schieberventilposition agiert im Nullbereich. Die Nockenphasenverstellerposition wird dann bei t1 in eine nach früh verstellte verriegelte Phasenposition gesteuert, und das Schieberventil 309 bewegt sich dementsprechend. Konkret bewegt sich das Schieberventil 309 zuerst in den Frühverstellbereich, und eine Anzahl von Frühverstell-Drehimpulsen (hierin zwei) treibt den Nockenphasenversteller 300 durch die Mittelverriegelungsposition in eine nach früh verstellte Position an. Zwischen t1 und t2 bewegt sich das Schieberventil 309 dann in eine geringfügig nach spät verstellte Position, um die Position des Nockenphasenverstellers 300 etwas nach spät zu verstellen, und nach einem Spätverstell-Drehimpuls erreicht der Nockenphasenversteller 300 die gewünschte nach früh verstellte Phasenposition.
  • Um den Nockenphasenversteller 300 in dieser Position zu halten, wird das Schieberventil 309 bei t2 in den Nullbereich bewegt. Das Schieberventil 309 kann dann einen Befehl zur Bewegung in den Arretierbereich empfangen, um bei Zeitpunkt t3 den Arretierkreis einzuschalten, wobei die Bewegung des Schieberventils 309 die Position des Nockenphasenverstellers 300 in die Mittelverriegelungsposition bewegt und den Verriegelungsstift einrasten lässt. Während des Weges des Schieberventils 309 durch den Bereich großer Spätverstellung nach t3 tritt ein Spätverstell-Drehimpuls 1204 auf und treibt den Nockenphasenversteller 300 in eine nach spät verstellte Position nahe der Mittelverriegelungsposition an. Es versteht sich, dass bei abwechselnden Wiederholungen der gegebenen Routine Spätverstell-Drehimpulse fehlen können, während sich das Schieberventil 309 durch den Spätverstellbereich bewegt. In einem anderen Beispiel können Spätverstell-Drehimpulse den Nockenphasenversteller 300 in eine von der Mittelverriegelungsposition noch weiter nach früh verstellte Position antreiben. In einem weiteren Beispiel können Spätverstell-Drehimpulse den Nockenphasenversteller 300 in eine Position weit nach der Mittelverriegelungsposition antreiben. Im Falle von Spätverstell-Drehimpulsen können mehrere Spätverstell-Drehimpulse auftreten, während das Schieberventil 309 im Bereich großer Spätverstellung ist. Das Schieberventil 309 tritt bei t4 nach dem Auftreten eines Spätverstell-Nockendrehimpulses 1204 in den Arretierbereich ein, an welchem Punkt der hydraulische Arretierkreis die Kontrolle über die Nockenphasenverstellerposition 1212 übernimmt und sie in die neutrale oder Mittelverriegelungsposition leitet und den Verriegelungsstift einrasten lässt.
  • Auf diese Weise können Spätverstell-Drehungen verwendet werden, um den Nockenphasenversteller 300 während einer Anforderung zum Bewegen in die Mittelverriegelungsposition genauer zur Mittelverriegelungsposition hin statt von der Mittelverriegelungsposition weg zu bewegen und den Verriegelungsstift einrasten zu lassen.
  • Um unbeabsichtigten Betrieb im Arretierbereich zu vermeiden, ist es wünschenswert, die obere Grenze des Arretierbereichs zu bestimmen, das heißt der Solenoid-Tastgrad, welche mit der oberen Grenze des Arretierbereichs in Einklang ist. Dies kann hierin als der „max. Arretier-Tastgrad“ bezeichnet werden. Dieser Tastgrad wird durch langsames Verlängern des Tastgrades und Beobachten der tatsächlichen Nockenposition bestimmt. Der Tastgrad, bei welcher sich die tatsächliche Nockenposition zuerst aus der Mittelverriegelungsposition bewegt, was Entriegeln des Stifts anzeigt, ist der max. Arretier-Tastgrad.
  • 13 stellt eine Routine 1300 zum adaptiven Erlernen des Bereichs von Solenoid-Tastgradwerten dar, welche das Schieberventil 309 in einen Bereich steuern, in dem sowohl der Arretierkreis 333 als auch der Phasenverstellkreis mit Rückführung eingeschaltet sind. Die angepassten Grenzen dieses Bereichs können dann beim Steuern der anschließenden Schieberventilbewegung angewendet werden. Dieser Bereich wird hiermit als „No-Fly-Zone“ oder „Übergangsbereich“ zwischen dem Arretierbereich und dem Spätverstellbereich des Schieberventils 309 bezeichnet. In einem anderen Beispiel kann, wenn der Arretierbereich benachbart zum Frühverstellbereich ist, die No-Fly-Zone zwischen dem Arretierbereich und dem Frühverstellbereich des Schieberventils 309 sein. Entsprechend ermöglicht genaues Zuordnen dieses Bereichs eine Verringerung von unregelmäßigen Nockenphasenverstellerbewegungen. Insbesondere wenn beide der Phasenverstell- und Arretierkreise eingeschaltet sind, können sie um die Kontrolle der Nockenphasenverstellerposition konkurrieren, und der Nockenphasenversteller 300 kann sich folglich in einer unregelmäßigen und unvorhersagbare Art und Weise bewegen. Das Bestimmen der Grenzen des Übergangsbereichs kann auf einer Nockenphasenverstellerbewegung weg von der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift basieren, und diese Bewegung kann eine Folge eines Bewegens des Solenoid-Tastgrades sein.
