DE102017127651A1

DE102017127651A1 - Verfahren zum adaptiven Steuern eines Kraftfahrzeug-Motorsystems

Info

Publication number: DE102017127651A1
Application number: DE102017127651.3A
Authority: DE
Inventors: Mark Ustel; Mohammad Farid
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2016-11-25
Filing date: 2017-11-23
Publication date: 2018-05-30
Also published as: GB2556921B; RU2017137529A; CN108266243B; MX2017015028A; CN108266243A; GB2556921A; GB201619998D0; US20180149048A1; TR201717769A2; US10487702B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zum adaptiven Steuern eines Motorsystems 10 eines Kraftfahrzeugs 5 offenbart, umfassend die Schritte des Auswertens der Ausgaben von Winkelstellungssensoren 17, 18, die der Einlass- und der Auslassnockenwelle 13, 14 eines Motors 15 des Motorsystems 10 zugeordnet sind, um festzustellen, ob Differenzen zwischen den aktuell gemessenen Stellungen und vorher abgespeicherten Stellungen das Ergebnis einer Längenausdehnung des zum Antreiben der Nockenwellen 13, 14 verwendeten Endlosantriebs 26 sind oder auf andere Gründe zurückzuführen sind. Wird bestätigt, dass die Differenzen auf die Längenausdehnung des Endlosantriebs 26 zurückzuführen sind, dann werden die Messwerte der Winkelstellung zum Steuern einer Anzahl von Motorfunktionen verwendet.

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Motorsystem eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Motor mit zumindest zwei Nockenwellen, die über einen Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben wird, und insbesondere auf das adaptive Steuern des Motors basierend auf Änderungen bei der Nockenwellenzeitsteuerung aufgrund von Abnutzung des Endlosantriebs.
Es ist bekannt, dass im Laufe der Zeit ein Endlosantrieb, der zum Antreiben eines Nockenwellenpaares von einem Motor verwendet wird, sich aufgrund des Gebrauchs und aufgrund dessen abnutzt, dass diese Abnutzung den Effekt hat, eine Längenausdehnung des Endlosantriebs (Primärantrieb) hervorzurufen, und sowohl ein Strecken des Endlosantriebs selbst als auch einen Abrieb von Teilen des Endlosantriebs, wie etwa Zähne eines Zahnriemens und Glieder einer Antriebskette, umfasst.
Eine solche Abnutzung führt zu dem Winkelverhältnis zwischen Kurbelwelle und Nockenwellen und zwischen den beiden sich dadurch ändernden Nockenwellen, was zu Ventilzeitsteuerungsfehlern führt.
Die Längenausdehnung des Primärantriebs bewirkt eine Verschiebung in Richtung spät für die Einlass- und auch für die Auslassnockenwellenzeitsteuerung, was wiederum die Verbrennungsstabilität und den Kraftstoffverbrauch im Leerlauf und unter anderen Teillastbedingungen verschlechtert und den volumetrischen Wirkungsgrad bei hohen Lasten vermindert, wodurch das verfügbare Drehmoment vom Motor herabgesetzt wird.
Zusätzlich vermindert eine verspätete Auslassnockenwellenzeitsteuerung jeglichen Sicherheitsspielraum, der den Kolben vor Kontakt mit dem Ventil schützt und eine verspätete Einlassnockenwellenzeitsteuerung verringert das verfügbare Fenster für den sicheren Betrieb der Ventildeaktivierung, die für die Zylinderdeaktivierung erforderlich ist.
Zusätzlich zur oben genannten Erläuterung wird jede Spannvorrichtung für den Primärantrieb, die zum Beseitigen von Schlupf des Primärantriebs bereitgestellt wird, der durch die Längenausdehnung des Primärantriebs verursacht wird, nur bis zu einer vorbestimmten prozentualen Längenausdehnung des Primärantriebs effektiv funktionieren.
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zum Steuern eines Motorsystems eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, das einen Motor mit mindestens zwei Nockenwellen aufweist, die über einen Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, umfassend einen Auswertungsprozess für den Endlosantrieb, um das Vorhandensein einer Längenausdehnung des Endlosantriebs zu bestätigen und zu quantifizieren, und die adaptive Steuerung des Motors basierend auf den Ergebnissen des Auswerteprozesses für den Endlosantrieb.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum adaptiven Steuern eines Motorsystems von einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, aufweisend einen Motor mit einer Kurbelwelle, einer ersten und einer zweiten Nockenwelle, die über ein Endlosantriebssystem mit einem Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, und eine elektronische Steuerung, wobei das Verfahren umfasst:

a/ Messen einer Winkelstellung von einer aus erster und zweiter Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in einer Referenzstellung ist, und Verwenden der gemessenen Winkelstellung zum Erzeugen eines Werts der Änderung in der Winkelstellung für die eine Nockenwelle;
b/ Messen einer Winkelstellung für die andere Nockenwelle aus erster und zweiter Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist, und Verwenden der gemessenen Winkelstellung zum Erzeugen eines Werts der Änderung der in Winkelstellung für die andere Nockenwelle;
c/ Feststellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle auch in der gleichen Richtung nach spät erfolgt wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle;
d/ Feststellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind;
e/ Feststellen, ob ein Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung von einer Nockenwelle in Bezug auf die andere Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist; und
f/ wenn die Ergebnisse der Schritte c bis e angeben, dass irgendeine Änderung in der Winkelstellung in der gleichen Richtung nach spät für beide Nockenwellen erfolgt ist und Änderungen in der Winkelstellung schrittweise Änderungen sind, und das Verhältnis der Winkeländerung von einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie von dem Endlosantriebssystem ist, umfasst das Verfahren ferner das Bestätigen, dass die aktuelle Änderung in der Winkelstellung der ersten und zweiten Nockenwelle das Ergebnis der Längenausdehnung des Endlosantriebs ist, sowie das Verwenden der gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle bei der Steuerung einer oder mehrerer Betriebsfunktionen des Motors.

Dies bringt den Vorteil, dass nicht nur eine Längenausdehnung des Endlosantriebs erfasst werden kann, sondern es kann auch bestätigt werden, dass jegliche Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen auf solch eine Längenausdehnung und nicht auf irgendeinen anderen Systemfehler bzw. -mangel zurückzuführen sind.
Das Feststellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in die gleiche Richtung nach spät erfolgt ist wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle, kann das Messen der Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle umfassen, wenn die Kurbelwelle in der Referenzstellung ist, sowie das Vergleichen der aktuell gemessenen Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle mit zuvor gespeicherten Bezugswinkelstellungen für die erste und die zweite Nockenwelle, um die Differenz in der Winkelstellung einer jeden Nockenwelle im Vergleich zu deren Bezugsstellung zu quantifizieren, und Verwenden der Differenzen in der Winkelstellung, um festzustellen, ob die Änderungen in der Winkelstellung für beide Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt sind.
Das Feststellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind, kann das Vergleichen der aktuell gemessenen Stellung einer jeden Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in einer Referenzstellung ist, mit einer oder mehreren vorhergehenden Messungen der Winkelstellung für die gleiche Nockenwelle umfassen, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist, und dann, wenn die Änderungen in der Winkelstellung einem im Wesentlichen einheitlichen Muster folgen, das Verwenden als Bestätigung dafür umfassen, dass die Änderungen in der Winkelstellung das Ergebnis einer schrittweisen Längenausdehnung des Endlosantriebs sind.
Das Feststellen, ob ein Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung von einer der Nockenwellen im Vergleich zur anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystem ist, kann ein Teilen einer Änderung in der Winkelstellung einer der Nockenwellen mit einer entsprechenden Änderung in der Winkelstellung der anderen Nockenwelle umfassen, um ein errechnetes Verhältnis der Änderung zu erzeugen, sowie das Vergleichen von dem errechneten Verhältnis der Änderung mit einem vorbestimmten Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems.
Die Betriebsfunktion des Motors kann die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Auslassventile des Motors sein, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Die Betriebsfunktion des Motors kann die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile des Motors sein, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Die Betriebsfunktion des Motors kann das Schließen eines Auslassventils eines Zylinders des Motors sein, um einen Kontakt zwischen dem jeweiligen Ventil und einem Kolben des jeweiligen Zylinders zu vermeiden.
Der Motor kann einen deaktivierbaren Zylinder haben und die Betriebsfunktion des Motors kann das Deaktivieren des deaktivierbaren Zylinders des Motors sein.
Die erste Nockenwelle kann eine Einlassnockenwelle sein und die gemessene Winkelstellung der Einlassnockenwelle des Motors kann dazu verwendet werden, ein Deaktivierungssteuerfenster für den deaktivierbaren Zylinder des Motors anzupassen.
Die Betriebsfunktion kann das Bereitstellen von einem Hinweis für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs sein, dass eine vorbestimmte Aktion angeraten wird, wenn die gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle angibt, dass eine vorbestimmte Längenausdehnungsgrenze für den Endlosantrieb überschritten wurde.
Die vorbestimmte Aktion kann eines aus Ölwechsel oder Austausch des Endlosantriebs des Motors sein.
Die erste Nockenwelle kann eine Einlassnockenwelle sein und die zweite Nockenwelle kann eine Auslassnockenwelle sein.
Das Endlosantriebssystem kann eine Kette umfassen, die mit einem Antriebskettenrad kämmt, das mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist, sowie ein erstes und ein zweites angetriebenes Kettenrad, das an die erste bzw. die zweite Nockenwelle befestigt ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug-Motorsystem bereitgestellt, aufweisend einen Motor mit einer ersten und einer zweiten Nockenwelle, die über ein Endlosantriebssystem mit einem Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, einen Kurbelwellensensor, um die Drehstellung der Kurbelwelle zu erfassen, und einen ersten und einen zweiten Nockenwellensensor, um die Drehstellungen der ersten bzw. zweiten Nockenwelle zu erfassen, wenn die Kurbelwelle in einer Referenzstellung ist, und eine elektronische Steuerung, um Ausgangsdaten vom Kurbelwellensensor und von den beiden Nockenwellensensoren zu verarbeiten, wobei die elektronische Steuerung geeignet ist zum

