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Hintergrund
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verbrennungsmotorsteuersystem.
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Stand der Technik
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JP H7 - 217 417 A offenbart ein Motorsystem, in dem eine Nocke zur Betätigung eines Einlassventils zwischen zwei Arten von Nocken geschaltet wird. Davon ist die eine Einlassnocke für eine geringe Motordrehzahl und die andere eine Einlassnocke für eine schnelle Motordrehzahl. Während des Motorstopps betreibt das herkömmliche System weiterhin den Motor für eine vorbestimmte Zeitdauer, um die Einlassnocke für hohe Motordrehzahlen auf die Einlassnocke für geringe Motordrehzahlen zu schalten. Wenn das Motorsystem die Nockenschaltung nach dem Motorneustart durchführt, kann ein Motorstartfehler gemäß einer Verzögerung auftreten, die durch die Nockenschaltung verursacht wurde. In dieser Hinsicht führt das herkömmliche System die Nockenschaltung vor dem Motorneustart durch, wobei ein guter Motorneustart erreicht werden kann.
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JP H7 - 217 417 A behandelt keine Details der vorbestimmten Zeitdauer. Grundsätzlich wird erwartet, dass die vorbestimmte Zeitdauer als eine ausreichend angemessene Zeitdauer gesetzt ist, sodass die Nockenschaltung sicher beendet werden kann. Allerdings verlängert eine solche Zeitdauer die Betriebszeitdauer des Motors und verursacht einen erhöhten Kraftstoffverbrauch. Außerdem ist es offensichtlich, dass solch ein Problem vor allem dann markant ist, wenn die Anzahl an Zylindern im Motor zunimmt. Wie gerade beschrieben wurde, gibt es für das herkömmliche System Raum für Verbesserung in Bezug auf den Kraftstoffverbrauch eines Mehrzylindermotors.
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Weiterhin offenbart
JP 2014 - 084 854 A eine variable Ventilvorrichtung, die umfasst: einen Nockenträger mit einer Vielzahl von Nocken, die Ventilen eines Verbrennungsmotors entsprechen; eine Betätigungswelle, die parallel zu einer Nockenwelle angeordnet ist; einen Betätigungsarm mit einem Eingriffsabschnitt zum Fixieren einer axialen Position des Nockenträgers, indem er mit dem Nockenträger in Eingriff gebracht wird; und Löcher, die den Nocken entsprechen; eine Antriebsvorrichtung zum axialen Verschieben der Betätigungswelle; ein Solenoid mit einem Stift zum Fixieren einer axialen Position des Betätigungsarms, indem er mit dem Loch des Betätigungsarms in Eingriff gebracht wird; und Vorspannelemente, die eine Vorspannkraft in der Richtung gleich der Verschiebungsrichtung des Betätigungsarms Verschiebungsrichtung der Betätigungswelle auf den Betätigungsarm ausübt, wenn die Betätigungswelle in einem Zustand des Eingriffs des Stifts mit dem Loch axial verschoben wird.
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Die vorliegende Offenbarung behandelt das obige Problem und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, in einem Mehrzylindersystem, das ein Einlassventil mit zwei Arten von Nocken betreibt, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs in Verbindung mit der Nockenschaltung während des Motorstopps zu unterdrücken, welche vor dem Motorneustart durchgeführt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht ein Verbrennungsmotorsystem vor, mit: einem Verbrennungsmotor, der mehrere Zylinder hat; einem Einlassventil, das in jedem Zylinder vorgesehen ist; zwei Arten von Einlassnocken, deren Nockenprofile verschieden voneinander sind und die so konfiguriert sind, dass eine der beiden Einlassnocken für die Betätigung des Einlassventils ausgewählt wird; mehreren Nockenträgern, die auf einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors vorgesehen sind und die Einlassnocken in Zylindereinheiten oder Zylindergruppen tragen; mehreren Stellantrieben, die entsprechend den Nockenträgern vorgesehen sind und konfiguriert sind, die Nockenträger sequentiell gemäß einer Vorschiebebetätigung von Stiften in die axiale Richtung der Nockenwelle zu verschieben, wobei die Stifte konfiguriert sind, in die entsprechenden Nockenträger einzugreifen und auch die Antriebsnocken zum Betätigen des Einlassventils tatsächlich zwischen den Einlassnocken zu schalten; und einer Steuervorrichtung, die konfiguriert ist: eine Schaltanfrage der Antriebsnocken an die Stellantriebe auszugeben, wenn eine Stoppanfrage an den Verbrennungsmotor ausgegeben wird und auch bestimmt wird, dass die Antriebsnocken ein von einem vorbestimmten Profil verschiedenes Profil umfassen; und eine Stoppanfrage an den Verbrennungsmotor zu einem vorbestimmten Zeitpunkt nach dem Start der Vorschiebebetätigung eines finalen Stiftes auszugeben, der in einen finalen Nockenträger eingreift, und auch vor dem Start der Verschiebung des finalen Nockenträgers, wobei die Verschiebungsreihenfolge des finalen Nockenträgers gemäß der Schaltanfrage der letzte Nockenträger ist.
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Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht ein Verbrennungsmotorsystem gemäß dem ersten Aspekt vor, wobei jeder Nockenträger aufweist: eine geneigte Nut, die in Bezug auf eine axiale Richtung der Nockenwelle geneigt ist; und eine erste senkrechte Nut und eine zweite senkrechte Nut, die jeweils senkrecht zur Nockenwelle sind und mit der geneigten Nut an beiden Enden der geneigten Nut verbunden sind, wobei die Schaltanfrage eine Anfrage ist, um die Stifte zum Vorschieben zu veranlassen, während sie der ersten senkrechten Nut gegenüberstehen und sie dann in dieser Reihenfolge in der ersten senkrechten Nut, der geneigten Nut und der zweiten senkrechten Nut bewegen zu lassen, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt ein Zeitpunkt ist, bevor der finale Stift die geneigte Nut des finalen Nockenträgers erreicht.
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Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht ein Verbrennungsmotorsystem gemäß dem dritten Aspekt vor, wobei die Stellantriebe selbsthaltende Elektromagneten sind, die konfiguriert sind, die Stifte durch Erregung einer Erregerspule zum Vorschieben zu veranlassen und die Stifte auch nach Abschaltung der Erregung der Erregerspule vorgeschoben zu halten, und wobei die Schaltanfrage eine Anfrage zum Start der Erregung der Erregerspule des dem finalen Nockenträger entsprechenden Elektromagneten umfasst, sodass die Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes zum frühesten Zeitpunkt, zu dem die Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes möglich ist, gestartet wird.