  • Bei 1302 umfasst die Routine ein Bestimmen von Kraftmaschinenbetriebsbedingungen, um zu bestätigen, dass die Bedingungen zum Zuordnen der No-Fly-Zone geeignet sind. Wenn zum Beispiel die Kraftmaschine noch eine grüne Kraftmaschine ist, kann nach einem Modul-Reflash oder nach einer Batterietrennung das Zuordnen der No-Fly-Zone angemessen sein, da die Grenzen des Bereichs möglicherweise noch nicht gut erlernt sind. In einem anderen Beispiel kann seit der letzten Zuordnung eine Schwellendistanz zurückgelegt oder eine Schwellendauer abgelaufen sein, und das Zuordnen der No-Fly-Zone kann zum Reduzieren möglicher Drift vorteilhaft sein. In noch einem anderen Beispiel kann Entschleunigungs-Kraftstoffabschaltung aktiv sein, und die Kraftmaschine zündet möglicherweise nicht, und die Zuordnung der No-Fly-Zone kann aufgrund der Möglichkeit aktiviert werden, dass eine optimale Planung möglicherweise keine verriegelte Nockenphasenverstellsequenz für den Rest des Antriebszyklus verlangt, wenn der Nockenphasenversteller 300 beim letzten Verlassen der Verriegelungsposition unter Bedingungen aktiviert wurde, die zum Erlernen der No-Fly-Zone nicht ideal sind. In einem anderen Beispiel wird für eine vorbestimmte Zeitdauer möglicherweise keine Anforderung zum Bewegen des Schieberventils 309 in den Frühverstellbereich erwartet, und das Zuordnen der No-Fly-Zone kann angemessen sein. In noch einem anderen Beispiel kann eine Anforderung zum Halten des Nockenphasenverstellers 300 in der Verriegelungsposition bei eingerastetem Verriegelungsstift für länger als eine zweite Schwellendauer erfolgen, in welchem Fall das Zuordnen der No-Fly-Zone angemessen sein kann. In noch einem weiteren Beispiel kann unbeabsichtigte Betätigung des Schieberventils 309 in der No-Fly-Zone vor kurzem erkannt worden sein, und das Zuordnen der No-Fly-Zone kann zum Verringern solch einer unbeabsichtigten Bewegung erforderlich sein. Die unbeabsichtigte Betätigung des Schieberventils 309 in der No-Fly-Zone kann basierend auf einem Nockenphasenverstellerpositionsfehler, der höher als eine spezifizierte Schwelle ist, erkannt worden sein. Wenn die Zuordnungsbedingungen bei 1302 nicht erfüllt werden, endet die Routine. Wenn die Zuordnungsbedingungen bei 1302 erfüllt werden, kann die Kraftmaschine in einen speziellen Lernmodus eintreten, um den Übergangsbereich zuzuordnen, wobei der Übergangsbereich basierend auf Nockenphasenverstellerbewegung aus der verriegelten Position in Bezug auf Schieberventilbewegung durch den Übergangsbereich zugeordnet wird.
  • Bei 1304 kann die Kraftmaschinensteuerung bei Einleiten des Lernmodus prüfen, ob ein maximaler Arretier-NennTastgradwert während des aktuellen Fahrzeugantriebszyklus erlernt wurde. Der maximale Arretier-NennTastgradwert kann die jüngste Schätzung des größten Tastgradwerts sein, bei welchem der Arretierkreis eingeschaltet wird. Der größte Tastgradwert, bei welchem der Arretierkreis eingeschaltet wird, kann direkt dem Tastgradbefehl im Arretierbereich entsprechen, für welchen die Phasenverstellgeschwindigkeit durch den Arretierkreis auf einem Minimum ist. Über dem maximalen Arretier-NennTastgradwert kann nur der Phasenverstellkreis mit Rückführung eingeschaltet werden. Wenn dieser Wert während des aktuellen Fahrzeugantriebszyklus noch nicht erlernt wurde, kann bei 1330 eine Zuordnung durch rückführungslose Steuerung erzeugt werden, um diesen Tastgradwert zu bestimmen, und dieser Wert kann bei 1332 zur späteren Verwendung in einer Nachschlagetabelle gespeichert werden. Es versteht sich, dass in einer Ausführungsform der Routine 1300 ein feste maximaler Arretier-NennTastgrad während des adaptiven Erlernens der No-Fly-Zone-Grenzen verwendet werden kann, während in einer alternativen Ausführungsform der Routine 1300 ein vorheriges Trimmen des festen maximalen Arretier-Nenntastgrades während des adaptiven Erlernens der No-Fly-Zone-Grenzen aktualisiert werden kann.
  • Wenn der maximale Arretier-NennTastgrad erlernt wurde, kann der Solenoid-Tastgrad bei 1306 in eine Position deutlich innerhalb des Arretierbereichs, zum Beispiel auf 0 %, springen gelassen werden. Der Wert, auf den der Tastgrad springen gelassen wird, kann auf der aktuellen Grenze zwischen dem Übergangsbereich und dem Spätverstellbereich beruhen, die aus der Zuordnung durch rückführungslose Steuerung 1330 erlernt wurde. Der Tastgradwert kann dann bei 1308 bei einer konstanten positiven Rate langsam aus dem Arretierbereich durch den Übergangsbereich zum Spätverstellbereich inkrementiert werden. Es versteht sich, dass der Arretierbereich in einem alternativen Beispiel zum Frühverstellbereich statt zum Spätverstellbereich benachbart sein kann, und der Tastgradwert dann bei einer konstanten positiven Rate langsam aus dem Arretierbereich durch den Übergangsbereich zum Spätverstellbereich inkrementiert werden kann. Dieses Inkrementieren kann fortfahren, bis bei 1310 Nockenphasenverstellerbewegung weg von der Verriegelungsposition erkannt wird. Nockenphasenverstellerbewegung weg von der Verriegelungsposition kann anzeigen, dass das Schieberventil 309 nicht mehr im Arretierbereich agiert, wenn der Nockenphasenversteller 300 nicht mehr bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition gehalten wird. Diese Nockenphasenverstellerbewegung kann in Spätverstellrichtung, wenn der Spätverstellbereich benachbart zum Frühverstellbereich ist, oder in Frühverstellrichtung sein, wenn der Frühverstellbereich benachbart zum Arretierbereich ist.
  • Wenn Nockenphasenverstellerbewegung weg von der verriegelten Position erkannt wird, kann das Inkrementieren des Tastgrades beendet werden. Der Tastgradwert, bei welchem Spätverstell-/Frühverstellbewegung zuerst erkannt wird, kann bei 1312 im Speicher der Steuerung gespeichert werden, und der maximale Arretier-NennTastgradwert kann bei 1314 aus dem Speicher abgerufen werden.