a/ Verwenden der Ausgangsdaten von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle;
b/ Verwenden der Ausgangsdaten von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind;
c/ Verwenden der Ausgangsdaten von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob ein Verhältnis der Änderung der Winkelstellung einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystem ist; und
d/ falls die Ergebnisse der Schritte a bis c angeben, dass eine Änderung in der Winkelstellung für beide Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist und Änderungen in der Winkelstellung schrittweise Änderungen sind, und das Verhältnis der Winkeländerung einer Nockenwelle gegenüber der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist, dann ist die elektronische Steuerung dazu geeignet, dies als Bestätigung dafür zu verwenden, dass eine aktuelle Änderung in der Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwellen das Ergebnis einer Längenausdehnung des Endlosantriebs ist, und sie ist ferner dazu geeignet, die gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle bei der Steuerung von einer oder mehreren Betriebsfunktionen des Motors zu verwenden.

Die elektronische Steuerung kann geeignet sein zum Feststellen, ob eine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle erfolgt ist, indem der erste und der zweite Nockenwellensensor dazu verwendet werden, die Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle zu messen, wenn die Kurbelwelle von dem Kurbelwellensensor als in der Referenzstellung befindlich erfasst wird, Vergleichen der aktuell gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle mit Bezugswinkelstellungen für die erste und die zweite Nockenwelle, die zuvor in einem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert wurden, um die Differenz in der Winkelstellung einer jeden Nockenwelle im Vergleich mit ihrer jeweiligen Bezugsstellung zu quantifizieren, und die Differenzen in der Winkelstellung zu verwenden, um festzustellen, ob die Änderungen in der Winkelstellung für beide Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt sind.
Die elektronische Steuerung kann dazu angeordnet sein, um festzustellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwelle schrittweise Änderungen sind, indem die aktuell gemessene Stellung einer jeden Nockenwelle verglichen wird, wie sie von den Ausgangsdaten des ersten und des zweiten Nockenwellensensors bereitgestellt wird, wenn die Kurbelwelle von dem Kurbelwellensensor als in der Referenzstellung befindlich erfasst wird, und zwar mit einer oder mehreren vorherigen Messungen der Winkelstellung für die gleiche Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist und, falls Änderungen in der Winkelstellung einem im Wesentlichen einheitlichen Muster folgen, indem dies als Bestätigung dafür verwendet wird, dass die Änderungen in der Winkelstellung das Ergebnis der schrittweisen Längenausdehnung des Endlosantriebs sind.
Die elektronische Steuerung kann dazu angeordnet sein, um festzustellen, ob das Verhältnis der Änderung der Winkelstellung einer der Nockenwellen im Vergleich zu der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist, indem eine Änderung in der Winkelstellung einer der Nockenwellen mit einer entsprechenden Änderung in der Winkelstellung der anderen Nockenwelle geteilt wird, um ein errechnetes Verhältnis von Änderung zu erhalten, und indem das errechnete Verhältnis der Änderung mit einem vorbestimmten Verhältnis, das in einem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert ist, basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems verglichen wird.
Das vorbestimmte Verhältnis kann ein Verhältnis der Länge des Endlosantriebs von einem Antriebsrad, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, zu einem angetriebenen Rad sein, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle verbunden ist, in Bezug auf die Summe der Länge des Endlosantriebs von einem Antriebsrad, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, zum angetriebenen Rad, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle verbunden ist, und der Länge des Endlosantriebs zwischen dem angetriebenen Rad, das mit der ersten Nockenwelle verbunden ist, und einem angetriebenen Rad, das mit einem Ende der zweiten Nockenwelle verbunden ist.
Die Betriebsfunktion des Motors kann die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Auslassventile des Motors sein, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Die Betriebsfunktion des Motors kann die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile des Motors sein, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Die Betriebsfunktion des Motors kann das Schließen eines Auslassventils eines Zylinders des Motors sein, um einen Kontakt zwischen dem jeweiligen Ventil und einem Kolben des jeweiligen Zylinders zu vermeiden.
Der Motor kann einen deaktivierbaren Zylinder haben und die Betriebsfunktion des Motors kann das Deaktivieren des deaktivierbaren Zylinders des Motors durch die elektronische Steuerung sein.
Die erste Nockenwelle kann eine Einlassnockenwelle sein und die gemessene Winkelstellung der Einlassnockenwelle des Motors kann dazu verwendet werden, ein Deaktivierungssteuerfenster anzupassen, das dem deaktivierbaren Zylinder des Motors zugeordnet ist, und die elektronische Steuerung ist dazu angeordnet, ein Deaktivieren des deaktivierbaren Zylinders dann zu verhindern, wenn die aktuelle Stellung der Einlassnockenwelle außerhalb des Deaktivierungssteuerfensters liegt.
Die Betriebsfunktion kann das durch die elektronische Steuerung erfolgende Bereitstellen von einem Hinweis für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs sein, dass eine vorbestimmte Aktion angeraten wird, wenn die gemessene Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle angibt, dass eine vorbestimmte Längenausdehnungsgrenze für den Endlosantrieb überschritten wurde.
Die vorbestimmte Aktion kann eines aus Ölwechsel beim Motor und Austausch des Endlosantriebs des Motors sein.
Die erste Nockenwelle kann eine Einlassnockenwelle des Motors sein und die zweite Nockenwelle kann eine Auslassnockenwelle des Motors sein.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit einem Motorsystem bereitgestellt, das in Übereinstimmung mit dem genannten zweiten Aspekt der Erfindung ausgebildet ist.
Die Erfindung wird nun anhand von einem Beispiel in Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, worin zeigt:

1 ein schematisches Diagramm eines Kraftfahrzeugs in Übereinstimmung mit einem dritten Aspekt der Erfindung, das ein Antriebssystem in Übereinstimmung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung ist;
2 eine schematische Endansicht des Motors, der Teil des Motorsystems ist, das in 1 gezeigt ist und ein Primärantriebssystem für ein Paar Nockenwellen des Motors in einer Referenzstellung veranschaulicht, in welcher keine Längenausdehnung des Endlosantriebs stattgefunden hat;
3 eine schematische Ansicht wie in 2 gezeigt, die jedoch die Auswirkung der Längenausdehnung des Endlosantriebs in Drehstellungen des Paares von Nockenwellen veranschaulicht;
4 ist ein übergeordnetes Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum adaptiven Steuern eines Motorsystems in Übereinstimmung mit einem ersten Aspekt der Erfindung;
5a ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen der Drehstellung der Einlassnockenwelle und dem Ventilhub zeigt, welches die Auswirkung einer Längenausdehnung des Endlosantriebs in einem gewünschten Betriebsfenster für die Zylinderdeaktivierung angibt; und
5b eine vergrößerte Ansicht des Bereichs „R“ in 5a.

