DE102016119327B4 - Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Turboverbrennungsmotors, der mit einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (40) und einer Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt-Vorrichtung (45) auf einer Einlassventilseite und einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (50) auf einer Auslassventilseite ausgestattet ist, wobei das Verfahren aufweist:Klassifizieren, durch eine Steuervorrichtung (30), einer Mehrzahl von Steuerbereichen in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast (S100),Anwenden, durch die Steuervorrichtung (30), einer maximalen Öffnungsdauer auf das Einlassventil und Steuern eines Auslassventils, um eine Ventilüberlappung zu beschränken, in einem ersten Bereich (S120),Steuern, durch die Steuervorrichtung (30), des Einlassventils und des Auslassventils, um die maximale Öffnungsdauer des Einlassventils und des Auslassventils aufrecht zu erhalten, in einem zweiten Bereich (S130),Vorrücken, durch die Steuervorrichtung (30), eines Einlassventils-Schließzeitpunkts (IVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem unteren Totpunkt (BDC) und eines Auslassventils-Schließzeitpunkts (EVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem oberen Totpunkt (TDC), in einem dritten Bereich (S150),Annähern, durch die Steuervorrichtung (30), des IVC-Zeitpunkts an den unteren Totpunkt (BDC), in einem vierten Bereich (S180),Steuern, durch die Steuervorrichtung (30), einer Drosselklappe auf komplett geöffnet,Vorrücken eines Einlassventil-Öffnungszeitpunkts (IVO-Zeitpunkt) auf vor den oberen Totpunkt (TDC) und Steuern des IVC-Zeitpunkts auf einen vorbestimmten Wert nach dem BDC, in einem fünften Bereich (S200), undSteuern, durch die Steuervorrichtung (30), der Drosselklappe auf voll geöffnet undVorrücken des IVC-Zeitpunkts um einen vorbestimmten Winkel nach dem BDC, in einem sechsten Bereich (S220),wobei der erste Bereich einen Bereich umfasst, in welchem eine Motorlast kleiner ist als eine erste vorbestimmte Last,wobei der zweite Bereich einen Bereich umfasst, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die erste vorbestimmte Last und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Last,wobei der dritte Bereich einen Bereich umfasst, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und kleiner ist als eine dritte vorbestimmte Last,wobei der vierte Bereich aufweist einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie eine erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Drehzahl,der fünfte Bereich umfasst einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl, undder sechste Bereich aufweist einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie wie die zweite vorbestimmte Drehzahl.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Steuern des Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors.
  • Hintergrund
  • Die in diesem Abschnitt gemachten Aussagen bilden nur Hintergrundinformation, die die vorliegende Erfindung betrifft, und stellen nicht unbedingt den Stand der Technik dar.
  • Ein Verbrennungsmotor verbrennt Gasgemisch, bei welchem Kraftstoff und Luft gemischt sind in einem vorbestimmten Verhältnis, durch einen gesetzten Zündungsmodus, um Leistung zu erzeugen durch Verwenden des Explosionsdrucks.
  • Im Allgemeinen wird eine Nockenwelle angetrieben durch einen Steuerriemen, der mit der Kurbelwelle verbunden ist, welche Linearbewegung eines Kolbens eines Zylinders, erreicht durch den Explosionsdruck, in eine Drehbewegung umwandelt, um ein Einlassventil und ein Auslassventil zu betätigen, und während das Einlassventil geöffnet ist, wird Luft in die Brennkammer eingesaugt, und während ein Auslassventil geöffnet ist, wird Gas, welches in der Brennkammer verbrannt ist, ausgelassen.
  • Um den Betrieb des Einlassventils und des Auslassventils zu verbessern und um dadurch die Verbrennungsmotorleistung zu verbessern, sollte ein Ventilhub Ventilöffnungszeitpunkt/schließzeitpunkt (Ventilzeitsteuerung) gesteuert werden gemäß einer Drehzahl und/oder einer Last eines Verbrennungsmotors. Daher sind eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer(CWD)-Vorrichtung, welche die Öffnungszeitdauer (hierin stellenweise auch nur „Öffnungsdauer“ genannt) eines Einlassventils und eines Auslassventils des Verbrennungsmotors steuert, und eine Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt(CWT)-Vorrichtung, welche den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt des Einlassventils und des Auslassventils des Verbrennungsmotors steuert, entwickelt worden.
  • Die CVVD-Vorrichtung kann die Ventilöffnungszeitdauer der Ventile steuern. Zusätzlich kann die CVVT-Vorrichtung den Öffnungszeitpunkt und/oder den Schließzeitpunkt der Ventile vorrücken oder verzögern in einem Zustand, bei welchem die Ventilöffnungszeitdauer des Ventils feststehend ist. Das heißt, falls der Öffnungszeitpunkt des Ventils ermittelt ist, ist der Schließzeitpunkt automatisch gemäß der Öffnungszeitdauer des Ventils bestimmt.
  • Jedoch sollten im Falle des Kombinierens der CVVD-Vorrichtung und der CVVT-Vorrichtung sowohl die Öffnungszeitdauer als auch der Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Ventils gleichzeitig gesteuert werden.
  • Die obigen Informationen, die in diesem Hintergrundabschnitt offenbart sind, dienen nur der Erleichterung des Verständnisses des Hintergrunds der vorliegenden Erfindung und können daher Informationen enthalten, die nicht den dem Fachmann bereits bekannten Stand der Technik darstellen.