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Wenn gemäß dem ersten Aspekt die Ausgabe der Stoppanfrage des Verbrennungsmotors ausgegeben wird, ist es möglich, die Schaltanfrage der Antriebsnocken an die Stellantriebe auszugeben, während eine Antwort auf die Stoppanfrage gehalten wird. Des Weiteren ist es möglich, die Stoppanfrage zu dem vorbestimmten Zeitpunkt, nach dem Start der Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes und auch vor dem Start der Verschiebung des finalen Nockenträgers, auszugeben. Daher kann die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs im Vergleich zu einem Fall unterdrückt werden, bei dem die Stoppanfrage nach dem Start der Verschiebung der finalen Nocke ausgegeben wird. Es ist zu beachten, dass die Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes zu dem vorbestimmten Zeitpunkt gestartet wird. Daher kann der finale Stift, selbst wenn der Verbrennungsmotor zu dem vorbestimmten Zeitpunkt gestoppt wird, durch Weiterführung der Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes über die Motorstoppzeitdauer in die finale Nocke beim Motoranlassen des nachfolgenden Neustarts eingreifen. Wenn die Nockenwelle beim Neustart rotiert, verschiebt sich der finale Nockenträger im Eingriffszustand und die Antriebsnocke des Zylinders oder der Zylindergruppe, die dem finalen Nockenträger entspricht, kann auf den Nockenträger mit dem vorbestimmten Nockenprofil geschaltet werden.
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Gemäß dem zweiten Aspekt wird die Stoppanfrage an den Verbrennungsmotor zu einem Zeitpunkt ausgegeben, bevor der finale Stift die geneigte Nut des finalen Nockenträgers erreicht. Das heißt, dass die Stoppanfrage zu einem Zeitpunkt ausgegeben wird, während dem sich der finale Stift in der ersten senkrechten Nut des finalen Nockenträgers bewegt. Daher kann die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs in Vergleich zu dem Fall unterdrückt werden, bei dem die Stoppanfrage nach der Bewegung des finalen Stiftes von der ersten senkrechten Nut in die geneigte Nut des finalen Nockenträgers ausgegeben wird.
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Gemäß dem dritten Aspekt wird die Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes zum frühesten Zeitpunkt gestartet, zu dem die Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes möglich ist. Daher ist es möglich, den vorbestimmten Zeitpunkt auf einen früheren Zeitpunkt zu legen.
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Figurenliste
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- 1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Konfigurationsbeispiels eines Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
- 2A und 2B sind Diagramme zur Darstellung eines Konfigurationsbeispiels eines selbsthaltenden Elektromagneten;
- 3A und 3B sind Diagramme zur Darstellung eines Rotationsbetriebsbeispiels eines Nockenträgers durch den Eingriff zwischen einem Stift und einer Nut, die in 1 dargestellt sind;
- 4 ist ein Diagramm zur Darstellung eines entsprechenden Beispiels zwischen einer Schaltbetätigung einer Nocke und vier Takten des Motors;
- 5 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Stoppsteuerung, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt ist;
- 6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird;
- 7 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Stoppsteuerung, die in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird;
- 8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird;
- 9 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Schaltsteuerung, die in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt ist; und
- 10 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ausgeführt wird.
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Beschreibung der Ausführungsformen
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Nachstehend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf Grundlage der Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass gleichartige Elemente in jeder Zeichnung jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und eine doppelte Beschreibung entfällt.
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Erste Ausführungsform
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Zuerst wird eine erste Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben.
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Beschreibung des Systemkonfigurationsbeispiels
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1 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung eines Konfigurationsbeispiels eines Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Ein System, das in dieser Abbildung dargestellt ist, ist ein Verbrennungsmotorsystem, das an einem Fahrzeug montiert ist. Der Verbrennungsmotor ist ein Viertakt-Hubkolbenmotor und auch ein Reihenvierzylindermotor. Die Zündreihenfolge des Motors erfolgt in der Reihenfolge: erster Zylinder #1, dritter Zylinder #3, vierter Zylinder #4 und zweiter Zylinder #2. Die Anzahl der Zylinder und die Anordnung der Zylinder im Verbrennungsmotor, für die die vorliegende Offenbarung gilt, sind insbesondere nicht beschränkt. Auch die Zündreihenfolge der Zylinder ist insbesondere nicht beschränkt.
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Ein Ventilbetätigungssystem, das in 1 gezeigt ist, umfasst eine Nockenwelle 10. Die Nockenwelle 10 ist mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden und wird synchron mit der Kurbelwelle rotiert. Vier Nockenträger 12 sind in Abständen auf der Nockenwelle 10 angeordnet, wobei jeder Nockenträger eine darin ausgebildete Hohlwelle hat. Die Nockenträger 12 sind in einer axialen Richtung der Nockenwelle 10 verschiebbar angeordnet, wobei sie in einer Rotationsrichtung der Nockenwelle 10 befestigt sind. Der Nockenträger 12 umfasst zwei Arten von Einlassnocken 14 und 16, die verschiedene Profile (Profil bedeutet Hubgröße und/oder Arbeitswinkel, wobei dasselbe auch nachfolgend gelten soll) haben, wobei die Einlassnocken 14 und 16 nebeneinander vorgesehen sind.
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In der ersten Ausführungsform hat die Einlassnocke 14 zum Beispiel einen Arbeitswinkel und eine Hubgröße, die kleiner sind als die der Einlassnocke 16. Nachstehend werden zur Erleichterung der Beschreibung die Einlassnocke 14 und die Einlassnocke 16 jeweils auch als „kleine Nocke 14“ und als „große Nocke 16“ bezeichnet. Zwei Paare kleiner und großer Nocken 14 und 16 sind für jeden Zylinder vorgesehen, weil zwei Einlassventile an jedem Zylinder vorgesehen sind. In der vorliegenden Offenbarung kann die Anzahl an Einlassventilen pro Zylinder eins oder drei oder mehr sein.
