DE102021132950B3 - Method for operating a drive device for a motor vehicle and corresponding drive device - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung ein Antriebsaggregat (1) mit einem Ventiltrieb (6) aufweist, der eine über einen Nockenwellensteller (12, 13) mit einer Kurbelwelle (3) des Antriebsaggregats (1) antriebstechnisch gekoppelte Nockenwelle (9, 10) mit wenigstens einem Nocken zum periodischen Betätigen eines Gaswechselventils (7, 8) eines Zylinders (2) des Antriebsaggregats (3) umfasst, wobei der Nockenwellensteller (12, 13) zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Gaswechselventils (7, 8) betrieben wird. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest zeitweise ein zum Bestimmen einer Betriebsgröße des Antriebsaggregats (1) verwendeter Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) ermittelt und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit (ωNWS) des Nockenwellenstellers (12, 13) korrigiert wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a drive device for a motor vehicle, the drive device having a drive unit (1) with a valve drive (6) which is connected via a camshaft adjuster (12, 13) to a crankshaft (3) of the drive unit (1). drive-related coupled camshaft (9, 10) with at least one cam for periodically actuating a gas exchange valve (7, 8) of a cylinder (2) of the drive unit (3), wherein the camshaft adjuster (12, 13) at least temporarily for adjusting control times of the gas exchange valve (7, 8) is operated. It is provided that at least temporarily a valve actuation period (Δφ) used to determine an operating variable of the drive unit (1) is determined and corrected at least during the adjustment as a function of an adjustment speed (ωNWS) of the camshaft adjuster (12, 13). The invention also relates to a drive device for a motor vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung ein Antriebsaggregat mit einem Ventiltrieb aufweist, der eine über einen Nockenwellensteller mit einer Kurbelwelle des Antriebsaggregats antriebstechnisch gekoppelte Nockenwelle mit wenigstens einem Nocken zum periodischen Betätigen eines Gaswechselventils eines Zylinders des Antriebsaggregats umfasst, wobei der Nockenwellensteller zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Gaswechselventils betrieben wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a method for operating a drive device for a motor vehicle, the drive device having a drive unit with a valve drive, which includes a camshaft, which is coupled to a crankshaft of the drive unit via a camshaft adjuster in terms of drive technology, and has at least one cam for periodically actuating a gas exchange valve of a cylinder of the drive unit , wherein the camshaft adjuster is operated at least temporarily to adjust control times of the gas exchange valve. The invention also relates to a drive device for a motor vehicle.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift US 7 467 611 B2 bekannt. Diese beschreibt ein Verfahren zum Steuern zweier unabhängiger Nockenwellensteller in einer Brennkraftmaschine. Das Verfahren umfasst drei grundlegende Schritte: a) erstens, Ermitteln ob ein Stellratenausgleich zwischen den beiden Stellern erforderlich ist; b) zweitens, Ermitteln von optimalen Steueranweisungen zum Stellratenausgleich; und c) drittens, Anwenden der ermittelten Steueranweisungen zum Stellratenausgleich an den jeweiligen Stellern. Bei dem Ermitteln der Steueranweisungen zum Stellratenausgleich ergeben sich drei mögliche Stelloptionen: der Einlasssteller erfordert eine Priorisierung; der Auslasssteller erfordert eine Priorisierung; oder keiner der beiden Steller erfordert eine Priorisierung. In einem Motorsteuergerät sind Wertetabellen für jede Option hinterlegt. Wenn einer der beiden Steller eine Priorisierung erfordert, wird der jeweils andere Steller nach einer Verzögerung betätigt, die von einer Stellgenauigkeit des priorisierten Stellers abhängt, im Allgemeinen mit einer geringeren Stellgeschwindigkeit. Wenn keiner der beiden Steller eine Priorisierung erfordert, werden beide Steller mit einer Geschwindigkeit betätigt, die mit einer Fähigkeit zur Ölbereitstellung des Motors vereinbar ist.From the prior art, for example, the publication U.S. 7,467,611 B2 known. This describes a method for controlling two independent camshaft positioners in an internal combustion engine. The method involves three basic steps: a) first, determining whether adjustment rate balancing is required between the two adjusters; b) second, determining optimal rate compensation control instructions; and c) thirdly, applying the determined control instructions for adjusting rate compensation at the respective adjusters. When determining the control instructions for adjusting rate compensation, there are three possible adjusting options: the inlet adjuster requires prioritization; the outlet actuator requires prioritization; or neither of the two controllers requires prioritization. Tables of values for each option are stored in an engine control unit. If one of the two controllers requires prioritization, the respective other controller is actuated after a delay that depends on the positioning accuracy of the prioritized controller, generally at a lower positioning speed. If neither actuator requires prioritization, both actuators are actuated at a rate consistent with an engine's oil delivery capability.