Insbesondere in Bezug auf 1 bis 3 wird ein Kraftfahrzeug 5 mit Rändern und Motorsystem 10 dargestellt. Es ist zu verstehen, dass das Kraftfahrzeug 5 von jeglicher Art bzw. Gestalt sein kann, das zwei oder mehr Räder zum Fahren hat. Das Motorsystem in diesem Beispiel umfasst einen Verbrennungsmotor 15 mit zwei obenliegenden Nockenwellen und eine elektronische Steuerung 20. Es ist zu verstehen, dass obgleich in dem Fall des beschriebenen Beispiels der Motor 15 die einzige Antriebsquelle für das Kraftfahrzeug 5 ist, der Motor alternativ auch Teil eines Hybridfahrzeug-Antriebsstrangs sein könnte.
Auch ist zu verstehen, dass die elektronische Steuerung nicht eine einzelne Einheit sein muss, sondern auch aus einer Anzahl von kommunizierenden, elektronischen Prozessoren oder Vorrichtungen ausgebildet sein kann, die zusammenwirken, um den Betrieb des Motors 15 zu steuern.
Das Motorsystem 10 umfasst ferner einen ersten und einen zweiten Nockenwellendrehstellungssensor 17 und 18, einen Kurbelwellenstellungssensor 19, einen ersten und einen zweiten Nockenwellenversteller 21 und 22 und eine Zylinderdeaktivierungseinrichtung 27.
Der Kurbelwellenstellungssensor 19 ist dazu angeordnet, den Drehwinkel bzw. die Drehwinkelstellung der Kurbelwelle zu messen und kann in Form von einem Magnetsensor vorliegen, der dazu angeordnet ist, die Zähne an einem Zahnring zu erfassen, der aus einem magnetisch leitenden Material hergestellt ist und an einem Ende der Kurbelwelle befestigt ist. Wie im Stand der Technik bekannt ist, hat eine der Zahnlücken zwischen den Zähnen des Zahnrings eine größere Breite als die anderen Zahnlücken des Zahnrings und kann daher eine Kurbelwellen-Referenzstellung kennzeichnen. Wenn die Kurbelwellen-Referenzstellung erreicht ist, wird eine Referenzmarke als Signal erzeugt, das von dem Kurbelwellensensor 19 ausgegeben wird. Wenn dieser Referenzausgabe von der elektronischen Steuerung 20 erfasst wird, wird sie dazu verwendet, weitere Messungen auszulösen, wie etwa die Nockenwellendrehwinkelstellung, und um den Betrieb des Motors 15 zu steuern.
Der erste Drehstellungssensor 17 ist dazu angeordnet, die Drehstellung einer ersten Nockenwelle 13 (in 2 in gepunkteter Linie dargestellt) zu erfassen und stellt einen Ausgang zur elektronischen Steuerung 20 bereit, und der zweite Drehstellungssensor 18 ist dazu angeordnet, die Drehstellung einer zweiten Nockenwelle 14 (in 2 in gepunkteter Linie dargestellt) zu erfassen und stellt einen Ausgang zur elektronischen Steuerung 20 bereit.
Der erste Nockenwellenversteller 21 ist dazu geeignet, die Drehstellung der ersten Nockenwelle 13 relativ zu einer Bezugsstellung in Reaktion auf die Steuerausgabe der elektronischen Steuerung 20 zu variieren und kann von jeglicher bekannter Art sein. Im Falle vom vorliegenden Beispiel ist die erste Nockenwelle 13 eine Einlassnockenwelle des Motors 15 und der Mechanismus, der den ersten Nockenwellenversteller 21 bildet, ist dazu angeordnet, die Nockenwelle 13 in Uhrzeigerrichtung zu drehen, wie in 2 und 3 gezeigt ist, um das Öffnen der Einlassventile (nicht gezeigt) vorzustellen, das von der Einlassnockenwelle 13 von der Basis- bzw. Bezugsstellung in Reaktion auf die Steuerausgabe der elektronischen Steuerung 2C ausgeführt wird.
Der zweite Nockenwellenversteller 22 ist dazu geeignet, die Drehstellung der zweiten Nockenwelle 14 relativ zu einer Bezugsstellung in Reaktion auf eine Steuerausgabe von der elektronischen Steuerung 20 zu variieren und kann von bekannter Art sein. Im Falle vom vorliegenden Beispiel ist die zweite Nockenwelle 14 eine Auslassnockenwelle des Motors 15 und der den zweiten Nockenwellenversteller 22 bildende Mechanismus ist dazu angeordnet, die Nockenwelle 13 in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen, wie in 2 und 3 ersichtlich ist, um das Öffnen der Auslassventile (nicht gezeigt) zu verzögern, das von der Auslassnockenwelle 13 von der Basis- bzw. Bezugsstellung in Reaktion auf eine Steuerausgabe von der elektronischen Steuerung 20 ausgeführt wird.
Im Falle des vorliegenden Beispiels ist der Motor 15 ein Dreizylindermotor und die Zylinderdeaktivierungseinrichtung 27 enthält Schlepphebel, die zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle 13 und 14 angeordnet sind, und die Ventile, die sie bei einem Zylinder des Motors 15 betätigen. Ein Beispiel für einen solchen Dreizylindermotor mit einem deaktivierbaren Zylinder ist in der GB-Patentschrift 2,496,407 beschrieben.
Wenn ein Hydraulikdruck auf jeweilige Verriegelungsstifte für die Schlepphebel aufgebracht wird, dann werden die Schlepphebel verriegelt, so dass sie eine Bewegung von der zugeordneten Nockenwelle auf die Ventile übertragen, die über die Nockenwelle betätigt werden, und wenn der Hydraulikdruck abgebaut wird, werden die Verriegelungsstifte freigegeben und die zugeordneten Ventile werden nicht über die Nockenwellen betätigt, sondern bleiben geschlossen.
Die Steuerung des Hydraulikdrucks zu den Schlepphebeln wird über ein oder mehrere elektrohydraulische Ventile in Reaktion auf eine Steuerausgabe von der elektronischen Steuerung gesteuert.
Es ist zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung von Schlepphebeln für die Zylinderdeaktivierung beschränkt ist, und dass andere Arten von Zylinderdeaktivierung angewendet werden können. Ferner ist zu verstehen, dass in bestimmten Fällen mehr als ein Zylinder eines Motors zum Deaktivieren vorgesehen sein können.
Wie in 2 und 3 gezeigt ist, wird ein Endlosantrieb in Form einer Primärantriebskette 26 verwendet, um die angetriebenen Kettenräder 23, 24 antriebsmäßig mit dem Antriebskettenrad 25 zu verbinden.
Das erste angetriebene Kettenrad 23 wird zum Drehen der ersten Nockenwelle 13 verwendet und das zweite Kettenrad 24 wird zum Drehen der zweiten Nockenwelle 14 verwendet. Das Antriebskettenrad 25 ist an ein Ende einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) des Motors 15 so befestigt, dass die beiden Nockenwellen 13, 14 angetrieben werden, wenn der Motor 15 läuft.
Die Bewegungsrichtung der Primärantriebskette 26, wenn der Motor 15 läuft, ist mit den Pfeilen ‚D‘ in 2 und 3 angegeben. Eine Nachstellvorrichtung 30 ist auf einer losen Seite des Primärkettenantriebs zwischen dem Antriebskettenrad 25 und dem zweiten angetriebenen Kettenrad 24 vorhanden. Die Nachstellvorrichtung 30 hat ein frei drehendes Ritzel 31, das mit der Primärantriebskette 26 kämmt. Das Ritzel 31 wird von einem Nachstellarm 32 drehbar gelagert, der relativ zu einer festen Lagerung 33 verlagerbar ist, um die Lose der Primärantriebskette 26 aufzunehmen, wie dies im Stand der Technik wohl bekannt ist.
In 2 wird das Antriebskettenrad 25 in einer Referenz- bzw. Bezugsstellung C_Ref gezeigt und das erste und das zweite angetriebene Kettenrad 23 und 24 sind in entsprechenden Bezugs- bzw. Referenzstellungen C1_Ref und C2_Ref gezeigt. Diese sind die idealisierten Stellungen, welche die Kurbelwelle und die Nockenwellen 13, 14 mit einer neuen Primärantriebskette 25 einnehmen, wenn die Kurbelwelle in der Bezugs- bzw. Referenzwinkelstellung C_Ref ist und die Nockenwellen 13, 14 in einem vorbestimmten Winkelverhältnis bezüglich ihres jeweiligen Kettenrads 23, 24 verriegelt sind.
In 3 ist die Auswirkung der Längenausdehnung des Primärantriebs 26 veranschaulicht, wenn auch in einer übertriebenen Form, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern.
Die Kurbelwelle ist in der gleichen Referenzstellung wie in 2 gezeigt, d. h. C_Ref, aber die erste und die zweite Nockenwelle 13 und 14 haben sich in die späten Stellungen C1' und C2' im Vergleich zu den Stellungen C1_Ref und C2_Ref aufgrund der Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 gedreht.
Das erste Kettenrad 23 hat sich in einer Richtung nach spät zur Winkelstellung C1' gedreht, die von der Referenzstellung C1_Ref um einen Winkel von θ1 Radians verlagert ist, und das zweite Kettenrad 24 hat sich in einer Richtung nach spät aus der Referenzstellung C2_Ref in die späte Stellung C2' um einen Winkel von θ2 Radianten gedreht.