  • Eine neue Grenze zwischen dem Arretierbereich und dem Übergangsbereich und eine neue Grenze zwischen dem Übergangsbereich und dem Spätverstellbereich können basierend auf der bei 1310 erkannten Nockenphasenverstellerbewegung erlernt werden. Es versteht sich, dass in einem alternativen Beispiel der Übergangsbereich zwischen dem Arretierbereich und dem Frühverstellbereich sein kann. Die aktuellen Grenzen zwischen den Arretier- und Übergangsbereichen und zwischen den Übergangs- und Spätverstellbereichen können basierend auf diesen neuen Grenzen aktualisiert werden. In einem Beispiel können die aktuellen Grenzen als eine Funktion einer Differenz zwischen den erlernten neuen Grenzen und jeweiligen aktuellen Grenzen aktualisiert werden, wobei die Funktion eine oder mehrere von einem Addierer und einem Multiplikator umfasst. Insbesondere kann ein Versatz bei 1316 basierend auf der Differenz zwischen dem Tastgradwert, bei welchem Spätverstellbewegung zuerst erkannt wurde, und dem maximalen Arretier-NennTastgradwert bestimmt werden. Der abgerufene NennTastgradwert kann bei 1318 basierend auf dem bestimmten Trimmversatz so getrimmt werden, dass eine obere Grenze der Tastgradwerte bereitgestellt wird, die zum Einschalten des Arretierkreises befohlen werden können. Diese obere Grenze kann als eine aktualisierte Grenze zwischen dem Arretierbereich und dem Übergangsbereich betrachtet werden, und sie kann dem minimalen Phasenverstellgeschwindigkeitsbefehl innerhalb des Arretierbereichs entsprechen. Wenn die Nockenphasenverstellerbewegung bei 1310 früher als erwartet, das heißt basierend auf der aktuellen Grenze bei einem niedrigeren Tastgradwert als erwartet eintrat, kann die aktualisierte Grenze auf einem niedrigeren Wert als die aktuelle Grenze sein. Wenn die Nockenphasenverstellerbewegung bei 1310 später als erwartet, das heißt basierend auf der aktuellen Grenze bei einem höheren Tastgradwert als erwartet eintrat, kann die aktualisierte Grenze auf einem höheren Wert als die aktuelle Grenze sein.
  • Bei 1320 kann der gespeicherte Tastgradwert, bei welchem Spätverstellbewegung zuerst erkannt wurde, als eine untere Grenze auf die Tastgradwerte angewendet werden, die bei Regelkreisregelung des Nockenphasenverstellers 300 befohlen werden können. Diese untere Grenze kann als eine aktualisierte Grenze zwischen dem Übergangsbereich und dem Spätverstellbereich betrachtet werden, und sie kann dem maximalen Phasenverstellgeschwindigkeitsbefehl innerhalb des Spätverstellbereichs entsprechen. Wenn die Nockenphasenverstellerbewegung bei 1310 früher als erwartet, das heißt basierend auf der aktuellen Grenze bei einem niedrigeren Tastgradwert als erwartet eintrat, kann die aktualisierte Grenze auf einem niedrigeren Wert als die aktuelle Grenze sein. Wenn die Nockenphasenverstellerbewegung bei 1310 später als erwartet, das heißt basierend auf der aktuellen Grenze bei einem höheren Tastgradwert als erwartet eintrat, kann die aktualisierte Grenze auf einem höheren Wert als die aktuelle Grenze sein. Die Nachschlagetabelle, welche unter anderen Informationen Tastgradwerte für verschiedene Spätverstellgeschwindigkeiten umfassen kann, kann mit den erlernten oberen und unteren Grenzen bei 1322 aktualisiert werden, bei welchem Punkt der Lernmodus abgeschlossen ist und das Verfahren 1300 endet. Die aktualisierte Zuordnung kann dann bei späteren Nockenphasenverstellerbefehlen, zum Beispiel bei Befehlen zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus der verriegelten Position in eine nach spät verstellte Position, aus einer nach früh verstellten Position in eine nach spät verstellte Position, oder für andere Bewegungen, welche Betätigung des Schieberventils 309 in den Arretier- oder Spätverstellbereichen umfassen, angewendet werden.
  • 14 stellt ein optisches Beispiel der Tastgradbetriebsbereiche bereit. Grafik 1400 beschreibt die Phasenverstellgeschwindigkeit, die Änderungsgeschwindigkeit der Nockenphasenposition im Zeitablauf, als eine Funktion des Solenoid-Tastgradwerts. Kurve 1402 beschreibt Phasenverstellaktivität, welche hydraulischer Aktivität im Arretierkreis zuschreibbar ist, während Kurve 1404 Phasenverstellaktivität beschreibt, welche hydraulischer Aktivität im Phasenverstellkreis zuschreibbar ist. Hydraulische Aktivität im Arretierkreis kann in Abhängigkeit von der Ausgangsposition des Nockenphasenverstellers 300 entweder Phasenverstellung in der Frühverstell- oder in der Spätverstellrichtung herbeiführen. Wenn zum Beispiel der Arretierkreis aktiviert wird, wenn der Nockenphasenversteller 300 in einer nach früh verstellten Position ist, kann der Arretierkreis eine Phasen-Spätverstellgeschwindigkeit zum Lenken des Nockenphasenverstellers 300 zur Verriegelungsposition induzieren. Wenn in einem anderen Fall der Arretierkreis aktiviert wird, wenn der Nockenphasenversteller 300 in einer nach spät verstellten Position ist, kann der Arretierkreis eine Phasen-Frühverstellgeschwindigkeit zum Lenken des Nockenphasenverstellers 300 zur Verriegelungsposition induzieren. Es ist zu erkennen, dass dieTastgradwerte in fünf Bereiche 1410, 1412, 1414, 1416, 1418 unterteilt werden können, welche als der Arretierbereich, die No-Fly-Zone oder der Übergangsbereich, der Spätverstellbereich, der Nullbereich bzw. der Spätverstellbereich betrachtet werden können. Es versteht sich, dass in einem alternativen Beispiel der Frühverstellbereich zu den Übergangs- und Nullbereichen benachbart sein kann, wo gegenwärtig der Spätverstellbereich dargestellt ist, und der Spätverstellbereich kann nur zum Nullbereich benachbart sein, wo gegenwärtig der Frühverstellbereich dargestellt ist.