  • Ferner offenbart die nachveröffentlichte DE 10 2016 119 441 A1 ein Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schießzeitpunkts für einen Verbrennungsmotor, das aufweist: eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung, welche an einer Einlassventilseite angeordnet ist, und eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung und eine Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt-Vorrichtung, welche an einer Auslassventilseite angeordnet sind. Das Verfahren weist auf: Klassifizieren von einem erstem, einem zweiten, einem dritten, einem vierten und einem fünften Steuerbereich in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast, Anwenden einer maximalen Öffnungszeitdauer auf ein Einlassventil und Steuern einer Ventilüberlappung in dem ersten Steuerbereich, Anwenden der maximalen Öffnungszeitdauer auf das Einlassventil und das Auslassventil in dem zweiten Steuerbereich, Steuern eines Krümmerabsolutdruckes (MAP) eines Einlasskrümmers, um gleichbleibend aufrechterhalten zu werden in dem dritten Steuerbereich, Steuern einer Drosselklappe auf weit geöffnet (WOT) und Verzögern eines Auslassventil-Öffnungszeitpunktes in dem vierten Steuerbereich und Steuern der Drosselklappe auf weit geöffnet und Verzögern eines Einlassventil-Schließzeitpunktes in dem fünften Steuerbereich.
  • Weitere Systeme und Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schießzeitpunkts für einen Verbrennungsmotor sind aus der DE 10 2010 045 710 A1 sowie der DE 43 12 085 A1 bekannt, worin offenbart ist, im Rahmen der Steuerung eines variablen Ventiltriebs für die Einlass- und Auslassventile eines Verbrennungsmotors eine Unterteilung eines Motordrehzahl-/Motorlast-Kennfelds in eine Mehrzahl von Steuerbereichen vorzunehmen und davon abhängig eine Steuerung der Ventilzeiten durchzuführen.
  • Erläuterung der Erfindung
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein System und ein Verfahren zum Steuern des Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors zu schaffen, welche (jeweils) gleichzeitig die Öffnungsdauer und die Öffnungs-/Schließzeitpunkte des Ventils steuern, ausgestattet mit einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung und einer Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs/Schließzeitpunkt-Vorrichtung, welche auf einer Einlassventilseite angeordnet sind, und ausgestattet mit einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung auf einer Auslassventilseite eines Turboverbrennungsmotorfahrzeugs, durch unabhängiges Steuern eines Öffnungs- und Schließzeitpunkts eines Einlassventils und eines Auslassventils.
  • Hierzu stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein System nach Anspruch 7 bereit. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen erläutert.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Ventilöffnungszeitdauer und der Öffnungs-/Schließzeitpunkt der Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Ventils simultan gesteuert werden, so dass der Verbrennungsmotor bei gewünschten Bedingungen steuerbar ist.
  • Das heißt, der Öffnungszeitpunkt und der Schließpunkt des Einlassventils und des Auslassventils werden geeignet gesteuert, die Kraftstoffeffizienz bei einer Teillastbedingung und die Leistungsabgabe bei einer Hochlastbedingung werden verbessert.
  • Zusätzlich kann der Kraftstoffverbrauchsbetrag beim Start verringert werden durch Erhöhen eines zulässigen Verdichtungsverhältnisses, und Abgas kann reduziert werden durch Verringern der Zeit zum Erwärmen eines Katalysators.
  • Zusätzlich, durch Weglassen der Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt-Vorrichtung auf der Auslassventilseite, ist es möglich, Kosten zu reduzieren und das Problem der Ventil-Öffnung/Schließzeitpunkt-Steuerung zu vermeiden.
  • Weitere Bereiche der Anwendbarkeit werden ersichtlich aus der nachfolgenden Beschreibung. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die spezifischen Ausführungsbeispiele nur zu Zwecken der Illustration vorgesehen sind und nicht dazu vorgesehen sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
  • Figurenliste
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend zahlreiche Ausführungsformen davon exemplarisch beschrieben mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen, in welchen:
    • 1 ein schematisches Blockdiagramm ist, welches ein System zeigt zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 2 eine perspektivische Ansicht ist, welche eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung und eine Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunktsteuerung-Vorrichtung zeigt, welche an einer Einlassventilseite angeordnet sind, und eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung zeigt, welche an einer Auslassventilseite angeordnet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
    • 3A und 3B Flussablaufdiagramme sind, welche ein Verfahren zum Steuern der Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkte eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen,
    • 4A bis 4C Zeichnungen sind, welche die Ventilöffnungszeitdauer, den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt eines Einlassventils in Abhängigkeit von einer Motorlast und einer Motordrehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, und
    • 5A bis 5C Zeichnungen sind, welche die Ventilöffnungszeitdauer, den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt eines Auslassventils in Abhängigkeit von einer Motorlast und einer Motordrehzahl gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind nur zu Zwecken der Illustration und sind nicht dazu vorgesehen, die vorliegende Erfindung in irgendeiner Weise einzuschränken.
  • Detailbeschreibung
  • Die folgende Beschreibung ist lediglich exemplarisch und ist nicht vorgesehen, um die vorliegende Erfindung, deren Anwendung oder Verwendungen einzuschränken. Es ist zu verstehen, dass über die Zeichnungen hinweg, korrespondierende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale bezeichnen.
  • Über die Beschreibung und die Ansprüche hinweg, wenn nicht explizit anders beschrieben, ist das Wort „aufweisen“ und Variationen davon, wie z. B. „weist auf“ oder „aufweisend“ zu verstehen als die genannten Elemente einschließend, aber nicht andere Elemente ausschließend.
  • Es ist zu verstehen, dass der Ausdruck „Fahrzeug“ oder „Fahrzeug-“ oder andere ähnliche Ausdrücke wie hierin verwendet, einschließen Kraftfahrzeuge im Allgemeinen, inklusive Hybridfahrzeuge, Plug-in-Hybridelektrofahrzeuge und andere Alternativkraftstoff-Fahrzeuge (z. B. Kraftstoffe, die aus anderen Ressourcen als Erdöl stammen). Wie hierin Bezug genommen, ist ein Hybridelektrofahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehr Leistungsquellen hat, z. B. ein benzinbetriebenes und elektrobetriebenes Fahrzeug.