Wie nachfolgend beschrieben wird, besteht dann, wenn die Verlagerung des ersten und des zweiten Kettenrads 23 und 24 aufgrund der Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 erfolgt, ein festes Verhältnis zwischen dem Maß der Spätverstellung der ersten Nockenwelle 13, bezogen auf das erste Kettenrad 23, und dem Maß der Spätverstellung der zweiten Nockenwelle 14, bezogen auf das zweite Kettenrad 24, und die Spätverstellung der zweiten Nockenwelle 14 ist größer als die Spätverstellung der ersten Nockenwelle 13.
Mit besonderer Bezugnahme auf 3 ist die Länge der Primärkette 26 zwischen dem Antriebskettenrad 25 und dem ersten Kettenrad 23 als Länge ‚L1‘ definiert und die Länge der Primärkette 26 zwischen dem zweiten angetriebenen Kettenrad 24 und dem ersten Kettenrad 23 ist als Länge ‚L2‘ definiert.
Dazu besteht ein festes geometrisches Verhältnis zwischen dem Einfluss eines Einheitsmaßes der Primärketten-Längenausdehnung (E) und der Winkeldrehung des ersten und zweiten Kettenrads 23 und 24 aufgrund dieser Längenausdehnung.
Das bedeutet:
Für das erste Kettenrad 23 ist die Auswirkung eines Einheitsmaßes der Längenausdehnung (E) gleich E* L1.
Ähnlich ist für das zweite Kettenrad 24 die Auswirkung eines Einheitsmaßes der Längenausdehnung (E) gleich E* (L1 + L2). Zum Beispiel unter der Annahme, dass die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 gleich 0,005 m pro m ist, dann ist für das erste Kettenrad 23 die erwartete Änderung in der Winkelstellung aufgrund einer Änderung in der Länge □L gleich 0,005*L1 und für das zweite Kettenrad 24 ist die entsprechende Änderung in der Winkelstellung aufgrund einer Änderung in der Länge gleich 0,005 *(L1 + L2).
Wenn also beispielsweise die Länge L1 0, 320 m beträgt und die Länge L2 0,17 m beträgt, dann sind die entsprechenden Werte □L Kettenrad 23 = 005*(0,32) = 0,0016 m □L Kettenrad 24 = 005*(0,32 + 0,17) = 0,00245 m Daher sollte dann, wenn die Änderung in der Winkelstellung aufgrund der Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 erfolgt ist, die Winkelstellungsänderung θ2 im Wesentlichen gleich 1,53-mal die Winkelstellungsänderung θ1 sein.
Wenn die Änderung in der Winkelstellung für die beiden Kettenräder 23, 24 nicht im Verhältnis von im Wesentlichen 1,53 bis 1,00 liegt, dann kann davon abgeleitet werden, dass die Änderung in der Winkelstellung nicht allein auf die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 zurückzuführen ist, und es werden weitere Faktoren, wie etwa Erfassungsfehler, einbezogen. Dies kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen Hinweis für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs 5 bereitzustellen, dass das Fahrzeug 5 von einem Kundendienst oder in der Werkstatt überprüft werden muss, um die Ursache des Fehlers zu ermitteln.
In ähnlicher Weise ist dann, wenn die gemessene Änderung in der Winkelstellung nicht in der gleichen Richtung nach spät für beide Kettenräder 23 erfolgt, dies ein Hinweis, dass die Änderung in der Winkelstellung nicht auf die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 zurückzuführen ist, sondern auf andere Faktoren, wie etwa auf eine Kette, die einen oder mehrere Zähne des ersten und zweiten Kettenrads 23 und 24 überspringt. Wie zuvor kann dies ein Hinweis für einen Benutzer des Fahrzeugs dafür sein, die Unversehrtheit des Primärantriebssystems durch einen Kundendienst oder eine Werkstatt überprüft zu lassen.
Das Muster der Änderung kann auch ausgewertet werden, um zu überprüfen, ob eine schrittweise Veränderung erfolgt ist, die im Laufe der Zeit und nicht durch eine plötzliche Änderung aufgrund eines Systemfehlers auftritt, wie etwa aufgrund einer gebrochenen Nachstellvorrichtung, die zu einem Zahnspringen führt.
Um dies zu erreichen, werden aktuelle Werte der Änderung im Winkel θ1, θ2 mit einem oder mehreren vorherigen Werten verglichen, um festzustellen, ob die Änderung einer konstanten Tendenz folgt oder ob eine schnelle oder schrittweise Änderung seit der letzten Messung erfolgt ist.
Es ist zu verstehen, dass ein festes Verhältnis zwischen einer Änderung in der Länge □L der Primärantriebskette 26 und der entsprechenden Winkeländerung im Winkel θ1, θ2 basierend auf einer Zahnteilung und einem Durchmesser der angetriebenen Kettenräder 23, 24 besteht. Daher kann eine Änderung in der Länge der Primärantriebskette 26 basierend auf den Änderungen im Winkel θ1, θ2 errechnet werden. Es sei angemerkt, dass dadurch, dass die jeweiligen Nockenwellenversteller 21, 22 in einer vorbestimmten Stellung verriegelt werden, wenn die Messungen erfolgt sind, die Winkeländerungen der Kettenräder 23, 24 mit den gleichen Änderungen in der Winkelstellung der entsprechenden Nockenwelle 13, 14 widergespiegelt werden.
Auch ist zu verstehen, dass die Messungen der Winkeländerung stets dann erfolgen, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Drehstellung ist, und zwar aufgrund der Tatsache, dass der Kurbelwellensensor 19 einen Triggerausgang bereitstellt, der dazu verwendet wird, die Messung der Winkelstellung der beiden Nockenwellen 13, 14 auszulösen. Auch ist zu verstehen, dass die Änderung in der Winkelstellung die Winkeländerung im Vergleich mit den Bezugs- bzw. Referenz-Winkelstellungen C1_Ref und C2_Ref ist.
Der Betrieb des Motorsystems 10 ist wie folgt.
Wenn der Motor zum ersten Mal gestartet wird oder zum ersten Mal gestartet wird, nachdem die Primärantriebskette 26 ausgetauscht wurde, ist es erforderlich, Bezugswerte für den nicht ausgedehnten Zustand zu erzeugen. Dafür werden die Nockenwellenversteller 21, 22 über die elektronischen Steuerung 20 verlagert und jegliche damit verbundene Betätigungseinrichtung wird in Stellungen gebracht, die den Bezugs- bzw. Referenzstellungen entsprechen, in welchen das Maß der Frühverstellung bzw. Spätverstellung der beiden Nockenwellen 13, 14 bekannt ist. Dies kann die volle Spätverstellung, die volle Frühverstellung oder eine Mittelstellung sein, in welcher die Nockenwellen 13, 14 weder nach früh noch nach spät verstellt sind.
Der Motor 15 wird dann im Leerlaufmodus laufen gelassen und der Kurbelwellensensor 19 wird von der elektronischen Steuerung als Auslösepunkt zum Durchführen von Messungen der Winkelstellungen der beiden Nockenwellen 13, 14 verwendet. Diese Werte (C1_Ref und C2_Ref) werden in einem nicht flüchtigen Speicher der elektronischen Steuerung 20 für künftige Anwendung gespeichert bzw. hinterlegt.
Bei normalem Gebrauch des Kraftfahrzeugs 5 werden regelmäßig Messungen der Werte von der Änderung des Winkels θ1, θ2 durchgeführt. Unabhängig von der Zeit zum Durchführen dieser Messungen wird der Motor 15 im Leerlaufmodus betrieben und die Nockenwellensteller 21, 22 werden über die elektronische Steuerung 20 in die gleichen Stellungen bewegt, die zum Erzeugen der Bezugs- bzw. Referenzwerte für eine nicht ausgedehnte Primärantriebskette verwendet werden. Diese Werte werden in einem Speicher der elektronischen Steuerung 20 für künftige Verwendung gespeichert bzw. hinterlegt.
Diese Messungen können zu jedem geeigneten Zeitpunkt durchgeführt werden, wie etwa nach einem Schlüsseleinsteckvorgang oder zu einem anderen Zeitpunkt, wenn der Motor im Leerlauf ist.
Die elektronische Steuerung 20 ist dazu eingerichtet, um die Ergebnisse dieser Messungen zu verarbeiten, worauf hier Bezug genommen wird als ein „Endlosantrieb-Auswerteprozess“, dessen Zweck darin liegt, festzustellen, ob irgendwelche Abweichungen in der Winkelstellung der beiden Kettenräder 23, 24 allein auf die Primärantriebsketten-Längenausdehnung zurückzuführen sind, so dass das Ausmaß von Änderungen in der Winkelstellung der beiden Kettenräder 23, 24 zuverlässig dazu verwendet werden kann, um adaptiv weitere Parameter des Motorbetriebs zu steuern.
Die Tabelle 1 enthält ein Beispiel für die von diesen Messungen für das erste und das zweite Kettenrad 23 und 24 erzeugten Daten. Tabelle 1