  • Wie bereits erwähnt, kann der Arretierbereich 1410 als der Bereich von Tastgradwerten betrachtet werden, für welche nur hydraulische Aktivität im Arretierbereich vorhanden ist. Die No-Fly-Zone 1412 kann als der Bereich von Tastgradwerten betrachtet werden, für welche hydraulische Aktivität sowohl in den Arretier- als auch den Phasenverstellkreisen vorhanden ist. Der Spätverstellbereich 1414 kann als der Bereich von Tastgradwerten betrachtet werden, für welche der Nockenphasenversteller 300 bei Spätverstell-Drehimpulsen in der Spätverstellrichtung betätigt werden kann. Der Nullbereich 1416 kann als der Bereich von Tastgradwerten betrachtet werden, für welche sowohl die Spätverstellungs- als auch Frühverstellungsleitungen im Phasenverstellkreis blockiert sind, um Betätigung durch Drehimpulse zu verhindern. Der Frühverstellbereich 1418 kann als der Bereich von Tastgradwerten betrachtet werden, für welche der Nockenphasenversteller 300 bei Frühverstell-Drehimpulsen in der Frühverstellrichtung betätigt werden kann.
  • Es versteht sich, dass innerhalb des Arretierbereichs die Größe der Phasenverstellgeschwindigkeit bei steigenden Tastgradwerten ansteigen kann. Es ist ferner zu erwähnen, dass innerhalb des Spätverstellbereichs die Größe der Phasenverstellgeschwindigkeit bei steigenden Tastgradwerten zunehmen kann. Der max. Arretier-NennTastgradwert kann als der Tastgradwert 1420, die aktuelle Grenze zwischen den Arretier- und Übergangsbereichen, betrachtet werden. Die erste Erkennung von Phasen-Spätverstellung des Nockenphasenverstellers 300, wie bei 1310 beschrieben, kann bei Tastgrad 1406 sein. In der vorliegenden Ausführungsform von Grafik 1400 kann die Erkennung von Spätverstellbewegung bei 1406 basierend auf den aktuellen Grenzen 1420, 1430 des Übergangsbereichs als später als erwartet betrachtet werden. Demgemäß können beide Grenzen auf höhere Werte 1422, 1432 aktualisiert werden. In einer anderen Ausführungsform von Grafik 1400 kann die Erkennung von Spätverstellbewegung bei 1406 basierend auf den aktuellen Grenzen 1420, 1430 des Übergangsbereichs als früher als erwartet betrachtet werden. Demgemäß können die aktualisierten Grenzen 1422, 1432 niedriger als die aktuellen Grenze sein. Auf diese Weise kann der minimale Arretierbefehl, der auf das Schieberventil 309 angewendet wird, das heißt der Tastgradwert, der mit der minimalen Phasenverstellgeschwindigkeit durch den Arretierkreis assoziiert ist, basierend auf der aktualisierten Grenze 1422 zwischen den Arretier- und Übergangsbereichen begrenzt werden. Ferner kann der maximale Arretierbefehl, der auf das Schieberventil 309 angewendet wird, das heißt der Tastgradwert, der mit der maximalen Phasen-Spätverstellgeschwindigkeit assoziiert ist, basierend auf der aktualisierten Grenze 1432 zwischen den Übergangs- und Spätverstellbereichen begrenzt werden. Die aktualisierten Grenzen können bei späteren Phasenverstellbefehlen angewendet werden. Wenn zum Beispiel die aktualisierte Grenze zwischen dem Übergangsbereich und dem Spätverstellbereich niedriger als die vorherige Grenze ist, können spätere Befehle für die Phasen-Spätverstellgeschwindigkeiten mit niedrigeren Tastgradwerten assoziiert werden. Wenn in einem anderen Beispiel die aktualisierte Grenze zwischen dem Übergangsbereich und dem Spätverstellbereich höher als die vorherige Grenze ist, können spätere Befehle für die Phasen-Spätverstellgeschwindigkeiten mit höheren Tastgradwerten assoziiert werden.
  • Das Verfahren 1400 kann unter Verwendung eines Kraftmaschinensystems implementiert werden, das einen Kraftmaschinenzylinder mit Ventilen, Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile, einen Nockenphasenversteller 300 für variable Nockensteuerung zum Anpassen der Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird, ein solenoidbetriebenes Schieberventil 309 zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers 300 und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind, zum Empfangen eines Befehls zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus einer verriegelten Position in eine gewünschte entriegelte Position und Schätzen eines Fehlers zwischen einer tatsächlichen entriegelten Position des Nockenphasenversteller 300 in Bezug auf die gewünschte entriegelte Position umfasst. In Reaktion darauf, dass der Fehler höher als eine Schwelle ist, kann die Steuerung in einem Lernmodus bei in die verriegelte Position gesteuertem Nockenphasenversteller 300 funktionieren, um eine Zuordnung eines Übergangsbereichs zwischen einem Arretierbereich und einem Spätverstellbereich eines Schieberventils 309 basierend auf Bewegung aus der verriegelten Position in Bezug auf Schieberventilbewegung durch den Übergangsbereich zu aktualisieren. In einem anderen Beispiel kann, wenn der Arretierbereich benachbart zum Frühverstellbereich ist, der Übergangsbereich zwischen dem Arretierbereich und dem Frühverstellbereich des Schieberventils 309 sein. Die empfangenen Befehle zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 aus einer verriegelten Position in eine gewünschte entriegelte Position können Befehle innerhalb der Arretier- oder Spätverstellbereiche des Schieberventilhubs sein. Die Kraftmaschinensteuerung kann ferner Anweisungen umfassen, um nach dem Aktualisieren der Zuordnung einen Befehl anzupassen, der angewendet wird, um den Nockenphasenversteller 300 aus der verriegelten Position in die gewünschte Position zu bewegen. In einem Beispiel wird der Befehl für die gleiche entriegelte Position aktualisiert. Auf diese Weise können Tastgradbefehle, welche sowohl den Arretierkreis als auch den Hydraulikkreis einschalten, vermieden werden.