  • Ferner ist zu verstehen, dass einige der Verfahren von wenigstens einer Steuervorrichtung durchführbar sind. Der Ausdruck Steuervorrichtung bezieht sich auf eine Hardware-Vorrichtung, welche aufweist einen Speicher und einen Prozessor, welcher konfiguriert ist, um wenigstens einen oder mehrere Schritte durchzuführen, die als eine algorithmische Struktur zu interpretieren sind. Der Speicher ist eingerichtet, um algorithmische Schritte zu speichern, und der Prozessor ist insbesondere eingerichtet, um die algorithmischen Schritte durchzuführen, um einen oder mehrere Prozessabläufe/Prozessschritte durchzuführen, welche weiter unten noch beschrieben werden.
  • Ferner kann die Steuerlogik der vorliegenden Erfindung ausgeführt sein als ein nicht flüchtiges computerlesbares Medium auf einem computerlesbaren Medium, welches ausführbare Programmbefehle enthält, die von einem Prozessor, einer Steuervorrichtung oder dergleichen ausgeführt werden können. Beispiele für computerlesbare Medien weisen auf, sind aber nicht darauf beschränkt, ROM, RAM, Compact Disc (CD)-ROMs, Magnetbänder, Floppy Discs, Flash Drives, Smart Cards und optische Datenspeichervorrichtungen. Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann auch in netzwerkgekoppelten Computersystemen verteilt sein, sodass die computerlesbaren Medien in einer verteilten Weise gespeichert und durchgeführt werden, z. B. durch einen Telematik-Server oder ein Steuerbereichsnetzwerk (CAN).
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches ein System zum Steuern der Ventilöffnungs-/schließzeitpunkte eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, weist ein System zum Steuern des Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Verbrennungsmotors auf: einen Datendetektor 10, einen Nockenwellenpositionssensor 20, eine Steuervorrichtung 30, eine einlassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer(CVVD)-Vorrichtung 40, eine einlassseitige Kontinuierlich-variabler Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt(CWT)-Vorrichtung 45 und eine auslassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer(CVVD)-Vorrichtung 50.
  • Der Datendetektor 10 detektiert Daten, welche einen Fahrzustand des Fahrzeugs betreffen, zum Steuern der CVVD-Vorrichtungen und der CVVT-Vorrichtung(en) und weist auf einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11, einen Motordrehzahlsensor 12, einen Öltemperatursensor 13, einen Luftdurchsatzsensor 14 und einen Gaspedalpositionssensor (APS) 15, wobei jedoch auch andere Sensoren oder Systeme verwendet/angewandt werden können, um die gewünschten Daten zu erfassen und/oder zu ermitteln.
  • Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11 erfasst/detektiert eine Fahrzeuggeschwindigkeit, übermittelt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30 und kann an einem Rad des Fahrzeugs angebracht sein.
  • Der Motordrehzahlsensor 12 detektiert eine Drehzahl des Verbrennungsmotors aus einer Änderung in der Phase einer Kurbelwelle oder einer Nockenwelle und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30.
  • Der Öltemperatursensor (OTS) 13 detektiert die Temperatur von Öl/des Öls, welches durch ein Ölsteuerventil (OCV) hindurchfließt, und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30.
  • Die Öltemperatur, die von dem Öltemperatursensor 13 detektiert wird, kann ermittelt werden durch Messen einer Kühlmitteltemperatur durch Verwenden eines Kühlmitteltemperatursensors, der in einer Kühlmittelpassage eines Einlasskrümmers angebracht ist. Daher kann bei einer Ausführungsform der Öltemperatursensor 13 aufweisen einen Kühlmitteltemperatursensor, und die Öltemperatur ist auch als die Kühlmitteltemperatur umfassend zu verstehen.
  • Der Luftdurchsatzsensor (z.B. Luftflusssensor) 14 detektiert eine Luftmenge, die in den Einlass eingesaugt wird, und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30.
  • Der Gaspedalpositionssensor (APS) 15 detektiert einen Grad, um welchen ein Fahrer ein Gaspedal drückt, und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30. Der Positionswert des Gaspedals kann 100 % sein, wenn das Gaspedal voll gedrückt ist, und der Positionswert des Gaspedals kann 0 % sein, wenn das Gaspedal überhaupt nicht gedrückt wird.
  • Ein Drosselventilpositionssensor (z. B. Drosselklappenpositionssensor) (TPS), welcher in einer Einlasspassage angebracht ist, kann anstelle des Gaspedalpositionssensors 15 verwendet werden. Daher, bei einer Ausführungsform, kann der Gaspedalpositionssensor 15 ein Drosselventilpositionssensor sein, und der Positionswert des Gaspedals ist zu verstehen als einen/den Öffnungswert der Drosselklappe umfassend.
  • Der Nockenwellenpositionssensor 20 detektiert eine Änderung eines Nockenwellenwinkels und überträgt ein korrespondierendes Signal an die Steuervorrichtung 30.
  • Mit Bezug auf 2 sind eine Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung und eine Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt-Vorrichtung auf der Einlassventilseite angebracht, und die Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Vorrichtung ist auf der Auslassventilseite angebracht durch eine feststehende Öffnungsvorrichtung. Daher ist der Auslassventil-Öffnungs(EVO)-Zeitpunkt bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung fest/feststehend. Zum Beispiel kann der EVO-Zeitpunkt bei einem Winkel vor dem unteren Totpunkt von etwa 40 bis 50 Grad feststehend sein bei den meisten Teillastbereichen, um eine vorteilhafte Kraftstoffeffizienz zu erzielen.