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Eine Oberfläche des Nockenträgers 12 hat eine Nut 18, die daran ausgebildet ist und sich beim Drehen spiralförmig in axialer Richtung der Nockenwelle 10 erstreckt. Die Nuten 18, die jeweils auf den Nockenträgern vorgesehen sind, sind mit einer Phasendifferenz zwischen den Zylindern ausgebildet. Genauer gesagt ist die Phasendifferenz von 90° zwischen der Nut 18 für den ersten Zylinder #1 und der Nut 18 für den dritten Zylinder #3, zwischen der Nut 18 für den dritten Zylinder #3 und der Nut 18 für den vierten Zylinder #4, zwischen der Nut 18 für den vierten Zylinder #4 und der Nut 18 für den ersten Zylinder #1 und schließlich zwischen der Nut 18 für den ersten Zylinder #1 und der Nut 18 für den zweiten Zylinder #2 vorgesehen. Die Nut 18 ist für jeden Zylinder von der Mitte aus in zwei Teile verzweigt. Um Teile der Nut 18 besonders zu bezeichnen, wird nachstehend ein Teil vor der Verzweigung der Nut 18 als Nut 18a bezeichnet und werden die Teile nach der Verzweigung der Nut 18 als Nuten 18b und 18c bezeichnet. Die Tiefe der Nut 18a ist nicht konstant, sondern wird in Richtung des Endabschnittes der Nut 18a zwischen dem Mittelabschnitt und dem Endabschnitt flacher.
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Das Ventilsystem, das in 1 dargestellt ist, umfasst einen Stellantrieb 20, der zwei Stifte 20 und 22 für jeden Zylinder hat. Wenn der Stift 20 (oder der Stift 22) aus dem Stellantrieb 24 vorgeschoben wird, wird der Stift 20 (oder der Stift 22) in die Nut 18 eingeführt, sodass sie ineinandergreifen. Wenn der Stift 20 (oder der Stift 22), der in die Nut 18 eingeführt ist, in den Stellantrieb 24 eingezogen wird, wird der Stift 20 (oder der Stift 22) von der Nut 18 entfernt, sodass deren Eingriff aufgelöst wird. Wenn es insbesondere keine Notwendigkeit gibt, zwischen den Stiften 20 und 22 zu unterscheiden, werden die Stifte 20 und 22 einfach als „Stift“ bezeichnet.
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Der Stellantrieb 24 wird durch den selbsthaltenden Elektromagneten gebildet. 2 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Konfigurationsbeispiels eines selbsthaltenden Elektromagneten. Wie in 2 gezeigt ist, umfasst ein Elektromagnet 26 einen Kolben 30, der einen Eingriffsabschnitt 28 an seiner Spitze hat, einen Hülsenabschnitt 32, der den Kolben 30 stützt, und ein Gehäuse 34, das den Hülsenabschnitt 32 stützt. Innerhalb des Gehäuses 34 sind eine Erregerspule 36, ein Dauermagnet 38, die Grundflächen 40a und 40b und eine Feder 42 angeordnet.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind der Dauermagnet 38 und die Feder 42 an einem Grundflächenende des Kolbens 30 vorgesehen. An beiden Seiten des Dauermagneten 38 sind magnetische Scheiben 44a und 44b vorgesehen. In 2 wirkt die Druckkraft der Feder 42 in eine Richtung, um den Kolben 30 von der Grundfläche 40a zu trennen. Allerdings übersteigt in dem Zustand, der in 2A gezeigt ist, die Magnetkraft, die zwischen dem Dauermagneten 38 und der Grundfläche 40a erzeugt wird, die Vorspannkraft der Feder 42. Daher stößt die Magnetscheibe 44a an die Grundfläche 40a und der Kolben 30 ist im Gehäuse 34 eingezogen.
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Wenn im Zustand, der in 2A gezeigt ist, die Erregerspule 36 dazu erregt wird, ein Magnetfeld in eine Richtung zu erzeugen, die die Magnetkraft zwischen dem Dauermagneten 38 und der Grundfläche 40a unterdrückt, wird die Magnetkraft geschwächt. Wenn die Magnetkraft geringer als die elastische Kraft der Feder 42 wird, entfernt sich die Magnetscheibe 44a von der Grundseite 40a und der Dauermagnet 38 bewegt sich in eine Position, in der die Magnetscheibe 44b an die Grundfläche 40b anstößt. Als Folge wird der Kolben 30 aus dem Gehäuse 34 vorgeschoben. Wenn die Erregung der Erregerspule 36 abgeschaltet wird, wenn der Kolben 30 vorgeschoben ist, wird eine Magnetkraft zwischen dem Dauermagneten 38 und der Grundfläche 40a erzeugt. Daher stößt im Zustand, der in 2B gezeigt ist, die Magnetscheibe 44b weiterhin an die Grundfläche 40b und der Kolben 30 ist weiterhin aus dem Gehäuse 34 vorgeschoben.
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Gemäß dem selbsthaltenden Elektromagneten, der in 2 gezeigt ist, kann der Kolben 30 auf diese Weise durch die Erregung der Erregerspule 36 aus dem Gehäuse 34 vorgeschoben werden. Außerdem kann der vorgeschobene Zustand des Kolbens 30 selbst nach Abschaltung der Erregung der Erregerspule 36 aufrechterhalten werden. Es ist zu beachten, dass der vorgeschobene Zustand durch Drücken des Kolbens 30 aus dem flachen Nutende der Nut 18a, die in 1 dargestellt ist, gelöst wird. Wenn der Kolben 30 aus der flachen Nut gedrückt wird, bewegt sich die Magnetscheibe 44b von der Grundfläche 40b weg und der Dauermagnet 38 bewegt sich in Richtung der Grundfläche 40a. Dann wird eine Magnetkraft zwischen dem Dauermagneten 38 und der Grundfläche 40a erzeugt und der Dauermagnet 38 bewegt sich auf eine Position, an der die Magnetscheibe 44b an die Grundfläche 40a anstößt. Als Folge wird der Kolben 30 ins Gehäuse 34 eingezogen. Das heißt, dass der Zustand des Elektromagneten 26 von einem Zustand, der in 2B gezeigt ist, in einen Zustand, der in 2A gezeigt ist, zurückkehrt.
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Beschreibung des Schaltbetätigungsbeispiels von Einlassnocken
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3A bis 3D sind je ein Diagramm zur Beschreibung eines Beispiels der Rotationsbewegung eines Nockenträgers 12 durch Zusammenwirken zwischen dem Stift 20 und der Nut 18. In 3A bis 3D wird angenommen, dass der Nockenträger 12 von einer oberen Seite zu einer unteren Seite rotiert. Zur Vereinfachung der Beschreibung stellen 3A bis 3D nur den Nockenträger 12 und den Stellantrieb 24 und Kipphebelrollen 48 dar, die mit der kleinen Nocke 14 und der großen Nocke 16 in Kontakt kommen. In 3A sind beide Stifte 20 und 22 in den Stellantrieb 24 eingezogen. Der Stift 20 ist so positioniert, dass er der Nut 18b gegenübersteht, wohingegen der Stift 22 so positioniert ist, dass er einem Teil des Nockenträgers 12 gegenübersteht, an dem die Nut 18 nicht ausgebildet ist.