Aus dem Stand der Technik ist weiterhin die Druckschrift DE 10 2007 027 868 B4 bekannt. Diese betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Schaltsicherheit einer Schaltkomponente eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors, indem von einem Steuergerät der jeweilige Umschaltvorgang der Schaltkomponente zwischen einem ersten Schaltzustand und einem zweiten Schaltzustand zu einem Aktivierungszeitpunkt eingeleitet wird, der gegenüber einem anvisierten Wunsch-Schaltzeitfenster um eine Vorhaltezeit vorverlegt wird, in die die Schaltdauer der Schaltkomponente und zusätzlich eine etwaig prognostizierte zeitliche Lageverschiebung des anvisierten Wunsch-Schaltzeitfensters einkalkuliert werden, wobei vom Steuergerät während des jeweiligen Umschaltvorgangs eine Anpassung der Umschaltparameter der Schaltkomponente durchgeführt wird, wenn prognostiziert wird, dass ein ermittelter Vollendungszeitpunkt der Umschaltung außerhalb des jeweilig anvisierten Wunsch-Schaltzeitfensters zu liegen kommen wird.The publication is also from the state of the art DE 10 2007 027 868 B4 known. This relates to a method for increasing the switching reliability of a switching component of a motor vehicle internal combustion engine, in that a control unit initiates the respective switching process of the switching component between a first switching state and a second switching state at an activation time which is brought forward by a lead time compared to a desired switching time window , in which the switching duration of the switching component and, in addition, any predicted shift in position of the targeted desired switching time window are taken into account, with the control unit performing an adjustment of the switching parameters of the switching component during the respective switching process if it is forecast that a determined completion time of the switchover will be outside of the respectively envisaged desired switching time window will come to rest.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorzuschlagen, welches gegenüber bekannten Verfahren Vorteile aufweist, insbesondere ein genaueres Ermitteln eines Ventilbetätigungszeitraums ermöglicht.It is the object of the invention to propose a method for operating an internal combustion engine which has advantages over known methods, in particular enabling a more precise determination of a valve actuation period.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest zeitweise ein zum Bestimmen einer Betriebsgröße des Antriebsaggregats verwendeter Ventilbetätigungszeitraum ermittelt und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers korrigiert wird.According to the invention, this is achieved with a method for operating an internal combustion engine having the features of claim 1 . It is provided that at least temporarily a valve actuation period used to determine an operating variable of the drive unit is determined and corrected at least during the adjustment as a function of an adjustment speed of the camshaft adjuster.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Das Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung ist vorzugsweise Bestandteil des Kraftfahrzeugs. Die Antriebseinrichtung dient grundsätzlich dem Bereitstellen eines Antriebsdrehmoments, welches beispielsweise auf ein Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Hierzu weist die Antriebseinrichtung das Antriebsaggregat auf, welches vorzugsweise als Brennkraftmaschine vorliegt und insbesondere den Zylinder, die Kurbelwelle und den Ventiltrieb aufweist. In dem Zylinder ist ein Kolben verlagerbar angeordnet, welcher antriebstechnisch mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, insbesondere über wenigstens eine Pleuelstange. Der Kolben schließt mit einer Zylinderwand des Zylinders und einem Zylinderdach des Zylinders einen Brennraum ein.The method for operating the drive device is preferably part of the motor vehicle. The drive device basically serves to provide a drive torque, which is directed, for example, at driving the motor vehicle. For this purpose, the drive device has the drive unit, which is preferably present as an internal combustion engine and in particular has the cylinder, the crankshaft and the valve train. A piston is displaceably arranged in the cylinder and is drivingly coupled to the crankshaft, in particular via at least one connecting rod. The piston encloses a combustion chamber with a cylinder wall of the cylinder and a cylinder roof of the cylinder.