  • Die einlassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer(CVVD)-Vorrichtung 40 steuert eine Einlassventilöffnungszeitdauer des Verbrennungsmotors gemäß einem Signal der Steuervorrichtung 30, und die auslassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer(CVVD)-Vorrichtung 50 steuert eine Auslassventilöffnungszeitdauer des Verbrennungsmotors gemäß einem Signal der Steuervorrichtung 30.
  • Die einlassseitige Kontinuierlich-variable-Ventil-Öffnungs/Schließzeitpunkt(CVVT)-Vorrichtung 45 steuert den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt des Einlassventils gemäß einem Signal der Steuervorrichtung 30.
  • Die Steuervorrichtung 30 kann eine Mehrzahl von Steuerbereichen klassifizieren in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast basierend auf den Signalen von dem Datendetektor 10 und dem Nockenwellenpositionssensor 20 und steuert die einlassseitige CVVD-Vorrichtung 40, die auslassseitige CVVD-Vorrichtung 50 und die einlassseitige CVVT-Vorrichtung 45. Hierin kann die Mehrzahl von Steuerbereichen in sechs Bereiche klassifiziert werden.
  • Die Steuervorrichtung 30 kann eine maximale Ventilöffnungszeitdauer auf das Einlassventil anwenden und kann steuern, um eine Ventilüberlappung zu beschränken durch Verwenden des Auslassventils in einem ersten Bereich, kann die maximale Ventilöffnungszeitdauer auf das Einlassventil und das Auslassventil anwenden in einem zweiten Bereich und kann einen Einlassventilschließ(IVC)-Zeitpunkt und einen Auslassventilschließ(EVC)-Zeitpunkt vorrücken im dritten Bereich. Die Steuervorrichtung 30 kann den Einlassventil-Schließ(IVC)-Zeitpunkt dem unteren Totpunkt (BDC) annähern in einem vierten Bereich, kann ein Drosselventil (z.B. eine Drosselklappe) auf voll geöffnet (WOT (Weit-Offen-Drosselventil) steuern und kann einen Einlassventil-Öffnungs(IVO)-Zeitpunkt vor einen oberen Totpunkt (TDC) vorrücken und einen Einlassventil-Sschließ(IV)-Zeitpunkt nach dem unteren Totpunkt (BDC) steuern in einem fünften Bereich und kann das Drosselventil auf voll geöffnet steuern und einen Einlassventil-Schließ(IVC)-Zeitpunkt vorrücken in einem sechsten Bereich.
  • Zu diesen Zwecken kann die Steuervorrichtung 30 implementiert sein als wenigstens ein Prozessor, welcher von einem vorbestimmten Programm betrieben wird, und das vorbestimmte Programm kann programmiert sein, um jeden Schritt eines Verfahrens durchzuführen zum Steuern des Ventilöffnungs/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungszeitdauer-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Zahlreiche Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, können implementiert werden in einem Aufzeichnungsmedium, welches von einem Computer gelesen werden kann, oder einer ähnlichen Vorrichtung durch Verwenden von Software, Hardware oder Kombinationen davon z.B.
  • Die Hardware der Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, kann implementiert sein durch Verwenden wenigstens eines von applikationsspezifischen integrierten Schaltkreisen (ASICs), Digital Singalprozessoren (DSPs), Digitalsignalprozessvorrichtungen (DSPDs), programmierbaren Logikvorrichtungen (PLDs), feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs), Prozessoren, Steuervorrichtungen, Mikrosteuervorrichtungen, Mikroprozessoren und elektrischen Einheiten, die dazu gestaltet sind, um irgendeine/irgendwelche anderen Funktionen durchzuführen.
  • Die Software, wie z. B. Prozeduren und Funktionen der bei der vorliegenden Erfindung beschriebenen Ausführungsformen, kann durch ein separates Softwaremodul implementiert werden. Jedes der Softwaremodule kann eine oder mehr Funktionen und Operationen durchführen, die für die vorliegende Erfindung beschrieben sind. Ein Softwarecode kann implementiert werden durch eine Softwareapplikation, die in einer geeigneten Programmiersprache geschrieben ist.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben mit Bezug auf die 3A bis 5C.
  • Die 3A bis 3B sind Flussablaufdiagramme, welche ein Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors zeigen. Ferner sind 4A bis 4C Zeichnungen, welche die Öffnungsdauer, den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt eines Einlassventils in Abhängigkeit von einer Motorlast und einer Motordrehzahl zeigen, und 5A bis 5C sind Zeichnungen, welche die Öffnungsdauer, den Öffnungszeitpunkt und den Schließzeitpunkt eines Auslassventils in Abhängigkeit von einer Motorlast und einer Motordrehzahl zeigen.
  • In den 4A bis 4C und den 5A bis 5C zeigen eine IVD-Karte und eine EVD-Karte an einen Kurbelwinkel (Kurbelwellenwinkel), eine IVO-Zeitpunkt-Karte zeigt an einen Winkel vor einem oberen Totpunkt, eine IVC-Zeitpunkt-Karte zeigt an einen Winkel nach einem unteren Totpunkt, eine EVO-Zeitpunkt-Karte zeigt an einen Winkel vor einem unteren Totpunkt, und eine EVC-Zeitpunkt-Karte zeigt an einen Winkel nach einem oberen Totpunkt.
  • Wie in den 3A bis 3B gezeigt ist, startet ein Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors mit Klassifizieren einer Mehrzahl von Steuerbereichen in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast durch die Steuervorrichtung 30 im Schritt S100.
  • Die Steuervorrichtung 30 kann Steuerbereiche klassifizieren als einen ersten Bereich, wenn die Motorlast kleiner ist als eine vorbestimmte Last, einen zweiten Bereich, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die erste vorbestimmte Last und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Last, und einen dritten Bereich, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und kleiner ist als eine dritte vorbestimmte Last. Ferner kann die Steuervorrichtung 30 Steuerbereiche klassifizieren als einen vierten Bereich, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie eine erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Drehzahl, einen fünften Bereich, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl, und einen sechsten Bereich, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Drehzahl.