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3B stellt eine Stellung des Nockenträgers 12 dar, der um 90° vom Zustand, der in 3A dargestellt ist, rotiert ist. Wie sich aus einem Vergleich zwischen 3B und 3A ergibt, wird die Nut 18a, wenn der Nockenträger 12 rotiert wird, auf eine Rückseite des Nockenträgers 12 bewegt, wohingegen die Nuten 18b und 18c zu einer Vorderseite des Nockenträgers 12 bewegt werden. Die Nuten 18b und 18c, die in 3B dargestellt sind, sind senkrecht zur Welle des Nockenträgers 12. Nachstehend werden die Teile der Nuten 18b und 18c, die in 3B dargestellt sind, auch als „senkrechte Teile“ bezeichnet. In 3B wird der Stift 20 vom Stellantrieb 24 vorgeschoben. Der Stift 20 wird vorgeschoben, während der senkrechte Teil der Nut 18b dem Stift 20 gegenübersteht. Der Stift 20, der aus dem Stellantrieb 24 vorgeschoben ist, wird sanft in den senkrechten Teil der Nut 18b eingeführt und in Eingriff mit der Nut 18b gebracht.
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3C stellt eine Stellung des Nockenträgers 12 dar, der um 90° von einem Zustand rotiert ist, der in 3B dargestellt ist. Wie sich aus einem Vergleich zwischen 3C und 3B ergibt, wird der gesamte Bereich der Nut 18a komplett zur Rückseite des Nockenträgers 12 bewegt, wohingegen die Nuten 18b und 18c zur Vorderseite des Nockenträgers 12 weiterbewegt werden, wenn der Nockenträger 12 rotiert wird. Die Nuten 18b und 18c, die in 3C dargestellt sind, sind in Bezug auf die Welle des Nockenträgers 12 geneigt. Nachstehend werden die Teile der Nuten 18b und 18c, die in 3C dargestellt sind, auch als „geneigte Teile“ bezeichnet. Wie sich aus einem Vergleich zwischen 3C und 3B ergibt, ist der Nockenträger 12 in eine linke Richtung verschoben, weil der Stift 20 im Eingriffszustand mit der Nut 18b entlang des geneigten Teils der Nut 18b bewegt wird.
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3D stellt eine Stellung des Nockenträgers 12 dar, der um 90° von einem Zustand rotiert ist, der in 3C dargestellt ist. Wie sich aus einem Vergleich von 3D und 3C ergibt, werden die geneigten Teile der Nuten 18b und 18c zur Rückseite des Nockenträgers 12 bewegt, wohingegen die Nut 18a zur Vorderseite des Nockenträgers 12 bewegt wird, wenn der Nockenträger 12 rotiert wird. Mit der Rotation des Nockenträgers 12 bewegt sich der Stift 20 aus der Nut 18b in die Nut 18a. In. 3D wird der Stift 20 durch Drücken des Stiftes 20 aus dem flachen Nutende der Nut 18a eingezogen.
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Wie sich aus 3A bis 3D ergibt, wird die Nocke, mit der die Kipphebelrolle 48 in Kontakt kommt, von der kleinen Nocke 14 auf die große Nocke 16 geschaltet, wenn der Nockenträger 12 in die linke Richtung verschoben wird.
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Die Schaltbetätigung von der großen Nocke 16 zur kleinen Nocke 14 wird folgendermaßen durchgeführt. Der Nockenträger 12 wird vom Zustand, der in 3D dargestellt ist, weiter rotiert und der Stift 22 wird zu einem Zeitpunkt aus dem Stellantrieb 24 vorgeschoben, wenn der Stift 22 der Nut 18c gegenübersteht. Somit wird der Stift 22 in die Nut 18c eingeführt. Der Stift 22, der im Eingriffszustand mit der Nut 18c ist, wird entlang des senkrechten Teils und des geneigten Teils der Nut 18c bewegt und der Nockenträger 12 wird in eine rechte Richtung verschoben. Wenn der Stift 22 in den Stellantrieb 24 eingezogen ist, nachdem sich der Stift 22 von der Nut 18c in die Nut 18a bewegt hat, wird der Stift 22 aus der Nut 18a entfernt. Dementsprechend wird die Nocke, mit der die Kipphebelrolle 48 in Kontakt kommt, von der großen Nocke 16 auf die kleine Nocke 14 geschaltet.
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Zurückverweisend auf 1 wird das Systemkonfigurationsbeispiel weiter beschrieben. Das System, das in 1 dargestellt ist, umfasst eine ECU 50 als Steuervorrichtung. Die ECU 50 umfasst einen RAM (random access memory - Direktzugriffsspeicher), einen ROM (read only memory - Festwertspeicher), eine CPU (microprocessor - zentrale Verarbeitungseinheit) und dergleichen. Die ECU 50 erhält ein Prozesssignal von verschiedenen Sensoren, die an einem Fahrzeug montiert sind. Die verschiedenen Sensoren umfassen einen Kurbelwinkelsensor 52, der ein Signal in Bezug auf einen Rotationswinkel der Kurbelwelle ausgibt, und/oder einen Abstandssensor 54, der eine Einlassnocke detektiert, die der Kipphebelrolle 48 gegenübersteht (nachstehend auch als „Antriebsnocke“ bezeichnet) und/oder einen Zündschlüssel 56, der ein Signal für das Starten eines Motors (IG Signal) und ein Signal für das Stoppen des Motors (IG-AUS-Signal) ausgibt. Die ECU 50 verarbeitet die Signale, die sie von den verschiedenen Sensoren erhält, und bedient verschiedene Stellantriebe gemäß einem vorbestimmten Steuerungsablauf. Die verschiedenen Stellantriebe umfassen zusätzlich zu dem oben erwähnten Stellantrieb 24 ein Kraftstoffeinspritzventil 58 und eine Zündvorrichtung 60 für jeden Zylinder.