An den Zylinder, insbesondere an den Brennraum, ist das Gaswechselventil strömungstechnisch angeschlossen. Das Gaswechselventil kann entweder als Einlassventil oder als Auslassventil ausgestaltet sein. In jedem Fall liegt es strömungstechnisch zwischen einer Außenumgebung des Antriebsaggregats und dem Brennraum vor, wobei eine Strömungsverbindung bei teilweise geöffnetem Gaswechselventil hergestellt und bei geschlossenem Gaswechselventil unterbrochen ist.The gas exchange valve is fluidically connected to the cylinder, in particular to the combustion chamber. The gas exchange valve can be configured either as an inlet valve or as an outlet valve. In any case, it is present in terms of flow between an external environment of the drive unit and the combustion chamber, with a flow connection being established when the gas exchange valve is partially open and being interrupted when the gas exchange valve is closed.

Im Falle einer Ausgestaltung des Gaswechselventils als Einlassventil dient dieses dem Einlassen von Frischgas in den Brennraum. Bei zumindest teilweise geöffnetem Gaswechselventil kann insoweit Frischgas aus einem Frischgastrakt des Antriebsaggregats in den Brennraum einströmen. Bei geschlossenem Gaswechselventil ist die strömungstechnische Verbindung zwischen dem Frischgastrakt und dem Brennraum unterbunden.If the gas exchange valve is configured as an inlet valve, it serves to admit fresh gas into the combustion chamber. When the gas exchange valve is at least partially open, fresh gas can flow into the combustion chamber from a fresh gas tract of the drive assembly. When the gas exchange valve is closed, the flow is technical connection between the fresh gas tract and the combustion chamber is prevented.

Ist das Gaswechselventil als Auslassventil ausgestaltet, so ist dieses strömungstechnisch zwischen dem Brennraum und einem Abgastrakt des Antriebsaggregats angeordnet. Bei zumindest teilweise geöffnetem Gaswechselventil kann Abgas aus dem Brennraum in Richtung des Abgastrakts strömen und nachfolgend aus dem Antriebsaggregat abgeführt werden. Bei geschlossenem Gaswechselventil ist wiederum die strömungstechnische Verbindung zwischen dem Brennraum und dem Abgastrakt unterbunden.If the gas exchange valve is designed as an outlet valve, it is arranged in terms of flow between the combustion chamber and an exhaust tract of the drive assembly. When the gas exchange valve is at least partially open, exhaust gas can flow out of the combustion chamber in the direction of the exhaust tract and can then be discharged from the drive unit. When the gas exchange valve is closed, the fluidic connection between the combustion chamber and the exhaust system is blocked.

Die Betätigung des Gaswechselventils erfolgt mittels des Ventiltriebs. Der Ventiltrieb umfasst die Nockenwelle, die den wenigstens einen Nocken aufweist, der bei einer Drehbewegung der Nockenwelle das Gaswechselventil periodisch betätigt. Solange der Nocken auf das Gaswechselventil einwirkt, öffnet sich dieses beziehungsweise bleibt geöffnet. Ist der Nocken abseits des Gaswechselventils angeordnet, so ist das Gaswechselventil geschlossen. Der Nocken ist derart ausgestaltet, dass sich das Gaswechselventil bei einer ersten Drehwinkelstellung der Nockenwelle zu öffnen beginnt und bei einer auf die erste Drehwinkelstellung folgenden zweiten Drehwinkelstellung der Nockenwelle gerade geschlossen ist. Insofern lassen sich die erste Drehwinkelstellung der Nockenwelle einem Ventilöffnungszeitpunkt und die zweite Drehwinkelstellung einem Ventilschließzeitpunkt zuordnen.The gas exchange valve is actuated by means of the valve train. The valve drive includes the camshaft, which has the at least one cam that actuates the gas exchange valve periodically when the camshaft rotates. As long as the cam acts on the gas exchange valve, this opens or remains open. If the cam is arranged away from the gas exchange valve, the gas exchange valve is closed. The cam is designed such that the gas exchange valve begins to open at a first angular position of the camshaft and is just closed at a second angular position of the camshaft following the first angular position. In this respect, the first rotational angle position of the camshaft can be assigned to a valve opening time and the second rotational angle position to a valve closing time.