  • Mit Bezug auf die 4A bis 4C und die 5A bis 5C ist ein Kurbelwinkel markiert in einer Einlassventil-Öffnungszeitdauer(IVD)-Karte (z. B. Kennfeld) und in einer Auslassventil-Öffnungszeitdauer(EVD)-Karte, welche anzeigen den Öffnungszeitpunkt des Einlassventils und des Auslassventils. Zum Beispiel, hinsichtlich der IVD-Karte in 4A, bedeutet eine gekrümmte Linie, die mit dem Bezugszeichen 200 bezeichnet ist, an einer inneren Seite des vierten Bereichs, dass der Kurbelwinkel etwa 200 Grad ist, bedeutet eine gekrümmte Linie, die mit dem Bezugszeichen 220 markiert ist, an einer Außenseite des Bezugszeichens 200, dass der Kurbelwinkel etwa 220 Grad ist. Obwohl in der Zeichnung nicht gezeigt, ist der Kurbelwinkel, welcher größer ist als etwa 200 Grad und kleiner ist als etwa 220 Grad, zwischen der gekrümmten Linie des Bezugszeichens 200 und der gekrümmten Linie des Bezugszeichens 220 positioniert.
  • Zusätzlich ist eine Bezugszeicheneinheit, die in einer Einlassventil-Öffnungs(IVO)-Zeitpunkt-Karte bestimmt ist, vor einem oberen Totpunkt (TDC), ist eine Bezugszeicheneinheit, die in einer Einlassventil-Schließ(IVC)-Zeitpunkt-Karte bestimmt ist, nach einem unteren Totpunkt (BDC), ist eine Bezugszeicheneinheit, die in einer Auslassventil-Öffnungs(EVO)-Zeitpunkt-Karte bestimmt ist, vor dem BDC und ist eine Bezugszeicheneinheit, welche in einer Auslassventil-Schließ(EVC)-Karte bestimmt ist, nach dem TDC.
  • Jeder Bereich und jede gekrümmte Linie in den 4A bis 4C und 5A bis 5C sind exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche jedoch innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung modifiziert werden können.
  • Mit Bezug auf die 3A bis 5C sind/werden die Steuerbereiche klassifiziert gemäß der Motordrehzahl und der Motorlast im Schritt S100. Danach ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der Motorzustand im ersten Bereich ist, im Schritt S110.
  • Im Schritt S110, falls die Motorlast kleiner ist als eine erste vorbestimmte Last, ermittelt die Steuervorrichtung 30, dass der Motorzustand im ersten Bereich ist. Zu dieser Zeit wendet die Steuervorrichtung 30 eine maximale Öffnungszeitdauer des Einlassventils an und steuert die Ventilüberlappung zwischen dem Auslassventil und dem Einlassventil im Schritt S120. Die Ventilüberlappung ist in einem Zustand, in welchem das Einlassventil offen ist und in welchem das Auslassventil noch nicht geschlossen ist.
  • Mit anderen Worten, wenn der Verbrennungsmotor unter Niedriglast ist, dann kann die Steuervorrichtung 30 sowohl den Einlassventil-Öffnungs(IVO)-Zeitpunkt als auch den Einlassventil-Schließ(IVC)-Zeitpunkt auf feststehend steuern, so dass das Einlassventil eine maximale Ventilöffnungszeitdauer hat.
  • Wie in den 4A bis 4C gezeigt, kann der erste Bereich feststehend sein von etwa 0 bis 10 Grad vor dem TDC in der IVO-Zeitpunkt-Karte und feststehend sein von 100 bis 110 Grad nach dem BDC in der IVC-Zeitpunkt-Karte.
  • Ferner kann die Steuervorrichtung 30 die Überlappung limitieren durch Setzen des EVC-Zeitpunkts als ein Maximalwert, um die Verbrennungsstabilität aufrecht zu erhalten.
  • Wenn der momentane Verbrennungsmotorzustand nicht dem ersten Bereich zugehört im Schritt S110, ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der vorliegende Verbrennungsmotorzustand zu dem zweiten Bereich zugehört im Schritt S130.
  • Wenn der momentan Verbrennungsmotorzustand dem zweiten Bereich zugehört im Schritt S130, dann steuert die Steuervorrichtung 30 das Einlassventil und das Auslassventil, um die maximale Öffnungszeitdauer aufrecht zu erhalten im Schritt S140.
  • Die Steuervorrichtung 30 kann die maximale Öffnungszeitdauer des Auslassventils aufrechterhalten durch Verzögern des EVC-Zeitpunkts, wenn die Motorlast ansteigt. Die Steuervorrichtung 30 kann die maximale Öffnungszeitdauer des Auslassventils anwenden/verwenden durch Fixieren des IVO-Zeitpunkts und des IVC-Zeitpunkts bei der maximalen Öffnungszeitdauer des Einlassventils, verwendet im ersten Bereich.
  • Ein Krümmer-Absolutdruck (MAP) des Einlasses, welcher eine Druckdifferenz zwischen Atmosphärendruck und Druck des Einlasskrümmers ist, sollte bei einem Sauger-Motor konstant aufrechterhalten werden, im Gegensatz dazu muss er bei einem Turbomotor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht gesteuert werden, weil der Druck des Einlasskrümmers größer ist als der Atmosphärendruck aufgrund der (Turbo-) Verstärkung.
  • Wenn der momentane Motorzustand nicht zum zweiten Bereich gehört, im Schritt S130, ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der momentane Motorzustand zum dritten Bereich gehört, im Schritt S150.