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Nockenschaltsteuerung
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In der ersten Ausführungsform werden die kleinen Nocken 14 hauptsächlich dazu verwendet, die Einlassventile während eines normalen Motorbetriebs (der normale Betrieb schließt einen Motorstart aus, wobei nachstehend dasselbe gilt) zu betätigen. Allerdings werden die großen Nocken 16 in jedem Fall dazu verwendet, die Einlassventile zu betätigen, wenn der Motor gestartet wird. 4 ist ein Diagramm zur Darstellung eines entsprechenden Beispiels zwischen einer Schaltbetätigung einer Nocke und vier Takten eines Motors. Die Schaltbetätigung der Nocke wird durchgeführt, während die Nockenwelle einmal rotiert. Genauer gesagt wird die Schaltbetätigung der Nocke in einem Bereich von einer mittleren Phase des Verdichtungshubs bis zur letzteren Phase der Expansion gestartet, der in 4 gezeigt ist. Dieser Bereich entspricht einer Zeitdauer, in der die Stifte dem senkrechten Abschnitt der Nut 18b oder der Nut 18c gegenüberstehen, die in 3B dargestellt sind. Das heißt, dass dieser Bereich einer Zeitdauer entspricht, während der eine Vorschiebebetätigung des Stiftes möglich ist. Daher wird in 4 ein solcher Bereich als „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ bezeichnet. Die Erregung der Erregerspule für das Vorschieben der Stifte wird innerhalb des Bereiches durchgeführt.
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Nach dem Expansionshub, der in 4 gezeigt ist, wird eine wesentliche Nockenschaltung in einem Bereich durchgeführt, der sich im Wesentlichen mit dem Auslasshub zusammenfällt. Dieser Bereich entspricht einer Zeitdauer, in der sich der Stift 20 oder der Stift 22 entlang dem geneigten Abschnitt der Nut 18b oder der Nut 18c bewegt, die in 3C dargestellt sind. Wenn der Bereich vorüber ist, ist die Schaltbetätigung der Nocke abgeschlossen. Daher wird in 4 solch ein Abschnitt als „Nockenschaltbereich“ bezeichnet. Es ist zu beachten, dass im Anschluss an den „Nockenschaltbereich“ die Einzugsbetätigung der Stifte durch Drücken des Stiftes 20 oder des Stiftes 22 aus der flachen Nut der Nut 18a durchgeführt wird, die in 3D dargestellt ist.
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Steuerungscharakteristik in der ersten Ausführungsform
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In dem System, in dem die kleinen Nocken hauptsächlich während des normalen Betriebs verwendet werden, wird in vielen Fällen erwartet, dass die kleinen Nocken zu einem Zeitpunkt als Antriebsnocken verwendet werden, an dem eine Stoppanfrage an den Motor (eine Stoppanfrage für die Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils und der Zündvorrichtung, wobei nachstehend dasselbe gilt) ausgegeben wird. Daher wird in der ersten Ausführungsform bestimmt, ob alle Antriebsnocken die großen Nocken sind, wenn die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wurde. Wenn bestimmt wurde, dass zumindest eine der kleinen Nocken von den Antriebsnocken umfasst wird, wird der Motor für eine Weile weiter betrieben und wird eine Schaltsteuerung für das Schalten der Antriebsnocken von den kleinen Nocken auf die großen Nocken während dieser Dauer ausgeführt. Nachstehend wird die Schaltsteuerung, die während der Dauer ausgeführt wird, auch als „Stoppdauersteuerung“ bezeichnet. In der Stoppdauersteuerung wird eine Schaltanfrage an die großen Nocken ausgegeben. Des Weiteren werden in der Stoppdauersteuerung das Kraftstoffeinspritzventil und die Zündvorrichtung gesteuert, um die Kraftstoffeinspritzmenge und den Zündzeitpunkt direkt vor der Ausgabe der Stoppanfrage beizubehalten.
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Wenn allerdings das Kraftstoffeinspritzventil und die Zündvorrichtung weiterhin gesteuert werden, bis die Vorschiebebetätigung und die Einziehbetätigung aller Stifte gemäß der Schaltanfrage abgeschlossen sind, erhöht sich der Kraftstoffverbrauch dementsprechend. Daher werden bei der Stoppdauerkontrolle der ersten Ausführungsform ein Nockenträger, dessen Verschiebungsreihenfolge gemäß der Schaltanfrage der letzte Nockenträger (nachstehend als „finaler Nockenträger“ bezeichnet) ist, und ein dem finalen Nockenträger entsprechenden Zylinder (nachstehend als „finaler Zylinder“ bezeichnet) zu dem Zeitpunkt festgelegt, an dem die Stoppanfrage ausgegeben wird. Des Weiteren werden in der Stoppdauersteuerung die Steuerung der Kraftstoffeinspritzvorrichtung und der Zündvorrichtung zu einem Zeitpunkt gestoppt, an dem eine Zeitdauer vorüber ist, während der die Vorschiebebetätigung eines Stiftes möglich ist, um die Einlassnocke des finalen Zylinders (nachstehend als „finaler Stift“ bezeichnet) zu schalten.
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5 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Stoppsteuerung, die in der ersten Ausführungsform ausgeführt ist. In 5 wird angenommen, dass die Stoppanfrage an den Motor am Anfangszustand des Verdichtungshubs des ersten Zylinders #1 ausgegeben wurde. Wenn bestimmt wurde, dass alle Antriebsnocken die kleinen Nocken sind, wird die Schaltbetätigung der großen Nocken in der Reihenfolge des ersten Zylinders #1, des dritten Zylinders #2, des vierten Zylinders #4 und des zweiten Zylinders #2 durchgeführt. Damit ist festgelegt, dass der finale Zylinder der zweite Zylinder #2 ist.
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Wie in 5 gezeigt ist, wird in der Stoppdauersteuerung der ersten Ausführungsform zu einem Zeitpunkt, an dem der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ eines finalen Zylinders vorüber ist, eine Erlaubnis zum Stopp des Motors ausgegeben. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Motorstopperlaubnis ausgegeben wurde, sind die „Nockenschaltbereiche“ des ersten Zylinders #1, des dritten Zylinders #3 und des vierten Zylinders #4 (nachstehend als „nicht-finale Zylinder“ bezeichnet) vorüber. Daher ist die eigentliche Schaltung auf die großen Nocken in den nicht-finalen Zylindern abgeschlossen. Andererseits ist im finalen Zylinder der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ gerade vorüber und der „Nockenschaltbereich“ ist nicht vorüber. Das heißt, dass der letzte Zylinder den „Nockenschaltbereich“ erreicht hat und selbst die eigentliche Schaltung auf die große Nocke nicht begonnen hat.