  • 15 stellt eine Verfahren 1500 zum Anzeigen einer Verschlechterung des Nockenphasenverstellers 300 basierend auf Nockenmomentoszillationen bereit, die höher als eine Schwelle sind, wobei die Nockenmomentoszillationen erlernt werden, während das Schieberventil 309 außerhalb der No-Fly-Zone ist. In Reaktion auf diese Anzeige kann das Schieberventil 309 in den Arretierbereich bewegt werden, um den Nockenphasenversteller 300 in die Verriegelungsposition zu bewegen und den Nockenphasenversteller 300 bei eingerastetem Verriegelungsstift in der Verriegelungsposition zu halten. Nockenmomentoszillationen können aufgrund von gleichzeitiger hydraulischer Aktivität in beiden der Arretier- und Phasenverstellkreise höher als die Schwelle sein. Die gleichzeitige Aktivität kann infolge unbeabsichtigter Schieberventilbefehle innerhalb der No-Fly-Zone oder aufgrund von Hardwarefehlern im Arretierkreis, wie beispielsweise Ölaustritt, auftreten. Zum Beispiel kann Ölaustritt aufgrund eines verschlechterten Rückschlagventils, eines verschlechterten Schieberventils 309 oder eines verschlechterten Sperrventils zusätzlich zu einem verschlechterten Rotorspiels stattfinden. Eine Verschlechterung eines Schieberventils, Rückschlagventils oder Sperrventils kann eine Verschlechterung einer Dichtung auf einem oder mehreren dieser Ventile umfassen. Das Verfahren basiert auf der Messung der Größen von Nockendrehimpulsen, welche größer sind, wenn sowohl der Arretierkreis als auch die Phasenverstellkreise mit Rückführung eingeschaltet sind, als wenn nur der Phasenverstellkreis mit Rückführung eingeschaltet ist.
  • Bei 1502 werden Kraftmaschinenbedingungen geschätzt, und es wird bestimmt, ob die gewünschten und tatsächlichen Positionen des Nockenphasenverstellers 300 zusammen mit einer konstanten Kraftmaschinendrehzahl konstant sind. Entsprechend kann adaptives Erlernen von Nockendrehungsmustern nur dann aktiviert werden, wenn die Nockenphasenversteller- und Kraftmaschinendrehzahlbedingungen konstant sind. In einem Beispiel kann bestimmt werden, dass die Kraftmaschinendrehzahl konstant ist, wenn die Änderung der Kraftmaschinendrehzahl niedriger als eine Schwelle ist. Gleichermaßen kann bestimmt werden, dass die Position des Nockenphasenverstellers 300 konstant ist, wenn die Änderung der Position des Nockenphasenverstellers 300 niedriger als eine Schwelle ist.
  • Bei Bestätigung der Beharrungsbedingungen kann bestätigt werden, dass der Solenoid-Tastgrad gegenwärtig nicht in der No-Fly-Zone ist. Nach dem Sicherstellen bei 1504, dass der Solenoid-Tastgrad das Schieberventil 309 nicht innerhalb der No-Fly-Zone steuert, kann die Steuerung bei 1508 die Größen oder Stärken der Nockendrehimpulse messen. Wenn das Schieberventil 309 nicht innerhalb der No-Fly-Zone ist, kann es in einem von den Spätverstell-, Null- oder Frühverstellbereichen sein. Die durchschnittliche Drehung für jeden Zahn auf dem Nockenrad über eine Anzahl von Nockenwellenumdrehungen kann geschätzt werden, und es kann eine Metrik für die Spitze-zu-Spitze-Amplitude der Nockendrehfrequenzamplitude der Drehung auf jedem Zahn berechnet werden. Die Frequenz der Drehungen ist proportional zur Kraftmaschinendrehzahl. Die Amplitude der Drehungen ist eine Funktion der Kraftmaschinendrehzahl, wobei die Amplitude mit zunehmender Kraftmaschinendrehzahl abnimmt. Diese Daten können bei 1508 mit der Nominaldrehung auf jedem Zahn als eine Funktion der Kraftmaschinendrehzahl verglichen werden, die aus einer Nachschlagetabelle abgerufen wird. Die Nominaldrehungswerte können als eine Funktion einer Differenz zwischen den erlernten neuen Grenzen und jeweiligen aktuellen Grenzen aktualisiert werden, wobei die Funktion eine oder mehrere von einem Addierer und einem Multiplikator umfasst. Im vorliegenden Beispiel kann das Aktualisieren ein Bestimmen eines Trimmversatzes bei 1510 basierend auf der Differenz zwischen der gemessenen Drehung und den Nominaldrehungstermen umfassen. Bei 1512 kann dieser Versatz auf den Nominalterm angewendet und als ein Basisgrößenterm für eine bestimmte Kraftmaschinendrehzahl gespeichert werden. Der Basisgrößenterm kann als ein aktualisierter Nominalterm betrachtet werden, und er kann später als die Basis einer Schwellendrehgröße verwendet werden. Dies kennzeichnet das Ende des adaptiven Lern- oder Zuordnungsabschnitts der Routine 1500.