  • Wenn der momentane Motorzustand zum dritten Bereich gehört, im Schritt S150, dann rückt die Steuervorrichtung 30 den IVC-Zeitpunkt und den EVC-Zeitpunkt nach vorne im Schritt S160.
  • Da der IVC-Zeitpunkt in die LIVC-Position (z. B. bei einem Winkel etwa 100 bis 110 Grad nach dem unteren Totpunkt) gesteuert ist im ersten und im zweiten Bereich, kann Klopfen erzeugt werden, wenn die Motorlast ansteigt. Demgemäß kann die Kraftstoffeffizienz verschlechtert sein, wenn der Verstärkungsdruck (z.B. Ladedruck) ansteigt und Klopfen wird verschlechtert/verschlimmert. Um den oben beschriebenen Effekt zu verhindern oder zu unterbinden, rückt die Steuervorrichtung 30 den IVC-Zeitpunkt nach vorne.
  • Zu dieser Zeit, wie in den 4A bis 4C gezeigt ist, kann die Steuervorrichtung 30 den IVC-Zeitpunkt schnell vorrücken zu nahe einem unteren Totpunkt, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als oder gleich ist wie eine vorbestimmte Drehzahl, und kann den IVC-Zeitpunkt langsam vorrücken bei einem Winkel von etwa 30 bis 50 Grad nach dem unteren Totpunkt, wenn die Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Drehzahl, um die Charakteristik des Turbomotors zu reflektieren. Die vorbestimmt Drehzahl kann etwa 1500 Umdrehungen pro Minute (U/min) sein.
  • Ferner, wie in 5A bis 5C gezeigt ist, kann die Steuervorrichtung 30 den EVC-Zeitpunkt nahe zu einem oberen Totpunkt vorrücken, weil der EVC-Zeitpunkt am Maximumwert der Überlappung positioniert ist in dem ersten und dem zweiten Bereich.
  • Wenn der momentane Motorzustand nicht zu dem dritten Bereich gehört im Schritt S150, dann ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der momentane Motorzustand zu dem vierten Bereich gehört, im Schritt S170.
  • Falls der Verbrennungsmotorzustand in den vierten Bereich fällt, im Schritt S170, steuert die Steuervorrichtung 30 den IVC-Zeitpunkt auf nahe zu dem BDC im Schritt S180.
  • Der vierte Bereich kann ein Niederverstärkungsbereich (z.B. Niederladedruckbereich) sein, bei dem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie die erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner ist als die zweite vorbestimmte Drehzahl. Beispielsweise ist die erste vorbestimmte Drehzahl etwa 1500 U/min und ist die zweite vorbestimmte Drehzahl etwa 2500 U/min.
  • Die Steuervorrichtung 30 steuert den IVC-Zeitpunkt nahe zu dem BDC im vierten Bereich, wodurch die Kraftstoffeffizienz verbessert wird. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung 30 die Überlappung unterbinden oder verhindern durch Steuern des IVO-Zeitpunkts und des EVC-Zeitpunkts nahe zu dem oberen Totpunkt. Demgemäß kann eine kurze Einlass-Öffnungsdauer (z. B. etwa 180 Grad) im vierten Bereich verwendet werden.
  • Wenn der momentane Motorzustand nicht zum vierten Bereich gehört, im Schritt S170, ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der momentane Motorzustand zu dem fünften Bereich zugehört im Schritt S190.
  • Wenn der momentane Motorzustand zum fünften Bereich gehört im Schritt S190 dann öffnet die Steuervorrichtung 30 eine Drosselklappe komplett, rückt den IVO-Zeitpunkt vor den TDC und steuert den IVC-Zeitpunkt auf nach den BDC im Schritt S200.
  • Bei dem Turbomotor, falls das Drosselventil gesteuert wird auf weit geöffnet (voll geöffnet) (WOT), wenn die Motordrehzahl kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl (z. B. etwa 1500 U/min), wird der Einlassöffnungsdruck größer als der Auslassöffnungsdruck durch die (Turbo-)Druckverstärkung. Daher ist ein Effekt eines Spülen-Phänomens, welcher Verbrennungsgas des Auslasses ausstößt, beim Turbomotor markant im Vergleich zu einem Saugmotor. Demgemäß, wie in den 4A bis 4C gezeigt ist, kann die Steuervorrichtung 30 den IVO-Zeitpunkt vorrücken auf einen Winkel von etwa 20 bis 40 Grad vor dem TDC, um das Spülen zu erzeugen, und kann den IVC-Zeitpunkt steuern auf einen Winkel von etwa 0 bis 20 Grad nach dem BDC.
  • Obwohl der EVO-Zeitpunkt auf nach dem BDC verzögert ist, um das Spülphänomen zu vergrößern durch Auslassinterferenzreduzierung, ist der EVO-Zeitpunkt fest vor dem BDC gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung geeignet sein für einen Dreizylinderverbrennungsmotor, welcher nicht signifikant von Auslassinterferenz beeinflusst ist im Vergleich zu einem Vierzylinder, der stark von Auslassinterferenz beeinflusst ist.
  • Wenn der momentane Motorzustand nicht dem fünften Bereich angehört im Schritt S190, ermittelt die Steuervorrichtung 30, ob der momentane Motorzustand zum sechsten Bereich gehört im Schritt S210.
  • Wenn der momentane Motorzustand zum sechsten Bereich gehört, im Schritt S210, steuert die Steuervorrichtung 30 ein Drosselventil (z.B. eine Drosselklappe) auf voll auf und rückt den IVC-Zeitpunkt vor im Schritt S220.