Die Nockenwelle wird von der Kurbelwelle angetrieben. Zu diesem Zweck ist die Nockenwelle antriebstechnisch mit der Kurbelwelle verbunden, nämlich über den Nockenwellensteller. Zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle liegt ein festgelegtes Übersetzungsverhältnis vor, nämlich üblicherweise 2:1. Das bedeutet, dass die Drehzahl der Kurbelwelle doppelt so groß ist wie die Drehzahl der Nockenwelle. Mithilfe des Nockenwellenstellers lässt sich eine Phasenlage der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle einstellen beziehungsweise verändern. Bei gegebener Drehwinkelstellung der Kurbelwelle lässt sich somit die Drehwinkelstellung der Nockenwelle innerhalb eines bestimmten Drehwinkelstellungsbereichs mithilfe des Nockenwellenstellers verstellen. Während des Verstellens der Phasenlage der Nockenwelle weicht das Drehzahlverhältnis zwischen der Drehzahl der Kurbelwelle und der Drehzahl der Nockenwelle vorübergehend von dem festgelegten Übersetzungsverhältnis ab.The camshaft is driven by the crankshaft. For this purpose, the camshaft is drivingly connected to the crankshaft, namely via the camshaft adjuster. There is a fixed gear ratio between the crankshaft and the camshaft, typically 2:1. This means that the speed of the crankshaft is twice the speed of the camshaft. The phase position of the camshaft relative to the crankshaft can be adjusted or changed with the aid of the camshaft adjuster. With a given rotary angle position of the crankshaft, the rotary angle position of the camshaft can thus be adjusted within a specific rotary angle position range with the aid of the camshaft adjuster. During the adjustment of the camshaft phasing, the speed ratio between the speed of the crankshaft and the speed of the camshaft deviates temporarily from the fixed gear ratio.

Der Ventilöffnungszeitpunkt und der Ventilschließzeitpunkt werden auch als Steuerzeiten des Gaswechselventils bezeichnet. Das Gaswechselventil ist an dem Ventilöffnungszeitpunkt gerade geöffnet und an dem Ventilschließzeitpunkt gerade geschlossen. Zwischen dem Ventilöffnungszeitpunkt und dem Ventilschließzeitpunkt ist das Gaswechselventil durchgehend wenigstens teilweise geöffnet. Von dem Ventilöffnungszeitpunkt bis hin zu dem Ventilschließzeitpunkt erstreckt sich der Ventilbetätigungszeitraum, der insofern einen Öffnungszeitraum beschreibt, über welchen hinweg das Gaswechselventil wenigstens teilweise geöffnet ist. Der Ventilbetätigungszeitraum ist insoweit maßgeblich abhängig von der Ausgestaltung und der Drehzahl der Nockenwelle.The valve opening time and the valve closing time are also referred to as control times of the gas exchange valve. The gas exchange valve is just open at the valve opening time and just closed at the valve closing time. Between the valve opening time and the valve closing time, the gas exchange valve is continuously at least partially open. The valve actuation period extends from the valve opening time to the valve closing time, which insofar describes an opening time period over which the gas exchange valve is at least partially open. To this extent, the valve actuation period is largely dependent on the configuration and the speed of the camshaft.

Der Ventilöffnungszeitpunkt, der Ventilschließzeitpunkt und die Dauer beziehungsweise Länge des Ventilbetätigungszeitraums werden üblicherweise bezogen auf eine Drehwinkelstellung der Kurbelwelle angegeben, also in der Einheit °KW. Insofern dient die Drehbewegung der Kurbelwelle als eine Zeitbasis zum Beschreiben der Steuerzeiten des Ventiltriebs. Dem Ventilöffnungszeitpunkt lässt sich somit eine erste Drehwinkelstellung der Kurbelwelle und dem Ventilschließzeitpunkt eine zweite Drehwinkelstellung der Kurbelwelle zuordnen. Der Ventilbetätigungszeitraum lässt sich entsprechend als ein Drehwinkelstellungsbereich ausdrücken, der einerseits von der ersten Drehwinkelstellung und andererseits von der zweiten Drehwinkelstellung begrenzt ist. Die Steuerzeiten können insofern sowohl als ein Zeitmaß als auch als ein Gradmaß aufgefasst werden beziehungsweise ist das Zeitmaß in das Gradmaß und umgekehrt umrechenbar.The valve opening time, the valve closing time and the duration or length of the valve actuation period are usually given in relation to a rotational angle position of the crankshaft, ie in the unit °KW. In this respect, the rotational movement of the crankshaft serves as a time base for describing the control times of the valve train. A first rotational angle position of the crankshaft can thus be assigned to the valve opening time and a second rotational angle position of the crankshaft can be assigned to the valve closing time. The valve actuation period can be correspondingly expressed as a rotational angle position range, which is limited on the one hand by the first rotational angle position and on the other hand by the second rotational angle position. In this respect, the control times can be understood both as a measure of time and as a measure of degrees, or the measure of time can be converted into the measure of degrees and vice versa.