Erstes Kettenrad 23 Zweites Kettenrad 24

Bezugswert Φ1 Bezugswert Φ2

Letzte Messung θ1' Letzte Messung θ2'

Aktuelle Messung θ1 Aktuelle Messung θ2
Die obigen Messungen werden von der elektronischen Steuerung 20 in folgender Art und Weise verwendet.
Zuerst wird in ‚Test 1‘, ein „Test gleicher Richtung“, überprüft, ob die Änderung in den Winkelstellungen für die beiden Kettenräder 23, 24 in der gleichen Richtung ‚nach spät‘ erfolgt ist. Der Erläuterung halber wird mit der Spätverstellung ein positives Ergebnis erzeugt, und mit der Frühverstellung wird ein negatives Ergebnis erzeugt.
Dazu gilt:
Wenn (θ1 - Φ1) = + Ergebnis und (θ2 -Φ2) = + Ergebnis, dann ist die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 wahrscheinlich, ansonsten liegt ein anderer Effekt vor. Anzumerken ist, dass die Winkel Φ1 und Φ2 jeweils den Winkelstellungen C1_Ref bzw. C2_Ref entsprechen.
Beispielsweise wenn Φ1 = 5 Grad und θ1 = 10 Grad, dann ist (10-5) eine positive Änderung von 5 Grad, was eine Gesamtspätverstellung von 5 Grad von der Referenzstellung angibt.
Ähnlich ist dann, wenn Φ1 = - 5 Grad (d. h. um 5 Grad nach früh verstellt) und θ1 = 10 Grad, (10 - (-5)) = 15 Grad eine Gesamtspätverstellung von 15 Grad von dem Bezugswert.
Es ist zu verstehen, dass dieser Test auch die aktuelle und die letzte Messung verwenden kann, wobei gelten würde, dass dann, wenn (θ1- θ1') = + Ergebnis und (θ2 -θ2') = + Ergebnis ist, die Längenausdehnung wahrscheinlich ist, und ANSONSTEN ein anderer Effekt vorliegt.
Dann wird in ‚Test 2‘ , ein „Test schrittweiser Änderung “ überprüft, ob die Änderung in der Winkelstellung eine schrittweise Änderung oder eine plötzliche Änderung ist, und zwar durch Vergleichen des vorherigen Messwerts mit dem aktuellen Messwert. Dies kann beispielsweise durch Subtrahieren des aktuell gemessenen Winkels von dem vorher gemessenen Winkel erfolgen. $(θ 1 - θ 1') = Ergebnis 1$
$(θ2 - θ2') = Ergebnis 2$
Die Werte der beiden Ergebnisse können dann mit vorbestimmten Grenzwerten der maximal erwarteten Längenausdehnung zwischen den Messungen verglichen werden, um zu bestätigen, dass die Längenausdehnung unter der maximal erwarteten Längenausdehnungsgrenze für jedes Kettenrad 23, 24 liegt und können auch untereinander verglichen werden, um zu sehen, ob die beiden Ergebnisse einander entsprechen und dabei eine schrittweise Änderung angeben oder ob die Ergebnisse sich maßgeblich im Wert unterscheiden, um eine nicht schrittweise Änderung anzugeben, und es kann in manchen Fällen das geometrische Verhältnis zwischen den Kettenrädern 23, 24 berücksichtigt werden, wie nachfolgend erörtert wird.
Dann werden in ‚Test 3‘, ein „Test zum geometrischen Verhältnis “, die aktuell gemessenen Werte verglichen, um zu sehen, ob sie mit dem bekannten, festen geometrischen Verhältnis für das Primärantriebssystem übereinstimmen, was im vorliegenden Beispiel 1,53 beträgt.
Daher kann dann, wenn θ2 im Wesentlichen gleich 1,53 Mal θ1 ist, die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 als primäre Ursache für die Änderungen in der Winkelstellung der angetriebenen Kettenräder 23, 24 bestätigt bzw. validiert werden.
Es ist zu verstehen, dass bei idealen Bedingungen das genaue geometrische Verhältnis zum Vergleichen verwendet werden würde, aber in der Praxis müssen Messfehler berücksichtigt werden. Daher werden in der Praxis obere und untere Grenzwerte für den Vergleich gesetzt, d.h. dass für den Vergleich ein schmales Toleranzband vorgesehen ist.
Zum Beispiel kann der Test wie folgt durchgeführt werden: Ist (1,5*θ1) < θ2 < (1,55*θ1), wenn das Ergebnis JA ist, dann ist bestätigt, dass die Längenausdehnung der Primärantriebskette die Ursache für Änderungen in der Winkelstellung der beiden Antriebskettenräder 23, 24 ist, ANSONSTEN ist eine Längenausdehnung der Primärantriebskette als primäre Ursache jeglicher Änderung in der Winkelstellung des angetriebenen Kettenrads zu verwerfen.
In verallgemeinerter Form ist das vorbestimmte Verhältnis ein Verhältnis der Länge (L1) des Endlosantriebs 26 eines mit der Kurbelwelle verbundenen Antriebsrads, welches im vorliegenden Fall das Kettenrad 25 ist, zu einem angetriebenen Rad, welches im vorliegenden Fall das angetriebene Kettenrad 23 ist, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle 13 verbunden ist, in Bezug auf die Summe der Länge (L1) des Endlosantriebs 26 von dem Antriebskettenrad 25, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, zu dem angetriebenen Kettenrad 23, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle 13 verbunden ist, und der Länge (L2) des Endlosantriebs 26 zwischen dem angetriebenen Kettenrad 23, das mit der ersten Nockenwelle 13 verbunden ist, und einem angetriebenen Rad, das im vorliegenden Fall das angetriebene Kettenrad 24 ist, das mit einem Ende der zweiten Nockenwelle 14 verbunden ist.
Es versteht sich, dass ein für den Test auch ein zu diesem Verhältnis umgekehrtes Verhältnis angewendet werden könnte.
Wenn die Ergebnisse der Tests 1 bis 3 alle bestätigen, dass die Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 die Hauptursache der Abweichungen bei der Winkelstellung der Kettenräder 23, 24 von den erwarteten Stellungen ist, dann bedeutet dies, dass die Fehler echte Änderungen aufgrund von Längenausdehnung und keine Sensorfehler sind, oder andere Ursachen haben. Ist dies der Fall, können die Ausmaße der Änderungen der Winkelstellung verlässlich dazu verwendet werden, den Betrieb des Motorsystems so anzupassen, dass der Motor 15 effizienter mit weniger Schadensrisiko betrieben wird.
Das heißt, der Motor 15 wird basierend auf den Ergebnissen des oben beschriebenen Endlosantriebs-Auswertungsprozesses adaptiv gesteuert.
Wenn beispielsweise das Ausmaß der Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 ein vorbestimmtes Niveau erreicht, das auf ein Niveau eingestellt ist, über das hinaus die Nachstellvorrichtung 30 nicht in der Lage sein wird, jede weitere Längenausdehnung der Primärantriebskette 26 aufzunehmen, dann kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs davor gewarnt werden, indem beispielsweise eine Störungsanzeigeleuchte (MIL) aufleuchtet, oder indem eine alphanumerische Rückmeldung auf einem Display des Kraftfahrzeugs 5 erfolgt.
Im Fall eines Primärantriebs, bei dem eine Kette anstelle eines Zahnriemens verwendet wird, ist es bekannt, dass die Längenausdehnung der Primärantriebskette auf Ölqualitätsprobleme, wie beispielweise Kraftstoff im Öl, Ruß im Öl oder ein hoher Säuregehalt, zurückzuführen ist.
Daher kann in diesem Fall, sobald eine Längenausdehnung der Primärantriebskette erfasst und bestätigt wird, ein Benutzer des Kraftfahrzeugs auf einen Wechsel des Motoröls beispielsweise durch Aufleuchten einer Fehlfunktionsanzeigelampe für schlechte Ölqualität (Oil MIL) oder durch Vorsehen einer alphanumerischen Rückmeldung auf einem Display des Kraftfahrzeugs 5 hingewiesen werden.
Im Falle von Endlosantrieben mit Kette und Zahnriemen kann dann, wenn das Ausmaß der Längenausdehnung des Endlosantriebs ein vorbestimmtes Niveau erreicht, ein Benutzer des Kraftfahrzeugs 5 beispielsweise durch Aufleuchten einer Fehlfunktionsanzeigelampe (MIL) oder durch Vorsehen einer alphanumerischen Rückmeldung auf einem Display des Kraftfahrzeugs 5 davor gewarnt werden. Im Falle von einem Zahnriemen ist es bekannt, dass die Längenausdehnung über ein vorbestimmtes Maß hinaus einen plötzlichen Riemenausfall mit katastrophalen Folgen für die beweglichen Teile des Motors 15 hervorrufen kann. Indem dann, wenn ein vorbestimmtes Maß an Längenausdehnung erreicht wird, der Benutzer darauf hingewiesen wird, das Fahrzeug 5 zu einem Kundendienst zu bringen, können solche Ausfälle vermieden werden.