  • Wenn die Motordrehzahl größer ist als die zweite vorbestimmte Drehzahl (z. B. etwa 2500 U/min) im sechsten Bereich, verschwindet das Spülphänomen, weil der Auslassöffnungsdruck viel größer ist als der Einlassöffnungsdruck. In diesem Falle, da der EVO-Zeitpunkt fest ist, um das Auslasspumpen zu erhöhen, kann die Ventilüberlappung vermieden oder unterbunden werden durch Annähern des EVC-Zeitpunkts an TDC, wie in den 5A bis 5C gezeigt.
  • Wenn WOT-Steuerung durchgeführt wird in einem Hochdrehzahlzustand, tritt bei einem Saugmotor kaum Klopfen auf, jedoch im Gegensatz dazu kann bei einem Turbomotor Klopfen verschlechtert sein. Daher, wie in den 4A bis 4C gezeigt, kann die Steuervorrichtung 30 den IVC-Zeitpunkt innerhalb eines Winkels von etwa 50 Grad nach dem BDC vorrücken, um Klopfen zu reduzieren durch Verringern des Verstärkungsdrucks.
  • Wie oben beschrieben, gemäß der vorliegenden Erfindung, werden die Öffnungsdauer und der Öffnungs-/Schließzeitpunkt des Kontinuierlich-variablen-Ventils gleichzeitig gesteuert, so dass der Verbrennungsmotor unter gewünschten Bedingungen gesteuert werden kann.
  • Das heißt, da der Öffnungszeitpunkt und der Schließzeitpunkt des Einlassventils und des Auslassventils geeignet gesteuert werden, werden die Kraftstoffeffizienz bei Teillastbetrieb und die Motorleistung bei einem Hochlastzustand verbessert. Ferner kann der Startkraftstoffbetrag reduziert werden durch Erhöhen des zulässigen Verdichtungsverhältnisses, und Abgas kann reduziert werden durch Verringern der Zeit zum Aufheizen eines Katalysators.
  • Zusätzlich, durch Weglassen der Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs/Schließzeitpunkt-Vorrichtung auf der Auslassventilseite, ist es möglich Kosten zu reduzieren und das Problem einer Ventil-Öffnung/Schließzeitpunkt-Steuerung zu vermeiden.
  • Obwohl die Erfindung in Verbindung mit speziellen Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist zu verstehen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen eingeschränkt ist.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Turboverbrennungsmotors, der mit einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (40) und einer Kontinuierlich-variabler-Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkt-Vorrichtung (45) auf einer Einlassventilseite und einer Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (50) auf einer Auslassventilseite ausgestattet ist, wobei das Verfahren aufweist: Klassifizieren, durch eine Steuervorrichtung (30), einer Mehrzahl von Steuerbereichen in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast (S100), Anwenden, durch die Steuervorrichtung (30), einer maximalen Öffnungsdauer auf das Einlassventil und Steuern eines Auslassventils, um eine Ventilüberlappung zu beschränken, in einem ersten Bereich (S120), Steuern, durch die Steuervorrichtung (30), des Einlassventils und des Auslassventils, um die maximale Öffnungsdauer des Einlassventils und des Auslassventils aufrecht zu erhalten, in einem zweiten Bereich (S130), Vorrücken, durch die Steuervorrichtung (30), eines Einlassventils-Schließzeitpunkts (IVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem unteren Totpunkt (BDC) und eines Auslassventils-Schließzeitpunkts (EVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem oberen Totpunkt (TDC), in einem dritten Bereich (S150), Annähern, durch die Steuervorrichtung (30), des IVC-Zeitpunkts an den unteren Totpunkt (BDC), in einem vierten Bereich (S180), Steuern, durch die Steuervorrichtung (30), einer Drosselklappe auf komplett geöffnet, Vorrücken eines Einlassventil-Öffnungszeitpunkts (IVO-Zeitpunkt) auf vor den oberen Totpunkt (TDC) und Steuern des IVC-Zeitpunkts auf einen vorbestimmten Wert nach dem BDC, in einem fünften Bereich (S200), und Steuern, durch die Steuervorrichtung (30), der Drosselklappe auf voll geöffnet und Vorrücken des IVC-Zeitpunkts um einen vorbestimmten Winkel nach dem BDC, in einem sechsten Bereich (S220), wobei der erste Bereich einen Bereich umfasst, in welchem eine Motorlast kleiner ist als eine erste vorbestimmte Last, wobei der zweite Bereich einen Bereich umfasst, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die erste vorbestimmte Last und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Last, wobei der dritte Bereich einen Bereich umfasst, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und kleiner ist als eine dritte vorbestimmte Last, wobei der vierte Bereich aufweist einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie eine erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Drehzahl, der fünfte Bereich umfasst einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl, und der sechste Bereich aufweist einen Bereich, in welchem die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie wie die zweite vorbestimmte Drehzahl.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilüberlappung begrenzt ist durch Fixieren des IVO-Zeitpunkts und des IVC-Zeitpunkts, und durch Setzen des EVC-Zeitpunkts als ein Maximalwert, um die Verbrennungsstabilität aufrecht zu erhalten, in dem ersten Bereich.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die maximale Öffnungsdauer des Einlassventils und des Auslassventils aufrechterhalten wird durch Verzögern des EVC-Zeitpunkts gemäß einem Anstieg der Motorlast, auf nach dem TDC im zweiten Bereich.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der IVC-Zeitpunkt vorgerückt wird zu nahe dem BDC, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als oder gleich ist wie eine vorbestimmte Drehzahl und vorgerückt wird auf nach den BDC, wenn die Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Drehzahl im dritten Bereich.
  5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der IVC-Zeitpunkt an den BDC angenähert wird, und wobei der IVO-Zeitpunkt und der EVC-Zeitpunkt dem TDC angenähert werden im vierten Bereich.
  6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der EVC-Zeitpunkt dem TDC angenähert wird, um die Ventilüberlappung zu unterbinden, im sechsten Bereich.