  • Bei 1514 kann die aktuelle momentane Spitze-zu-Spitze-Nockendrehung gemessen werden. Diese Messungen können unter beliebigen Kraftmaschinenbetriebsbedingungen erfolgen, einschließlich wenn das Schieberventil 309 in der No-Fly-Zone agiert. Die Amplitude dieser Nockendrehimpulse kann bei 1516 mit dem Basisgrößenterm multipliziert mit einem Toleranzfaktor verglichen werden. In einem Beispiel kann eine mittlere Spitze-zu-Spitze-Amplitude der Nockendrehung als eine Funktion der Nockenposition und der Kraftmaschinendrehzahl aus den Messungen der aktuellen momentanen Spitzen-zu-Spitze-Nockendrehung geschätzt werden. Wenn das Maß der momentanen Spitze-zu-Spitze-Drehung größer als die Basisgröße multipliziert mit dem Toleranzfaktor ist, kann bei 1518 eine Verschlechterung der Arretierkreishardware oder ein unbeabsichtigter Befehl des Solenoid-Tastgrades innerhalb der No-Fly-Zone angezeigt werden. Sonst kann bei 1524 angezeigt werden, dass keine Verschlechterung vorliegt. Basierend auf den einzelnen Zahnsignaturen der Nockenoszillation kann eine Unterscheidung zwischen einem unbeabsichtigten Betrieb in der No-Fly-Zone und einer Verschlechterung der Arretierkreishardware getroffen werden. In einem anderen Beispiel kann eine Verschlechterung der Arretierkreishardware angezeigt werden, wenn bei einem Tastgrad gearbeitet wird, die wesentlich höher als der obere Tastgrad der zugeordneten No-Fly-Zone ist, oder bei einem Tastgrad gearbeitet wird, die wesentlich niedriger als der untere Tastgrad der zugeordneten No-Fly-Zone ist, und andernfalls kann ein unbeabsichtigter Befehl des Tastgrades innerhalb der No-Fly-Zone angezeigt werden. Eine Verschlechterung der Arretierkreishardware kann zu einem unbeabsichtigten Einschalten des Arretierkreises während der Regelkreisregelung des Nockenphasenversteller 300 führen. Wenn zum Beispiel die Verschlechterung zu einem Verlust von Öldruck innerhalb des Arretierkreises führte, kann das Pilotventil dem Arretier-Ölkreis zur gleichen Zeit Öl zuführen, wie das Schieberventil 309 dem Phasenverstellkreis mit Rückführung Öl zuführt.
  • Bei 1520 kann der Nockenphasenversteller 300 in Reaktion auf die Verschlechterungsanzeige in die Verriegelungsposition bei eingerastetem Verrieglungsstift gesteuert werden, um Konkurrenz zwischen dem Arretierkreis und dem Phasenverstellkreis zu verhindern. Dieser Befehl unterbricht die Regelkreisregelung der Nockenposition. Außerdem kann basierend auf der Verschlechterungsanzeige ein Kennzeichen bei 1518 gesetzt werden, um anzuzeigen, dass Regelkreisregelung unter den aktuellen Kraftmaschinenbedingungen nicht geeignet ist oder deaktiviert ist.
  • In einem Beispiel kann ein Kraftmaschinensystem einen Kraftmaschinenzylinder mit Ventilen, Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile, einen Nockenpositionssensor, der mit jedem Nocken gekoppelt ist, einen Kraftmaschinendrehzahlsensor, einen Nockenphasenversteller 300 für variable Nockensteuerung zum Anpassen der Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller 300 unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird, ein solenoidbetriebenes Schieberventil 309 zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers 300 und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nicht-transitorischen Speicher gespeichert sind, zum Zuordnen von Nockendrehungsoszillationen als eine Funktion der Kraftmaschinendrehzahl und Nockenposition, während die Kraftmaschinendrehzahl konstant ist, und während das Schieberventil 309 in einem von einem Spätverstell- und Frühverstellbereich gesteuert wird, und Anzeigen einer Verschlechterung des Nockenphasenverstellers 300 in Reaktion auf momentane Nockendrehungsoszillationen bei einer bestimmten Kraftmaschinendrehzahl umfassen, die höher als eine Schwelle ist, wobei die Schwelle auf der Zuordnung basiert. In diesem System kann das Anzeigen einer Verschlechterung ein Anzeigen einer Verschlechterung einer Komponente eines Arretierkreises des Nockenphasenverstellers 300 umfassen. Ferner kann die auf der Zuordnung basierende Schwelle die Schwelle umfassen, die auf einer mittleren Amplitude der zugeordneten Nockendrehungsoszillationen bei der bestimmten Kraftmaschinendrehzahl und einem Multiplikator basiert. Die Kraftmaschinensteuerung kann ferner Anweisungen umfassen, um in Reaktion auf die Anzeige Regelkreisregelung der Nockenposition bei gleichzeitigem Aufrechterhalten von rückführungsloser Nockenpositionssteuerung zu unterbrechen. Auf diese Weise kann unbeabsichtigtes Einschalten beider der Arretier- und Phasenverstellkreise durch Hardwarefehler oder unbeabsichtigte Tastgradsteuerung in der No-Fly-Zone durch Deaktivieren des Einschaltens des Phasenverstellkreises verhindert werden.