Das Ausmaß der gemessenen Spätverstellung kann dazu genutzt werden, dafür zu sorgen, dass ein Kontakt zwischen einem der Auslassventile und einem entsprechenden Kolben unter Berücksichtigung der bereits vorhandenen Spätverstellung im System nicht auftritt. Es versteht sich, dass dann, wenn das Ventilschließen eines Auslassventils übersteuert wird, der Kolben des entsprechenden Kolbens mit dem Auslassventil in Kontakt kommt. Wenn irgendwelche Fehler in der Auslassnockenwellenstellung als Signalfehler ignoriert werden, besteht die Möglichkeit, dass ein solcher Kontakt auftritt, aber durch Kenntnis, dass die erfasste Spätverstellung real ist (das heißt aufgrund einer tatsächlichen Längenausdehnung der Steuerkette), kann die Zeitsteuerung des Schließens vom Auslassventil eingestellt werden kann, um sicherzustellen, dass kein Kolbenkontakt auftritt.
Das Ausmaß der Spätverstellung kann auch verwendet werden, um ein Zylinderdeaktivierungsfenster adaptiv einzustellen, wie es nachfolgend unter Bezugnahme auf 5a und 5b erläutert wird.
In 5a ist ein Teil eines Ventilzeitsteuerdiagramms gezeigt, das den Kurbelwellenwinkel gegen den Ventilhub für den deaktivierbaren Zylinder des Motors 15 veranschaulicht. Die Stellung eines Auslassventils ist durch die durchgezogene Linie „Ex“ dargestellt, die Stellung des Einlassventils ist durch die durchgezogene gestrichelte Linie „In“ dargestellt, und die Stellung des gleichen Einlassventils beim Auftreten der Kettenlängenausdehnung ist durch die gestrichelte Linie „In“ dargestellt.
Im Falle einer neuen oder nicht ausgedehnten Primärantriebskette ist das Fenster zur Deaktivierung des Zylinders durch den Abstand zwischen zwei vertikalen Linien angegeben, die als Doppelpfeil mit ‚Deaktivierungsfenster‘ bezeichnet sind, und das reduzierte Fenster zur Deaktivierung ist durch den Doppelpfeil ‚Reduziertes Fenster‘ angegeben.
Der Unterschied zwischen den beiden Fenstern wird in den 5a und 5b als „Änderung“ bezeichnet.
Das Ende des Deaktivierungsfensters ist durch eine Drehstellung definiert, in der das Auslassventil nach einem Verbrennungstakt des Motors 15 zu öffnen beginnt, und der Beginn des Deaktivierungsfensters ist durch eine Stellung definiert, in der die Deaktivierung des Einlassventils derart ist, dass das Ventil nicht geschlossen bleibt, wenn das Einlassventil zu diesem Zeitpunkt deaktiviert ist.
In 5b ist eine horizontale Linie (Lim) gezeigt, die den Punkt im Einlassventilzyklus anzeigt, bei dem die Deaktivierung des Einlassventils, wenn die Verlagerung des Einlassventils dieses Niveau überschreitet, sicherstellen wird, dass das Einlassventil für den gegenwärtigen Verbrennungszyklus öffnet. Tritt die Deaktivierung unterhalb dieses Niveaus auf, bleibt das Einlassventil geschlossen, aber es wird Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt, es erfolgt jedoch keine Verbrennung und somit wird bei Deaktivierung überschüssiger Kraftstoff im Zylinder verbleiben, der aus dem Zylinder ausströmt und dadurch Emissionen erhöht und die Kraftstoffeffizienz des Motors 15 verringert.
Dies liegt daran, dass dann, wenn das Einlassventil mehr als bis zur Grenze LIM geöffnet wurde, die Kraft in dem Betätigungsmechanismus verhindert, dass die Verriegelungsstifte der Schlepphebel, die den Einlassventilen zugeordnet sind, auskuppeln, wodurch sichergestellt wird, dass das Einlassventil öffnet.
Wenn jedoch das Einlassventil nicht mehr als bis zur Grenze LIM geöffnet ist, wird die Kraft in dem Betätigungsmechanismus so niedrig sein, dass nicht verhindert wird, dass sich die Verriegelungsstifte der Schlepphebel, die den Einlassventilen zugeordnet sind, sich lösen und das Einlassventil deaktiviert wird und geschlossen bleibt.
Durch Anwendung des Ausmaßes der Spätverstellung der Einlassnockenwelle zum Neudefinieren des Fensters zur Deaktivierung des deaktivierbaren Zylinders kann sichergestellt werden, dass eine Deaktivierung verhindert wird, bis sich die Einlassventile für den aktuellen Verbrennungszyklus öffnen, wodurch verhindert wird, dass Kraftstoff in dem deaktivierten Zylinder eingefangen wird und zu den oben genannten Nachteilen führt.
Es versteht sich, dass die elektronische Steuerung 20 dazu eingerichtet ist, eine Deaktivierung des deaktivierbaren Zylinders zu verhindern, wenn die aktuelle Stellung der Einlassnockenwelle außerhalb des eingestellten Deaktivierungsfensters liegt.
Mit besonderem Bezug auf 4 ist dort ein übergeordnetes Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum adaptiven Steuern eines Motorsystems gezeigt, das einen Motor mit zwei obenliegenden Nockenwellen gemäß dieser Erfindung aufweist.
Das Verfahren beginnt in Kasten 110, wo die aktuelle Winkelstellung jeder Nockenwelle des Motors unter Verwendung eines zugeordneten Positionssensors, wie der Sensoren 17, 18 gemessen wird, die in 1 gezeigt sind. Das Verfahren rückt dann zu Kasten 120 vor, wo zuvor gespeicherte Werte der Nockenwellenstellungen von einer oder mehreren Speichervorrichtungen ausgelesen werden. Die ausgelesenen Werte umfassen zumindest eine Referenz-Nockenwellenstellung für jede der beiden Nockenwellen und die Winkelstellung der jeweiligen Nockenwelle, wenn diese zuletzt gemessen wurde.
Das Verfahren geht dann weiter zu Kasten 130, wo die aktuell gemessenen Nockenwellenstellungen mit früheren Messungen verglichen werden, um Differenzen oder Änderungswerte zwischen den früheren und den aktuellen Nockenwellen-Drehstellungen zu erzeugen.
Das Verfahren rückt dann zu Kasten 140 vor, wo die Unterschiede analysiert werden, um festzustellen, ob drei vorbestimmte Tests durchgeführt werden können. Die drei Tests entsprechen dem zuvor beschriebenen „Test für gleiche Richtung“, „Test für schrittweise Änderung“ und „Test für geometrisches Verhältnis“ und werden nicht nochmals im Detail beschrieben.
Ist der „Test für gleiche Richtung“ erfolgt und gibt an, dass beide Nockenwellen sich winkelmäßig in der gleichen Richtung nach spät bewegen, dann wird ein erstes Flag auf null gesetzt, andernfalls wird es auf eins gesetzt.
Ist der „Test für schrittweise Änderung“ erfolgt und gibt an, dass die Änderung in der Winkelstellung der beiden Nockenwellen eine schrittweise Änderung der Längenausdehnung des Endlosantriebs ist, so wird ein zweites Flag auf null gesetzt, andernfalls wird es auf eins gesetzt.
Ist der „Test für geometrisches Verhältnis“ erfolgt und gibt an, dass das Verhältnis der Winkelverschiebung von einem der Nockenwellen gegenüber der Winkelverschiebung der anderen Nockenwelle in Übereinstimmung mit einem vorbestimmten festen Verhältnis ist, dann wird ein drittes Flag auf null gesetzt, andernfalls wird es auf eins gesetzt.
Dann wird der Status der drei Flags anhand der logischen Ausdrücke ausgewertet:
Ist Flag 1 + Flag 2+ Flag 3 = Null?
Wenn JA, gehe zu Kasten 150. Ansonsten gehe zu Kasten 142.
Das heißt, wenn alle drei Tests durchgeführt wurden, deutet dies darauf hin, dass der Unterschied zwischen erwarteten und gemessenen Nockenwellenstellungen in erster Linie auf die Längenausdehnung des Endlosantriebs und nicht auf einen anderen Faktor zurückzuführen ist. Wenn jedoch einer der drei Tests fehlgeschlagen hat, können die Unterschiede zwischen erwarteten und tatsächlich gemessenen Stellungen aufgrund der Längenausdehnung des Endlosantriebs nicht bestätigt werden.