Im Rahmen dieser Beschreibung werden das Zeitmaß der Steuerzeiten sowie das Gradmaß der Drehwinkelstellungen der Kurbelwelle, soweit nicht anders angegeben, als zueinander äquivalent verwendet. Insofern ist eine in der Einheit °KW angegebene Größe sowohl als eine Drehwinkelstellung der Kurbelwelle als auch als eine zu dieser Drehwinkelstellung äquivalente Zeitangabe bezeichnend zu verstehen. Entsprechend ist ein ebenfalls in der Einheit °KW angegebener Bereich sowohl als ein Drehwinkelstellungsbereich der Kurbelwelle als auch als eine äquivalente Zeitspanne beziehungsweise als eine Dauer bezeichnend zu verstehen.Within the scope of this description, the timing of the control times and the degrees of the rotational angle positions of the crankshaft are used as equivalent to one another, unless otherwise stated. In this respect, a variable specified in the unit °KW is to be understood both as designating a rotational angle position of the crankshaft and as a time specification equivalent to this rotational angle position. Correspondingly, a range that is also specified in the unit °KW is to be understood both as a rotational angle position range of the crankshaft and as an equivalent time period or as a duration.

Wie bereits vorstehend erläutert, lässt sich mithilfe des Nockenwellenstellers die Phasenlage der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle einstellen. Das Einstellen beziehungsweise ein Verändern der Phasenlage hat zur Folge, dass sich der Ventilöffnungszeitpunkt und die erste Drehwinkelstellung der Kurbelwelle verändern. Entsprechendes gilt für den Ventilschließzeitpunkt und die zweite Drehwinkelstellung der Kurbelwelle. Die Steuerzeiten der Nockenwelle werden somit durch das Einstellen der Phasenlage eingestellt beziehungsweise verstellt.As already explained above, the camshaft positioner can be used to adjust the phase position of the camshaft in relation to the crankshaft. The result of setting or changing the phase position is that the valve opening time and the first rotational angle position of the crankshaft change. The same applies to the valve closing time and the second angular position of the crankshaft. The control times of the camshaft are thus set or adjusted by adjusting the phase position.

Hierbei erfolgt allerdings lediglich eine Verschiebung der Steuerzeiten. Dies bedeutet, dass die Steuerzeiten des Gaswechselventils bei der Auslegung des Antriebsaggregats festgelegt und nachfolgend nur noch gemeinsam verschoben werden können, nämlich durch entsprechendes Betätigen des Nockenwellenstellers. Ein Anpassen des Ventilöffnungszeitpunkts zieht hierbei stets ein Anpassen auch des Ventilschließzeitpunkts nach sich, sodass bei einer gegebenen Drehzahl der Kurbelwelle abseits des Verstellens der Steuerzeiten der Ventilbetätigungszeitraum gleich ist beziehungsweise - anders ausgedrückt - bei einer gleichbleibenden Drehzahl der Kurbelwelle eine Länge des Ventilbetätigungszeitraums nach dem Verstellen der Steuerzeiten im Vergleich zu einer vor dem Verstellen vorliegenden Länge unverändert ist.In this case, however, there is only a shift in the control times. This means that the control times of the gas exchange valve are fixed when the drive unit is designed and can only be shifted together afterwards, namely by actuating the camshaft adjuster accordingly. Adjusting the valve opening time always entails an adjustment of the valve closing time as well, so that at a given speed of the crankshaft apart from the adjustment of the control times, the valve actuation period is the same or - in other words - at a constant speed of the crankshaft a length of the valve actuation period after the adjustment of the Control times is unchanged compared to a length present before the adjustment.