  • Auf diese Weise können die Zuverlässigkeit und die Genauigkeit der Betätigung eines nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers 300 für variable Nockensteuerung erhöht werden, um dadurch die Kraftmaschinenleistung zu verbessern. Die technische Wirkung des aktiven Steuerns eines Nockenphasenversteller-Schieberventils 309 in einen Arretierbereich in Reaktion auf niedrigen Hydraulikfluid (z. B. Öl)-Druck ist, dass möglicherweise nicht zugelassen wird, dass VCT-Positionssteuerungen mit unbeabsichtigem Einschalten des Arretier-Ölkreises infolge des niedrigen Öldrucks kollidieren. Stattdessen wird unter Bedingungen niedrigen Systemöldrucks Hydraulikfluidfluss nur durch den Arretierkreis statt durch den Phasenverstellkreis ermöglicht, bis ausreichender Systemöldruck zurückkehrt. Entsprechend verhindert dies das Vorhandensein von konkurrierendem Ölfluss durch die Phasenverstellkreisleitungen. Die technische Wirkung des Bewegens des Schieberventils 309 basierend auf einer Steuerzeit von Spätverstell-Nockendrehereignissen ist, dass unerwünschte Positionsanpassungen weg von einer gewünschten Position, die durch Nockenwellen-Spätverstelldrehungen erzeugt werden, reduziert werden können. Entsprechend verbessert dies die Beständigkeit von VCT-Phasenverstelleranpassungen. Alternativ können durch Vorpositionieren eines Nockenphasenverstellers 300 in einer von einer Mittelverriegelungsposition nach früh verstellten Position Spätverstell-Nockendrehungen vorteilhaft zum Bewegen des Nockenphasenverstellers 300 näher zur gewünschten Position, in welcher der Verriegelungsstift einrasten gelassen werden soll, verwendet werden, selbst wenn die Spätverstell-Nockendrehungen während der Bewegung des Schieberventils 309 durch den Spätverstellbereich erfolgen. Durch Reduzieren der Häufigkeit von unerwünschten Positionsanpassungen, die aus Bewegung eines Schieberventils 309 resultieren, das sich durch einen Spätverstellbereich bewegt, kann die Zeit, die mit dem Einrasten eines Verriegelungsstifts eines VCT-Phasenverstellers assoziiert ist, beständiger gemacht werden. Ferner kann durch selektives Ausrastenlassen des Verriegelungsstifts des Nockenphasenverstellers 300 nur dann, wenn der Tastgrad minimale Mengen von Phasenanpassungen befiehlt, das Ausrasten des Verriegelungsstifts vor der Wiederaufnahme der normalen Phasenverstellung besser gewährleistet werden. Entsprechend verringert dies Seitenbelastung des Nockenphasenverstellers 300 aufgrund drastischer Phasenanpassungen. Außerdem können durch punktuelles Zuordnen von Bereichen sowie Grenzen zwischen Bereichen des Schieberventils 309 Schieberventil-Tastgradbefehle genauer gemacht werden. Entsprechend reduziert dies Fehler der Nockenphasenverstellerpositionssteuerung. Außerdem kann die Nockenphasenverstellerantwort auf Schieberventilbefehle beständiger gemacht werden. Insgesamt kann durch Reduzieren von unbeabsichtigten und unerwünschten Nockenphasenverstellerpositionsfehlern die Leistung eines VCT-Systems verbessert werden.
  • Es ist zu erwähnen, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Kraftmaschinen- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen spezifischen Routinen können eine oder mehrere von einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie beispielsweise ereignisgesteuert, interruptgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen. Entsprechend können verschiedene veranschaulichte Handlungen, Vorgänge oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel ausgeführt oder in einigen Fällen weggelassen werden. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erreichen, sondern lediglich zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung vorgesehen. Eine oder mehrere der veranschaulichten Handlungen oder Funktionen können je nach der konkreten Strategie, die verwendet wird, wiederholt ausgeführt werden. Ferner können die beschriebenen Handlungen in das computerlesbare Speichermedium im Motorsteuersystem zu programmierenden Code grafisch darstellen.
  • Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen beispielhafter Natur sind und dass diese spezifischen Ausführungsformen nicht in einem einschränkenden Sinne auszulegen sind, da zahlreiche Varianten möglich sind. Die oben genannte Technologie kann zum Beispiel auf V-6-, 1-4-, 1-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung umfasst alle neuartigen und nicht offensichtlichen Kombinationen und Unterkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und andere Merkmale, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
  • Die folgenden Ansprüche zeigen insbesondere gewisse Kombinationen und Unterkombinationen auf, die als neuartig und nicht offensichtlich betrachtet werden. Diese Ansprüche können sich auf „ein“ Element oder „ein erstes“ Element oder das Äquivalent davon beziehen. Solche Ansprüche sollten so verstanden werden, dass sie den Einschluss eines oder mehrerer solcher Elemente umfassen, wobei sie zwei oder mehr solche Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Unterkombinationen der offenbarten Merkmale, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch Änderung der vorliegenden Ansprüche oder durch Vorlage neuer Ansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Ansprüche werden ebenfalls als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten betrachtet, unabhängig davon, ob sie einen weiteren, engeren, gleichen oder anderen Schutzumfang aufweisen.

Claims (12)

  1. Verfahren für eine Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf einen Befehl zur Phasenverstellung eines nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers (300) für variable Nockensteuerung aus einer verriegelten Position, Springenlassen eines Schieberventils (309) von einem Arretierbereich zu außerhalb eines Nullbereichs; und Bewegen des Schieberventils (309) durch den Nullbereich, während auf Nockensteuerungsbewegung aus einer verriegelten Position weg überwacht wird, wobei das Phasenverstellen des nockenmomentbetätigten Nockenphasenverstellers (300) für variable Nockensteuerung aus der verriegelten Position Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) in eine entriegelte Position, wobei die entriegelte Position von der verriegelten Position nach früh oder nach spät verstellt ist, umfasst, wobei Springenlassen des Schieberventils zu außerhalb eines Nullbereichs auf einer Richtung des Befehls zur Phasenverstellung basiert, wobei das Springenlassen Springenlassen zu einem Spätverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Frühverstellposition ist, umfasst und wobei das Springenlassen Springenlassen zu einem Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Spätverstellposition ist, umfasst, wobei sich der Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs auf einer ersten Seite des Nullbereichs befindet und wobei sich der Spätverstellbereich außerhalb des Nullbereichs auf einer zweiten gegenüberliegenden Seite des Nullbereichs befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Springenlassen zu einem Spätverstellbereich auf der entriegelten Frühverstellposition basiert, das Schieberventil (309) mit Erhöhung eines Grads an Frühverstellung der entriegelten Frühverstellposition weiter in den Spätverstellbereich springt; und wobei das Springenlassen zu einem Frühverstellbereich auf der entriegelten Spätverstellposition basiert, das Schieberventil (309) mit Erhöhung eines Grads an Spätverstellung der entriegelten Spätverstellposition weiter in den Frühverstellbereich springt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Bewegungsrichtung durch den Nullbereich auf einer Richtung des Befehls zur Phasenverstellung basiert.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bewegen Bewegen aus dem Spätverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, durch den Nullbereich, zu einem Frühverstellbereich unmittelbar außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Frühverstellposition ist, und Bewegen aus dem Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs, durch den Nullbereich, zu einem Spätverstellbereich unmittelbar außerhalb des Nullbereichs, wenn der Befehl für die Phasenverstellung in eine entriegelte Spätverstellposition ist, umfasst.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine Bewegungsrate auf Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenöldruck und/oder Kraftmaschinenöltemperatur basiert.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner als Reaktion auf eine Nockensteuerungsbewegung aus einer verriegelten Position weg Wiederaufnehmen der Regelkreisregelung des Nockenphasenverstellers (300) für Nockensteuerung umfasst.