In dem Fall, in dem einer oder mehrere der Tests fehlgeschlagen haben, geht das Verfahren zu Kasten 142 weiter, wo angenommen wird, dass ein Systemfehler vorliegt. Dies könnte aus einer beliebigen Quelle herrühren, wie beispielsweise falscher Sensorbetrieb, fehlerhafte Sensorkalibrierung, einem übersprungenen Zahn, der zu einer falschen Winkelstellung der Nockenwelle oder einem fehlerhaften Steller führt, was zu einer falschen Winkelstellung der Nockenwelle führt. Es versteht sich, dass dann weitere Überprüfungen durchgeführt werden könnten, um die genaue Ursache des Fehlers zu ermitteln. Von Kasten 142 geht das Verfahren zu Kasten 144 über, wo eine Rückmeldung an einen Benutzer des Kraftfahrzeugs abgegeben wird, indem beispielsweise eine Fehlfunktionslampe aufleuchtet oder indem eine alphanumerische Ausgabe auf einem Display oder durch irgendein anderes geeignetes Mittel bereitgestellt wird. Die Rückmeldung könnte beispielsweise darauf hinweisen, dass das Fahrzeug zur Überprüfung zu einem Kundendienst gebracht werden muss, oder in einigen Fällen, in denen Schäden am Motor verursacht werden könnten, darauf hinweisen, dass der Motor so schnell wie möglich ausgeschaltet werden sollte.
Von Kasten 144 geht das Verfahren zu Kasten 148 über, wo es endet.
Zurückkehrend zu Kasten 140, wenn alle drei Tests durchgeführt wurden, rückt das Verfahren zu Kasten 150 vor, wo bestätigt wird, dass etwaige Fehler zwischen erwarteten und gemessenen Winkelstellungen tatsächliche Drehstellungen aufgrund der Längenausdehnung des Endlosantriebs sind und so die Differenzwerte mit Sicherheit verwendet werden können, um den Betrieb des Motors 15 von dem Motorsystem 10 zu steuern.
Die Kästen 110, 120, 130, 140 und 150 umfassen daher einen „Endlosantrieb-Auswerteprozess“, der dazu dient, das Vorhandensein von Endlosantrieb-Längenausdehnung zu bestätigen und zu quantifizieren.
Von Kasten 150 wird die gewonnene Information auf zwei Arten verwendet.
In einer ersten Verwendung wird die Information verwendet, um den Betrieb des Motors 15 aktiv und adaptiv zu steuern, wie in Kasten 152 erkannt wird, und in einer zweiten Verwendung, um eine Rückmeldung an einen Benutzer des Fahrzeugs 5 zu liefern, basierend auf den zuvor erhaltenen Ergebnissen, wie durch die Kästen 160, 165 und 170 angezeigt wird.
In Kasten 152 wird das Ausmaß der zuvor festgelegten Spätverstellung dazu verwendet, um einen Ventil-Kolben-Kontakt durch Einstellen der Ventilsteuerzeit zu verhindern, um die tatsächliche Stellung der Nockenwelle einschließlich der Wirkung der Längenausdehnung des Endlosantriebs zu berücksichtigen, und wird weiter verwendet, um die Stellung eines Steuerfensters zu modifizieren oder anzupassen, um die Deaktivierung eines Zylinders des Motors zu ermöglichen. Es versteht sich ferner, dass die gemessenen Winkelstellungen der beiden Nockenwellen verwendet werden, um für die beiden Nockenwellen eine gewünschte Früh- und Spätverstellung bereitzustellen, um Drehmomentanforderungen und Emissionsziele für den Motor zu erfüllen.
Nach Kasten 152 geht das Verfahren weiter zu Kasten 154, wo die letzten Messungen der Winkelstellung gespeichert werden, um die letzten Messungen (θ1', θ2') zu bilden, wenn das Verfahren wiederholt wird.
Wiederum bezugnehmend auf Kasten 160 ist ein Test vorgesehen, um zu sehen, ob die gesamte Längenausdehnung des Endlosantriebs größer ist als eine oder mehrere Längenausdehnungsgrenzen.
Bei dem gezeigten Beispiel werden zwei Grenzen gesetzt, wobei der erste Grenzwert auf ein sehr niedriges Niveau der prozentualen Längenausdehnung eingestellt ist und der zweite Grenzwert auf ein hohes Niveau der prozentualen Längenausdehnung des Endlosantriebs eingestellt ist.
Der erste Grenzwerttest dient zur Bestätigung, dass die Längenausdehnung des Endlosantriebs erfolgt. Im Falle eines Kettenantriebs wird die Längenausdehnung der Kette nur dann auftreten, wenn die Qualität des Öls schlecht ist. Diese Prüfung kann daher dazu dienen, einem Benutzer des Fahrzeugs 5 anzuzeigen, dass es ratsam wäre, das Öl so schnell wie möglich zu wechseln, um eine weitere Längenausdehnung der Kette zu verhindern oder zu verringern. Daher wird das Verfahren von Kasten 160 zu Kasten 165 vorrücken, wenn die Längenausdehnung des Endlosantriebs erfasst wird, um den Benutzer des Kraftfahrzeugs darüber zu informieren, das Öl zu wechseln.
Der zweite Grenzwerttest dient dazu, anzuzeigen, wann die Standzeit des Endlosantriebs erreicht wurde oder dass die Nachstellvorrichtung die Grenze ihrer Fähigkeit erreicht hat, den Endlosantrieb zu spannen, wobei in beiden Fällen der Endlosantrieb ersetzt werden muss, um Fehlfunktionen, wie etwa ein Zahnspringen oder einen Ausfall des Endlosantriebs, zu vermeiden.
Daher geht von Kasten 160 das Verfahren zu Kasten 170 über, wenn die Längenausdehnung des Endlosantriebs größer ist als der zweite Grenzwert, und in Kasten 170 wird dem Benutzer mitgeteilt, dass der Endlosantrieb ausgetauscht werden muss.
Von Kasten 154, 165 und 170 wird das Verfahren 100, wie durch Kasten 180 angezeigt, zu Kasten 110 zurückkehren, um das Verfahren zu wiederholen, solange noch ein Schlüsseleinsteck-Zustand vorhanden ist. Es versteht sich, dass, obwohl nicht gezeigt, es weitere Schritte geben wird, um sicherzustellen, dass die Bedingungen zum Messen der Winkelstellung der Nockenwellen 13, 14 vorhanden sind und in einigen Ausführungsformen das Verfahren nur nach einem Schlüsseleinsteckvorgang wiederholt wird.
Es versteht sich, dass bei einem Schlüsselabziehvorgang der Bezugswert (Φ1, Φ2) und die letzten Messungen der Nockenwellen-Winkelstellung (θ1', θ2') gespeichert werden, um für die nächsten Messungen bereitzustehen. Es ist ferner zu verstehen, dass, obwohl in 4 nicht gezeigt, das Verfahren 100 auch eine System-Rücksetzroutine enthalten kann, die dazu verwendet wird, um die Bezugswerte (Φ1, Φ2) einzustellen und zu speichern, wenn der Endlosantrieb zum ersten Mal montiert oder ausgetauscht wird.
Zusammenfassend wird daher ein Verfahren und ein Motorsystem offenbart, bei dem die Längenausdehnung eines Endlosantriebs zwischen einer Kurbelwelle und einem Paar Nockenwellen erkannt und quantifiziert werden kann und dann zur Grundsteuerung eines Motorsystems verwendet werden kann, um vorzeitige Ausfälle zu verhindern und einen effizienten Lauf eines Motors des Motorsystems sicher zu gewährleisten, wenn ein Verschleiß des Endlosantriebs auftritt.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Motor unter Verwendung einer Kette als Endlosantrieb zwischen der Kurbelwelle und den beiden Nockenwellen beschrieben wird, ist zu beachten, dass der Kettenantrieb durch einen Zahnriemenantrieb ersetzt werden könnte.
Es versteht sich ferner, dass die Erfindung nicht auf die Verwendung an einem Dreizylinder-Inline-Motor beschränkt ist, sondern mit Vorteil auf Motoren angewendet werden kann, die weniger oder mehr Zylinder haben, sowie auf Motoren beispielsweise mit unterschiedlicher Konfiguration und ohne Einschränkung auf V-Motoren und flache Motoren mit zwei Reihen von Zylindern, wobei jede Zylinderreihe ein Paar von Nockenwellen aufweist.
Der Fachmann wird erkennen, dass die Erfindung, obwohl sie beispielhaft anhand einer oder mehrerer Ausführungsformen beschrieben wurde, nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist und dass alternative Ausführungsformen ausgebildet werden könnten, ohne vom Erfindungsumfang, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert, abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