  7. System zum Steuern eines Ventil-Öffnungs/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors, der mit einem Turbolader ausgestattet ist, wobei das System aufweist: einen Datendetektor (10), der eingerichtet ist, um Daten zu detektieren, die einen Fahrzustand eines Fahrzeugs betreffen, einen Nockenwellenpositionssensor (20), welcher eingerichtet ist, um eine Position einer Nockenwelle zu detektieren, eine einlassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (40), welche eingerichtet ist, eine Öffnungsdauer eines Einlassventils eines Verbrennungsmotors zu steuern, eine auslassseitige Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Vorrichtung (CVVD-Vorrichtung) (50), welche eingerichtet ist, um eine Öffnungsdauer eines Auslassventils eines Verbrennungsmotors zu steuern, eine einlassseitige Kontinuierlich-variable-Ventil-Öffnungs/Schließzeitpunkt-Vorrichtung (CVVT-Vorrichtung) (45), welche eingerichtet ist, um einen Öffnungszeitpunkt und einen Schließzeitpunkt des Einlassventils des Verbrennungsmotors zu steuern, und eine Steuervorrichtung (30), welche eingerichtet ist, um eine Mehrzahl von Steuerbereichen zu klassifizieren in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl und einer Motorlast basierend auf Signalen von dem Datendetektor (10) und dem Nockenwellenpositionssensor (20), und welche eingerichtet ist, um die einlassseitige CVVD-Vorrichtung (40), die auslassseitige CVVD-Vorrichtung (50) und die einlassseitige CVVT-Vorrichtung (45) gemäß den Steuerbereichen zu steuern, wobei die Steuerbereiche umfassen: einen ersten Steuerbereich, der von der Steuervorrichtung (30) ermittelt wird, wenn die Motorlast kleiner ist als eine erste vorbestimmte Last, einen zweiten Steuerbereich, welcher von der Steuereinrichtung (30) ermittelt wird, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die erste vorbestimmte Last und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Last, einen dritten Steuerbereich, der von der Steuervorrichtung (30) ermittelt wird, wenn die Motorlast größer ist als oder kleiner ist wie die zweite vorbestimmte Last und kleiner ist als eine dritte vorbestimmte Last, einen vierten Steuerbereich, der von der Steuervorrichtung (30) ermittelt wird, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie eine erste vorbestimmte Drehzahl und kleiner ist als eine zweite vorbestimmte Drehzahl, einen fünften Steuerbereich, der von der Steuervorrichtung (30) ermittelt wird, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl, und einen sechsten Steuerbereich, der von der Steuervorrichtung ermittelt wird, wenn die Motorlast größer ist als oder gleich ist wie die dritte vorbestimmte Last und die Motordrehzahl größer ist als oder gleich ist wie die zweite vorbestimmte Drehzahl, und wobei die Steuervorrichtung (30) eine maximale Öffnungsdauer auf das Einlassventil anwendet und das Auslassventil steuert, um eine Ventilüberlappung zu begrenzen, im ersten Bereich, das Einlassventil und das Auslassventil steuert, um die maximale Öffnungsdauer des Einlassventils und des Auslassventils aufrecht zu erhalten, in dem zweiten Bereich, einen Einlassventil-Schließzeitpunkt (IVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem unteren Totpunkt (BDC) und einen Auslassventil-Schließzeitpunkt (EVC-Zeitpunkt) um einen vorbestimmten Winkel nach einem oberen Totpunkt (TDC) vorrückt, im dritten Bereich, den IVC-Zeitpunkt an den unteren Totpunkt (BDC) annähert, im vierten Bereich, eine Drosselklappe auf voll geöffnet steuert und einen Einlassventil-Öffnungszeitpunkt (IVO-Zeitpunkt) auf vor den oberen Totpunkt (TDC) vorrückt und den IVC-Zeitpunkt auf einen vorbestimmten Wert nach dem BDC steuert, im fünften Bereich, und die Drosselklappe auf voll geöffnet steuert und den IVC-Zeitpunkt um einen vorbestimmten Winkel nach dem BDC vorrückt, im sechsten Bereich.
  8. System gemäß Anspruch 7, wobei die Steuervorrichtung (30) die Ventilüberlappung begrenzt durch Fixieren des IVO-Zeitpunkts und des IVC-Zeitpunkts, und durch Setzen des EVC-Zeitpunkts als einen Maximalwert, um die Verbrennungsstabilität aufrecht zu erhalten, im ersten Bereich.
  9. System gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Steuervorrichtung (30) den EVC-Zeitpunkt auf nach dem TDC verzögert gemäß einem Anstieg der Motorlast, um die Ventilüberlappung als einen Maximalwert aufrecht zu erhalten, im zweiten Bereich.
  10. System gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Steuervorrichtung (30) den IVC-Zeitpunkt vorrückt auf nahe zu dem BDC, wenn die Motordrehzahl kleiner ist als oder gleich ist wie eine vorbestimmte Drehzahl, und den IVC-Zeitpunkt vorrückt auf nach den BDC, wenn die Motordrehzahl größer ist als die vorbestimmte Drehzahl, im dritten Bereich.
  11. System gemäß einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Steuervorrichtung (30) den IVC-Zeitpunkt auf den BDC steuert und den IVO-Zeitpunkt und den EVC-Zeitpunkt dem TDC annähert, im vierten Bereich.
  12. System gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Steuervorrichtung (30) den EVC-Zeitpunkt an den TDC annähert, um die Ventilüberlappung zu unterbinden, im sechsten Bereich.
DE102016119327.5A 2015-12-11 2016-10-11 Verfahren zum Steuern eines Ventil-Öffnungs-/Schließzeitpunkts eines Kontinuierlich-variable-Ventilöffnungsdauer-Verbrennungsmotors Active DE102016119327B4 (de)

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