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Allerdings wird in der ersten Ausführungsform der selbsthaltende Elektromagnet, der in 2 dargestellt ist, als Stellantrieb genutzt. Daher wird eine Vorschiebebedingung für den finalen Stift nach dem Zeitpunkt beibehalten, an dem die Motorstopperlaubnis ausgegeben wurde. Damit wird der Eingriff zwischen der Nut des finalen Nockenträgers und dem finalen Stift beibehalten. Dann verschiebt sich der finale Nockenträger und ist der „Nockenschaltbereich“ des letzten Zylinders, der in 5 gezeigt ist, verstrichen, wenn die Nockenwelle während des Anlassens zu einem Zeitpunkt des Motorneustarts und nach dem Erlaubniszeitpunkt rotiert. Wie gerade erwähnt wurde, können gemäß der Stoppdauersteuerung der ersten Ausführungsform die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Zündvorrichtung ohne Warten auf den Ablauf des „Nockenwechselbereichs“ des letzten Zylinders gestoppt werden. Damit ist es möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs in Verbindung mit der Ausführungsform der Stoppdauersteuerung zu unterdrücken.
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Spezifische Verarbeitung
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6 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der ersten Ausführungsform ausgeführt wird. Es wird angenommen, dass der Prozessablauf in jeder Steuerzeitdauer (beispielsweise zu jedem Zeitpunkt, an dem die Kurbelwelle um 90° rotiert) ausgeführt wird.
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Im Ablauf, der in 6 gezeigt wird, wird zuerst bestimmt, ob eine Stoppanfrage an den Motor vorliegt (Schritt S2). Die Anwesenheit oder Abwesenheit der Stoppanfrage wird beispielsweise auf der Grundlage bestimmt, ob die ECU das IG-OFF-Signal vom Zündschlüssel 56, der in 1 gezeigt ist, erhalten hat oder nicht. Das IG Signal wird ausgegeben, wenn der Fahrer eines Fahrzeugs eine vorbestimmte Betätigung (beispielsweise einen Drehvorgang des Zündschlüssels 46 in eine vorbestimmte Position oder dergleichen) durchgeführt hat. Wenn in Schritt S2 bestimmt wurde, dass keine Stoppanfrage vorliegt, wird der Ablauf beendet.
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Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S2 positiv ist, wird bestimmt, ob alle Antriebsnocken die großen Nocken sind oder nicht (Schritt S4). Ob die großen Nocken geschaltet wurden oder nicht, wird auf Grundlage der Ausgabe des Abstandssensors 54 bestimmt, der in 1 gezeigt ist. Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S4 positiv ist, kann bestimmt werden, dass es unnötig ist, den Motor für das Schalten auf die großen Nocken weiter zu betätigen. Daher wird einen Motorstopperlaubnis ausgegeben (Schritt S6). Als Folge wird die Betätigung des Kraftstoffeinspritzventils und der Zündvorrichtung gestoppt.
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Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S4 negativ ist, wird eine Schaltanfrage für die große Nocke an den Elektromagneten ausgegeben (Schritt S8). Als Folge wird die Schaltbetätigung der Nocke gestartet. Die Schaltbetätigung der Nocke läuft so ab, wie es schon in 3 bis 5 beschrieben wurde. Es ist zu beachten, dass, wenn die Antriebsnocke jedes Zylinders durch die Ausgabe des Abstandssensors festgelegt werden kann, es möglich ist, nur die Schaltbetätigung der Nocke durchzuführen, die geschaltet werden muss.
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Nach dem Schritt S8 wird bestimmt, ob eine Zeitdauer während der der finale Stift vorgeschoben werden kann (Vorschiebbarer-Stift-Bereich), vorüber ist oder nicht (Schritt S10). Der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ wird gemäß der Motordrehzahl zu dem Zeitpunkt, an dem die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, gesondert berechnet. Es ist zu beachten, dass der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ so ist, wie es schon in 4 bis 5 beschrieben wurde. Dann, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S10 positiv ist, wird die Motorstopperlaubnis ausgegeben (Schritt S6). Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S10 negativ ist, wird der Stopp des Motors verlängert (Schritt S12) und der Prozess kehrt zu Schritt S10 zurück.
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Wenn gemäß dem Ablauf, der in 6 dargestellt ist, die Stoppanfrage an den Motor vorliegt, ist es möglich, die Dauer zu verkürzen, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Zündvorrichtung gemäß der Schaltanfrage weiter zu betätigen. Daher ist es möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs gemäß der Stoppdauersteuerung zu unterdrücken.
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In der ersten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, entspricht der senkrechte Abschnitt der Nut 18b oder der Nut 18c, die in 3B dargestellt sind, der „ersten senkrechten Nut“ des zweiten Aspekts. Der geneigte Abschnitt der Nut 18b oder der Nut 18c, die in 3C dargestellt sind, entsprechen der „geneigten Nut“ desselben Aspekts. Die Nut 18a, die in 3D dargestellt ist, entspricht der „zweiten senkrechten Nut“ desselben Aspekts.
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Zweite Ausführungsform
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Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
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Es ist zu beachten, dass ein Konfigurationsbeispiel eines Systems in der zweiten Ausführungsform gleich dem Konfigurationsbeispiel ist, das in 1 dargestellt ist. Die Schaltbetätigung der Antriebsnocke ist so, wie sie in 3 bis 5 beschrieben wurde. Daher entfallen die Beschreibungen über das Systemkonfigurationsbeispiel und das Schalten der Antriebsnocke.
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Steuerungscharakteristik in der zweiten Ausführungsform
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Wenn in der ersten Ausführungsform die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, wird der Stopp des Motors zu einem Zeitpunkt erlaubt, an dem die Zeitdauer, während der die Vorschiebebetätigung des finalen Stifts möglich ist, vorüber ist. In der zweiten Ausführungsform ist der Zeitpunkt zur Erlaubnis des Motorstopps weiter fortgeschritten. 7 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Stoppsteuerung, die in einer zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Die vorausgesetzten Inhalte in 7 sind dieselben wie die, die in 5 beschrieben sind. Das heißt, dass in 7 beim Anfangszustand des Verdichtungshubs des ersten Zylinders #1 die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird. Dann wird bestimmt, dass alle Antriebsnocken die kleinen Nocken sind, und wird die Schaltbetätigung in der Reihenfolge des ersten Zylinders #1, des dritten Zylinders #3, des vierten Zylinders #4 und des zweiten Zylinders #2 durchgeführt.