GB 2496407 [0044]

Claims

Verfahren zum adaptiven Steuern eines Kraftfahrzeug-Antriebssystems, aufweisend einen Motor mit einer Kurbelwelle, eine erste und eine zweite Nockenwelle, die über ein Endlosantriebssystem mit einem Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, und eine elektronische Steuerung, wobei das Verfahren umfasst: a/ Messen einer Winkelstellung für eine aus erster und zweiter Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in einer Referenzstellung ist, und Verwenden der gemessenen Winkelstellung, um einen Wert der Änderung in der Winkelstellung für die eine Nockenwelle zu erzeugen; b/ Messen einer Winkelstellung für die andere Nockenwelle aus erster und zweiter Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist, und Verwenden der gemessenen Winkelstellung, um einen Wert der Änderung in der Winkelstellung für die andere Nockenwelle zu erzeugen; c/ Feststellen, ob eine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle erfolgt ist; d/ Feststellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind; e/ Feststellen, ob ein Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich ist wie ein vorbestimmtes, festes Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems; und f/ dann, wenn die Ergebnisse der Schritte c bis e angeben, dass irgendeine Änderung in der Winkelstellung für beide Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist und dass irgendwelche Änderungen in der Winkelstellung schrittweise Änderungen sind und das Verhältnis der Winkeländerung einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist, dann umfasst das Verfahren ferner: Bestätigen, dass die aktuelle Änderung in der Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle das Ergebnis einer Längenausdehnung des Endlosantriebs ist, und Verwenden der gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle bei der Steuerung einer oder mehrerer Betriebsfunktionen des Motors.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Feststellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle erfolgt ist, das Messen der Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle umfasst, wenn die Kurbelwelle in der Referenzstellung ist, sowie das Vergleichen der aktuell gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle mit zuvor abgespeicherten Bezugswinkelstellungen für die erste und die zweite Nockenwelle, um die Differenz in der Winkelstellung einer jeden Nockenwelle im Vergleich mit ihrer jeweiligen Bezugsstellung zu quantifizieren, sowie das Verwenden der Differenzen in der Winkelstellung, um festzustellen, ob die Änderungen in der Winkelstellung für beiden Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt sind.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei das Feststellen, ob irgendwelche Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind, das Vergleichen der aktuell gemessenen Stellung einer jeden Nockenwelle, wenn die Kurbelwelle in der Referenzstellung ist, mit einer oder mehreren vorhergien Messungen der Winkelstellung für die gleiche Nockenwelle umfasst, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist, und dann, wenn die Änderungen in der Winkelstellung im Wesentlichen einem einheitlichen Muster folgen, das Verwenden als Bestätigung, dass die Änderungen in der Winkelstellung das Ergebnis einer schrittweisen Längenausdehnung des Endlosantriebs sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Feststellen, ob ein Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung einer der Nockenwellen im Vergleich mit der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist, das Teilen einer Änderung in der Winkelstellung der einen Nockenwelle mit einer entsprechenden Änderung in der Winkelstellung der anderen Nockenwelle umfasst, um ein errechnetes Änderungsverhältnis zu erzeugen, sowie das Vergleichen von dem errechneten Änderungsverhältnis mit einem vorbestimmten Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betriebsfunktion des Motors die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Auslassventile des Motors ist, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Betriebsfunktion des Motors die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile des Motors ist, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betriebsfunktion des Motors das Schließen eines Auslassventils eines Zylinders des Motors ist, um einen Kontakt zwischen dem jeweiligen Ventil und einem Kolben des jeweiligen Zylinders zu vermeiden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Motor einen deaktivierbaren Zylinder hat und die Betriebsfunktion des Motors die Deaktivierung des deaktivierbaren Zylinders des Motors ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die erste Nockenwelle eine Einlassnockenwelle ist und die gemessene Winkelstellung der Einlassnockenwelle des Motors dazu verwendet wird, ein Deaktivierungssteuerfenster für den deaktivierbaren Zylinder des Motors anzupassen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betriebsfunktion das Bereitstellen von einem Hinweis für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs ist, dass eine vorbestimmte Aktion angeraten wird, wenn die gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle angeben, dass eine vorbestimmte Längenausdehnungsgrenze für den Endlosantrieb überschritten wurde.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die vorbestimmte Aktion eines aus einem Ölwechsel und einem Austausch des Endlosantriebs des Motors ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die erste Nockenwelle eine Einlassnockenwelle ist und die zweite Nockenwelle eine Auslassnockenwelle ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Endlosantriebssystem eine Kette aufweist, die mit einem Antriebskettenrad kämmt, das mit der Kurbelwelle des Motors verbunden ist, sowie ein erstes und ein zweites angetriebenes Kettenrad, die an die erste bzw. zweite Nockenwelle befestigt sind.
Kraftfahrzeug-Motorsystem, aufweisend einen Motor mit einer ersten und einer zweiten Nockenwelle, die über ein Endlosantriebssystem mit einem Endlosantrieb von einer Kurbelwelle des Motors angetrieben werden, einen Kurbelwellensensor, um die Drehstellung der Kurbelwelle zu erfassen, und einen ersten und einen zweiten Nockenwellensensor, um die jeweiligen Drehstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle zu erfassen, wenn die Kurbelwelle in einer Referenzstellung ist, und eine elektronische Steuerung, um Ausgaben von dem Kurbelwellensensor und den beiden Nockenwellensensoren zu verarbeiten, wobei die elektronische Steuerung geeignet ist zum: a/ Verwenden der Ausgaben von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle; b/ Verwenden der Ausgaben von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind; c/ Verwenden der Ausgaben von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor, um festzustellen, ob ein Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung von einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist; und d/ wenn die Ergebnisse der Schritte a bis c angeben, dass irgendeine Änderung in der Winkelstellung für beiden Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist und Änderungen in der Winkelstellung schrittweise Änderungen sind und das Verhältnis der Winkeländerung von einer Nockenwelle bezüglich der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystem ist, dann kann die elektronische Steuerung dies als Bestätigung dafür verwenden, dass eine aktuelle Änderung in der Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle das Ergebnis einer Längenausdehnung des Endlosantriebs ist und kann ferner die gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle bei der Steuerung einer oder mehrerer Betriebsfunktionen des Motors verwenden.
Motorsystem nach Anspruch 14, wobei die elektronische Steuerung geeignet ist zum Feststellen, ob irgendeine Änderung in der Winkelstellung für eine Nockenwelle in der gleichen Richtung nach spät erfolgt ist wie eine entsprechende Winkeländerung für die andere Nockenwelle, indem der erste und der zweite Nockenwellensensor dazu verwendet werden, die Winkelstellung der ersten und der zweiten Nockenwelle zu messen, wenn die Kurbelwelle von dem Kurbelwellensensor in der Referenzstellung erfasst wird, zum Vergleichen der aktuell gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle mit Bezugswinkelstellungen für die erste und die zweite Nockenwelle, die vorher in einem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert wurden, um die Differenz in der Winkelstellung einer jeden Nockenwelle im Vergleich mit deren Bezugsstellung zu quantifizieren, und zum Verwenden der Differenzen in der Winkelstellung, um festzustellen, ob die Änderungen in der Winkelstellung für beide Nockenwellen in der gleichen Richtung nach spät erfolgt sind.
Motorsystem nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, wobei die elektronische Steuerung eingerichtet ist, um festzustellen, ob Änderungen in der Winkelstellung der Nockenwellen schrittweise Änderungen sind, indem die aktuell gemessene Stellung einer jeden Nockenwelle, die aus den Ausgaben von dem ersten und dem zweiten Nockenwellensensor bereitgestellt werden, wenn die Kurbelwelle von dem Kurbelwellensensor als in der Referenzstellung befindlich erfasst wird, mit einer oder mehreren vorherigen Messungen der Winkelstellung für die gleiche Nockenwelle verglichen wird, wenn die Kurbelwelle in der gleichen Referenzstellung ist, und, wenn Änderungen in der Winkelstellung einem im Wesentlichen einheitlichen Muster folgen, um dies als Bestätigung dafür zu verwenden, dass die Änderungen in der Winkelstellung das Ergebnis einer schrittweisen Längenausdehnung des Endlosantriebs sind.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, wobei die elektronische Steuerung dazu eingerichtet ist, um festzustellen, ob das Verhältnis der Änderung in der Winkelstellung einer der Nockenwellen im Vergleich mit der anderen Nockenwelle im Wesentlichen gleich einem vorbestimmten, festen Verhältnis basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems ist, indem eine Änderung in der Winkelstellung der einen Nockenwelle mit einer entsprechenden Änderung in der Winkelstellung der anderen Nockenwelle geteilt wird, um ein errechnetes Verhältnis der Änderung zu erzeugen, und indem das errechnete Verhältnis der Änderung mit einem vorbestimmten Verhältnis, das in einem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert ist, basierend auf der Geometrie des Endlosantriebssystems verglichen wird.
Motorsystem nach Anspruch 17, wobei das vorbestimmte Verhältnis ein Verhältnis der Länge des Endlosantriebs von einem mit der Kurbelwelle verbundenen Antriebsrad zu einem angetriebenen Rad ist, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle verbunden ist, in Bezug auf die Summe der Länge des Endlosantriebs von dem Antriebsrad, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, zu dem angetriebenen Rad, das mit einem Ende der ersten Nockenwelle verbunden ist, und der Länge des Endlosantriebs zwischen dem angetriebenen Rad, das mit der ersten Nockenwelle verbunden ist, und einem angetriebenen Rad, das mit einem Ende der zweiten Nockenwelle verbunden ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Betriebsfunktion des Motors die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Auslassventile des Motors ist, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 19, wobei die Betriebsfunktion des Motors die Zeitsteuerung des Öffnens und Schließens der Einlassventile des Motors ist, um eine aktuelle Vorgabe zu erfüllen.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Betriebsfunktion des Motors das Schließen eines Auslassventils eines Zylinders des Motors ist, um einen Kontakt zwischen dem jeweiligen Ventil und einem Kolben des jeweiligen Zylinders zu vermeiden.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der Motor einen deaktivierbaren Zylinder hat und die Betriebsfunktion des Motors die Deaktivierung des deaktivierbaren Zylinders des Motors über die elektronische Steuerung ist.
Motorsystem nach Anspruch 22, wobei die erste Nockenwelle eine Einlassnockenwelle und die gemessene Winkelstellung der Einlassnockenwelle des Motors dazu verwendet wird, ein dem deaktivierbaren Zylinder des Motors zugeordnetes Deaktivierungssteuerfenster anzupassen, und die elektronische Steuerung dazu eingerichtet ist, die Deaktivierung des deaktivierbaren Zylinders zu verhindern, wenn die aktuelle Einlassnockenwellenstellung außerhalb des Deaktivierungsfensters liegt.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Betriebsfunktion das über die elektronische Steuerung erfolgende Bereitstellen von einem Hinweis für einen Benutzer des Kraftfahrzeugs ist, dass eine vorbestimmte Aktion angeraten wird, wenn die gemessenen Winkelstellungen der ersten und der zweiten Nockenwelle angeben, dass eine vorbestimmte Längenausdehnungsgrenze für den Endlosantrieb überschritten wurde.
Motorsystem nach Anspruch 24, wobei die vorbestimmte Aktion eines aus einem Ölwechsel und einem Austausch des Endlosantriebs des Motors ist.
Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 25, wobei die erste Nockenwelle eine Einlassnockenwelle des Motors ist und die zweite Nockenwelle eine Auslassnockenwelle des Motors ist.
Kraftfahrzeug mit einem Motorsystem nach einem der Ansprüche 14 bis 26.