  6. Verfahren für einen nockenmomentbetätigten Nockenphasenversteller (300) für variable Nockensteuerung einer Kraftmaschine, das Folgendes umfasst: als Reaktion auf einen entriegelnden Phasen-Frühverstellbefehl Springenlassen eines Schieberventils (309) von einem Arretierbereich zu einem Spätverstellbereich außerhalb eines Nullbereichs vor Bewegen des Schieberventils (309) durch den Nullbereich zu einem Frühverstellbereich; und als Reaktion auf einen entriegelnden Phasen-Spätverstellbefehl Springenlassen eines Schieberventils (309) von dem Arretierbereich zu dem Frühverstellbereich außerhalb des Nullbereichs vor Bewegen des Schieberventils (309) durch den Nullbereich zu dem Frühverstellbereich, wobei der entriegelnde Phasen-Frühverstellbefehl Entriegeln und Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) aus einer verriegelten Position in eine nach früh verstellte Position umfasst und wobei der entriegelnde Phasen-Spätverstellbefehl Entriegeln und Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) aus der verriegelten Position in eine nach spät verstellte Position umfasst, das ferner Überwachen auf Nockensteuerungsbewegung aus der verriegelten Position weg, während das Schieberventil durch den Nullbereich bewegt wird, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rate des Bewegens auf Kraftmaschinendrehzahl, Kraftmaschinenöldruck und/oder Kraftmaschinenöltemperatur basiert, wobei sich die Bewegungsrate mit Erhöhung von Kraftmaschinenöldruck und/oder Kraftmaschinenöltemperatur verringert und sich mit Erhöhung von Kraftmaschinendrehzahl und/oder einer vorherigen Entriegelungsreaktionszeit erhöht.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, das ferner als Reaktion auf eine Nockensteuerungsbewegung aus der verriegelten Position weg Wiederaufnehmen der Regelkreisregelung des Nockenphasenverstellers (300) für Nockensteuerung umfasst.
  8. Kraftmaschinensystem, umfassend: einen Kraftmaschinenzylinder (30) mit Ventilen; Nocken, die mit einer Nockenwelle gekoppelt sind, zum Betätigen der Ventile; einen Nockenphasenversteller (300) für variable Nockensteuerung zum Anpassen von Ventilsteuerzeiten, wobei der Nockenphasenversteller (300) unter Verwendung von Drehmoment von den Nocken betätigt wird; ein solenoidbetriebenes Schieberventil (309) zum Anpassen einer Position des Nockenphasenverstellers (300); und eine Steuerung mit computerlesbaren Anweisungen, die auf einem nichttransistorischen Speicher gespeichert sind, zum: Empfangen eines Befehls zum Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) aus einer verriegelten Position in eine gewünschte entriegelte Position; und als Reaktion auf den Befehl, derartiges Einstellen eines Tastgrades, der auf den Solenoid angewendet wird, dass das Schieberventil (309) aus einem Arretierbereich in eine Position unmittelbar außerhalb eines Nullbereichs springen gelassen wird, wobei die Position basierend auf einer anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) gewählt wird; und dann Bewegen des Schieberventils (309) durch den Nullbereich, während auf Nockenphasenverstellerbewegung aus der verriegelten Position weg überwacht wird, wobei eine Richtung des Bewegens auch auf der anbefohlenen Richtung zum Bewegen des Nockenphasenverstellers (300) basiert.
  9. System nach Anspruch 8, wobei die Position, die basierend auf einer anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) gewählt wird, wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) eine Spätverstellrichtung ist, Einstellen des auf den Solenoid angewendeten Tastgrades so, dass das Schieberventil (309) aus dem Arretierbereich in eine Position innerhalb eines Frühverstellbereichs unmittelbar außerhalb des Nullbereichs springen gelassen wird, umfasst und wobei, wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) eine Frühverstellrichtung ist, Einstellen des auf den Solenoid angewendeten Tastgrades so, dass das Schieberventil (309) aus dem Arretierbereich in eine Position innerhalb eines Spätverstellbereichs unmittelbar außerhalb des Nullbereichs springen gelassen wird.
  10. System nach Anspruch 9, wobei eine Richtung des Bewegens, die des Weiteren auf der anbefohlenen Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) basiert, wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) eine Spätverstellrichtung ist, Bewegens des Schieberventils zum Spätverstellbereich umfasst und wobei, wenn die anbefohlene Bewegungsrichtung des Nockenphasenverstellers (300) eine Frühverstellrichtung ist, Bewegens des Schieberventils (309) in den Frühverstellbereich.
  11. System nach Anspruch 10, das ferner einen Kraftmaschinendrehzahlsensor umfasst, wobei die Steuerung ferner Anweisungen zum Schätzen einer Kraftmaschinendrehzahl basierend auf einer Ausgabe des Kraftmaschinendrehzahlsensors und Erhöhen einer Rate des Bewegens des Schieberventils (309) durch den Nullbereich bei Erhöhung der Kraftmaschinendrehzahl umfasst.
  12. System nach Anspruch 11, das ferner als Reaktion auf eine Bewegung des Nockenphasenverstellers (300) aus der verriegelten Position Bewegen des Schieberventils (309) zum Spätverstellbereich, darauf basierend, dass eine aktuelle Nockenphasenverstellerposition von der gewünschten entriegelten Position nach früh verstellt wird, und Bewegen des Schieberventils (309) zum Frühverstellbereich, darauf basierend, dass die aktuelle Nockenphasenverstellerposition von der gewünschten entriegelten Position nach spät verstellt wird, umfasst.
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