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In der zweiten Ausführungsform wird zum Zeitpunkt, an dem der „Nockenwechselbereich“ des zweiten Zylinders #2 eintritt, der als der letzte Zylinder festgelegt ist, die Motorstopperlaubnis ausgegeben. Wie im Vergleich mit der ersten Ausführungsform, ist es daher möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs gemäß der Stoppdauersteuerung weiter zu unterdrücken. In der zweiten Ausführungsform wird allerdings die Erregerspule erregt, um den finalen Stift vorschieben zu lassen, nachdem die Motorstopperlaubnis ausgegeben wurde. Wenn die Vorschiebebetätigung einmal begonnen hat, kann der letzte Nockenträger durch Fortsetzung der Vorschiebebetätigung beim Anlassen des Motors beim anschließenden Neustart durch Fortsetzung der Vorschiebebetätigung des finalen Stifts über die Motorstoppzeitdauer in Eingriff mit dem finalen Stift stehen. Wenn die Nockenwelle beim Neustart rotiert, verschiebt sich der finale Nockenträger im Eingriffszustand und dann läuft der „Nockenschaltbereich“ ab, der in 7 gezeigt ist.
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In der zweiten Ausführungsform kann die Erregungszeitdauer α für die die dem finalen Zylinder entsprechende Erregerspule (nachstehend auch als „finale Spule“ bezeichnet) als eine kürzere Zeitdauer gesetzt werden, als die in 4 als „Spulenerregung“ bezeichnete Zeitdauer. Das heißt, die Erregungszeitdauer α kann als die kürzeste Zeitdauer gesetzt werden, innerhalb derer der finale Stift die Vorschiebebetätigung startet. Wenn die Erregungszeitdauer α als eine solche Zeitdauer gesetzt ist, ist es auch möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs gemäß der Erregung der finalen Spule zu minimieren.
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Spezifische Verarbeitung
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8 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird. Es wird angenommen, dass der Prozessablauf in jeder Steuerzeitdauer (beispielsweise zu jedem Zeitpunkt, an dem die Kurbelwelle um 90° rotiert) ausgeführt wird.
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Im Ablauf, der in 8 gezeigt ist, wird zuerst die Verarbeitung der Schritte S14 und S16 ausgeführt. Die Verarbeitung in den Schritten S14 und S16 ist jeweils dieselbe wie die Verarbeitung in den Schritten S2 und S4 in 6. Die Verarbeitung von Schritt S18, der ausgeführt wird, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S16 positiv ist, ist dieselbe wie die Verarbeitung von Schritt S6 in 6. Die Verarbeitung von Schritt S20, der ausgeführt wird, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S16 negativ ist, ist dieselbe, wie die Verarbeitung von Schritt S8 in 6.
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Nach dem Schritt S20 wird bestimmt, ob eine Zeitdauer, während der sich der finale Stift verschieben kann („Vorschiebbarer-Stift-Bereich“), erreicht ist oder nicht (Schritt S22). Der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ wird gemäß der Motordrehzahl zu dem Zeitpunkt, an dem die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, gesondert berechnet. Es ist zu beachten, dass der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ so ist, wie es schon in 4 bis 5 beschrieben wurde. Dann, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 positiv ist, wird die Motorstopperlaubnis ausgegeben (Schritt S18). Wenn andererseits das Bestimmungsergebnis in Schritt S22 negativ ist, wird der Stopp des Motors verlängert (Schritt S24) und der Prozess kehrt zu Schritt S22 zurück.
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Nach dem Schritt S18 wird bestimmt, ob die Erregungszeitdauer der finalen Spule die Erregungszeitdauer α übersteigt oder nicht (Schritt S26). Die Erregungszeitdauer α ist oben beschrieben. Wenn das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S26 positiv ist, wird eine Anfrage zum Stopp der Erregung der finalen Spule ausgegeben (Schritt S28). Wenn andererseits das Ergebnis der Bestimmung in Schritt S26 negativ ist, wird eine Anfrage zur Verlängerung der Erregung der finalen Spule ausgegeben (Schritt S30) und kehrt der Prozess zu Schritt S26 zurück.
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Wenn gemäß dem Ablauf, der in 8 dargestellt ist, die Stoppanfrage an den Motor vorliegt, ist es möglich, die Dauer weiter zu verkürzen, um die Kraftstoffeinspritzvorrichtung und die Zündvorrichtung gemäß der Schaltanfrage weiter zu betätigen. Daher ist es möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs gemäß der Stoppdauersteuerung zu unterdrücken. Wenn die Erregungszeitdauer α als die kürzere Zeitdauer gesetzt ist, ist es auch möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs zu minimieren, die durch die Erregung der finalen Spule verursacht wird, die nach der Ausgabe der Motorstopperlaubnis durchgeführt wird.
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Dritte Ausführungsform
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Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mit Bezug auf 9 und 10 beschrieben.
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Es ist zu beachten, dass ein Konfigurationsbeispiel eines Systems in der dritten Ausführungsform gleich dem Konfigurationsbeispiel ist, das in 1 dargestellt ist. Die Schaltbetätigung der Antriebsnocke ist so, wie sie in 3 bis 5 beschrieben wurde. Daher entfallen die Beschreibungen über das Systemkonfigurationsbeispiel und das Schalten der Antriebsnocke.
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Steuerungscharakteristik in der dritten Ausführungsform
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In der ersten Ausführungsform wird die Erregung der Erregerspule für die Vorschiebebetätigung in dem „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ durchgeführt, der in 4 gezeigt ist. Des Weiteren wird in der ersten Ausführungsform die in 4 als „Spulenerregung“ bezeichnete Zeitdauer direkt vor den „Nockenwechselbereich“ gesetzt, der in derselben Figur gezeigt ist. Der Grund dafür ist, dass der Zeitpunkt zum Start der Vorschiebebetätigung jedes Stifts so spät wie möglich gesetzt wird und die Nocken unter Berücksichtigung der Reaktion des Stiftes zur Schaltanfrage der Nocke zuverlässig geschaltet werden.
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Wenn, wie andererseits in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, die finale Spule erregt wird, um den finalen Stift nach Ausgabe der Motorstopperlaubnis vorschieben zu lassen, ist es möglich, die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs zu minimieren, der durch die Erregung der finalen Spule verursacht wird, indem die Erregungszeitdauer α als die kürzeste Zeitdauer gesetzt wird.
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Daher wird in der dritten Ausführungsform der Startzeitpunkt der Vorschiebebetätigung jedes Stiftes in einem normalen Zustand des Motors auf den spätesten Zeitpunkt gesetzt. Währenddessen ist in der Stoppdauersteuerung der Startzeitpunkt der Vorschiebebetätigung jedes Stiftes auf den frühesten Zeitpunkt gesetzt. Nur der Startzeitpunkt der Vorschiebebetätigung des finalen Stiftes kann auf den frühesten Zeitpunkt gesetzt werden. 9 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Beispiels einer Schaltsteuerungsnocke, die in der dritten Ausführungsform ausgeführt ist. Wie in 9 gezeigt ist, wird der Startzeitpunkt der „Spulenerregung“ im normalen Zustand des Motors so gesetzt, dass die Erregung jeder Erregerspule direkt vor dem „Nockenschaltbereich“ endet. Wenn andererseits die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, wird der Startzeitpunkt der „Spulenerregung“ so gesetzt, dass die Erregung jeder Erregerspule zu Beginn des „Vorschiebbarer-Stift-Bereichs“ startet.
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Daher ist es gemäß der dritten Ausführungsform möglich, die Schaltung der Antriebsnocken sicher im normalen Zustand des Motors durchzuführen, während die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs, die durch die Erregung der finalen Spule in der Stoppdauersteuerung verursacht wird, minimiert wird.
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Spezifische Verarbeitung
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10 ist ein Flussdiagramm zur Darstellung eines Beispiels eines Prozessablaufs, der durch eine ECU in der dritten Ausführungsform ausgeführt wird. Es wird angenommen, dass der Prozessablauf in jeder Steuerzeitdauer (beispielsweise zu jedem Zeitpunkt, an dem die Kurbelwelle um 90° rotiert) ausgeführt wird.
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Im Ablauf, der in 10 gezeigt ist, wird zuerst die Verarbeitung der Schritte S32 und S34 ausgeführt. Die Verarbeitung in den Schritten S32 und S34 ist jeweils dieselbe wie die Verarbeitung in den Schritten S2 und S4 in 6. Die Verarbeitung von Schritt S34, der ausgeführt wird, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S34 positiv ist, ist dieselbe wie die Verarbeitung von Schritt S6 in 6. Die Verarbeitung von Schritt S38, der ausgeführt wird, wenn das Bestimmungsergebnis von Schritt S34 negativ ist, ist dieselbe, wie die Verarbeitung von Schritt S8 in 6. Wenn allerdings im Ablauf, der in 10 gezeigt ist, das Bestimmungsergebnis von Schritt S32 negativ ist, wird der Erregungsstart der Erregerspulen auf den spätesten Zeitpunkt gesetzt (Schritt S40).
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Nach dem Schritt S38 wird der Erregungsstart der Erregerspulen auf den frühesten Zeitpunkt gesetzt (Schritt S42). Dann wird die Verarbeitung von Schritt S44 bis Schritt S52 ausgeführt. Die Verarbeitung von Schritt S42 bis Schritt S52 ist dieselbe, wie die Verarbeitung von Schritt S22 bis Schritt S30 in 8.
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Gemäß dem in 10 dargestellten Ablauf ist es möglich, das Schalten der Antriebsnocke im normalen Zustand des Motors sicher durchzuführen, während die Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs minimiert wird, die durch die Erregung der finalen Spule in der Stoppdauersteuerung verursacht wird.
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Andere Ausführungsformen
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In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform stellt
1 ein Beispiel dar, in dem vier Nockenträger 12 um eine Nockenwelle 10 des Reihenvierzylindermotors angeordnet sind, das heißt, dass die Nockenträger 12 für jeden Zylinder angeordnet sind. Allerdings kann der Nockenträger 12 zwischen zwei oder mehr Zylindern angeordnet sein. Ein solches Anordnungsbeispiel ist in
JP 2009-228543 A offenbart. Das heißt unabhängig davon, welche Art des Nockenträgers angenommen wird, ist es möglich, die Schaltsteuerung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform anzuwenden, wenn die Schaltung der Antriebsnocken auf Grundlage der Verschiebung des Nockenträgers nicht in allen Zylindern auf einmal ausgeführt wird, sondern in Zylindereinheiten oder Zylindergruppen ausgeführt wird.
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Des Weiteren gibt es in der ersten bis dritten Ausführungsform ein Beispiel, in dem die kleinen Nocken hauptsächlich als die Antriebsnocken während des Normalbetriebs des Motors gesetzt sind, während die großen Nocken als die Antriebsnocken gesetzt werden, wenn der Motor gestartet wird. Allerdings ist die Beziehung zwischen dem Betriebszustand des Motors und den Antriebsnocken lediglich ein Beispiel. Das heißt, dass die großen Nocken hauptsächlich als die Antriebsnocken während des Normalbetriebs des Motors gesetzt werden können, während die kleinen Nocken als die Antriebsnocken gesetzt werden können, wenn der Motor gestartet wird. Selbst in einem solchen Fall der Anordnung ist es möglich, die Schaltsteuerung gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform anzuwenden. Es ist zu beachten, dass, wenn in diesem Fall die Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, es notwendig ist, zu bestimmen, ob alle Antriebsnocken die kleinen Nocken sind, und eine Schaltsteuerung für die Schaltung der Antriebsnocken von den großen Nocken auf die kleinen Nocken gemäß dem Bestimmungsergebnis auszuführen.
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Zusammenfassend kann gesagt werden, dass, wenn eine Stoppanfrage an den Motor ausgegeben wird, bestimmt wird, ob alle Antriebsnocken die großen Nocken 16 sind oder nicht. Wenn bestimmt wurde, dass zumindest eine der kleinen Nocken 14 von den Antriebsnocken umfasst wird, wird der Motor 1 für einen Weile weiter betrieben und eine Schaltsteuerung zur Schaltung der Antriebsnocken von den kleinen Nocken auf die großen Nocken während der Dauer ausgeführt. Ein selbsthaltender Elektromagnet 26 wird zur Schaltung zwischen den kleinen Nocken und großen Nocken verwendet. In der Schaltsteuerung wird eine Erlaubnis zum Stopp des Motors zu einem Zeitpunkt gegeben, an dem der „Vorschiebbarer-Stift-Bereich“ des finalen Zylinders 3 (#2) vorüber ist.