Der Nockenwellensteller ist bevorzugt für ein rasches Einstellen der Phasenlage zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle ausgestaltet. Der Nockenwellensteller wird vorzugsweise elektrisch betrieben, weist also beispielsweise einen Elektromotor auf, insbesondere einen Servomotor, mittels welchem die Phasenlage eingestellt werden kann. Alternativ kann der Nockenwellensteller auch als ein hydraulischer Nockenwellensteller vorliegen. Das Verstellen der Steuerzeiten erfolgt mit der Verstellgeschwindigkeit. Diese beschreibt die Geschwindigkeit, mit der das Verstellen des Ventilöffnungszeitpunkts beziehungsweise des Ventilschließzeitpunkts bezüglich der Kurbelwelle erfolgt. Der Nockenwellensteller verstellt die Phasenlage der Nockenwelle somit mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit bezüglich der Kurbelwelle, die vorzugsweise klein ist gegenüber der Drehzahl der Kurbelwelle.The camshaft adjuster is preferably designed for rapid adjustment of the phase position between the crankshaft and the camshaft. The camshaft adjuster is preferably operated electrically, ie it has, for example, an electric motor, in particular a servo motor, by means of which the phase position can be adjusted. Alternatively, the camshaft adjuster can also be in the form of a hydraulic camshaft adjuster. The control times are adjusted with the adjustment speed. This describes the speed at which the valve opening time or the valve closing time is adjusted in relation to the crankshaft. The camshaft adjuster thus adjusts the phase position of the camshaft at a specific angular speed with respect to the crankshaft, which is preferably small compared to the rotational speed of the crankshaft.

Beispielsweise beträgt die Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers höchstens 400 °KW/s, während eine Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei einer Drehzahl von 1.000 U/min bereits 6.000 °KW/s entspricht und bei höheren Drehzahlen entsprechend größer ist. Beispielsweise beträgt die Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats mindestens 600 U/min, entsprechend 3.600 °KW/s. Folglich beträgt die Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers höchstens 1/9, höchstens 10 %, höchstens 7,5 % oder höchstens 5 % der Drehzahl des Antriebsaggregats. Dies kann dazu führen, dass während des Verstellens der Steuerzeiten das Gaswechselventil mehrfach betätigt wird, also das Verstellen während des Betätigens des Gaswechselventil vorgenommen wird.For example, the adjustment speed of the camshaft adjuster is at most 400 °CA/s, while an angular velocity of the crankshaft at a speed of 1,000 rpm already corresponds to 6,000 °CA/s and is correspondingly greater at higher speeds. For example, the idle speed of the drive unit is at least 600 rpm, corresponding to 3,600 °KW/s. Consequently, the adjustment speed of the camshaft actuator is no more than 1/9, no more than 10%, no more than 7.5% or no more than 5% of the speed of the power unit. This can lead to the gas exchange valve being actuated several times during the adjustment of the control times, ie the adjustment being made while the gas exchange valve is being actuated.

Zum Verstellen der Steuerzeiten wird die Drehgeschwindigkeit der Nockenwelle durch den Nockenwellensteller zumindest zeitweise um die Verstellgeschwindigkeit vergrößert beziehungsweise um diese verringert. Hieraus resultiert die veränderte Phasenlage der Nockenwelle bezüglich der Kurbelwelle und somit das Verstellen der Steuerzeiten. Die Steuerzeiten lassen sich hierdurch bezüglich der Drehzahl der Kurbelwelle nach früh oder nach spät verstellen. In anderen Worten eilt die Nockenwelle nach einem Verstellen der Steuerzeiten nach früh der Kurbelwelle voraus. Umgekehrt eilt die Kurbelwelle nach einem Verstellen der Steuerzeiten nach spät der Nockenwelle voraus.To adjust the control times, the rotational speed of the camshaft is at least temporarily increased or decreased by the adjustment speed by the camshaft adjuster. This results in the changed phase position of the camshaft in relation to the crankshaft and thus the adjustment of the control times. In this way, the control times can be advanced or retarded in relation to the rotational speed of the crankshaft. In other words, the camshaft precedes the crankshaft after the valve timing has been advanced. Conversely, the crankshaft runs ahead of the camshaft after the valve timing has been retarded.

Hieraus folgt allerdings, dass der Ventilbetätigungszeitraum während des Verstellens der Steuerzeiten von dem festgelegten Ventilbetätigungszeitraum abweicht, der durch die Ausgestaltung der Nockenwelle beziehungsweise des Nockens vorgegeben ist. Beispielsweise führt das Verstellen der Steuerzeiten in eine erste Richtung, zum Beispiel von früh nach spät, während des Betätigens des Nockenwellenstellers zu einem vorübergehend längeren Ventilbetätigungszeitraum und somit zu einem längeren Öffnen des Gaswechselventils. Umgekehrt führt das Verstellen der Steuerzeiten in eine der ersten Richtung entgegengesetzte zweite Richtung, zum Beispiel von spät nach früh, während des Betätigens des Nockenwellenstellers zu einem vorübergehend kürzeren Ventilbetätigungszeitraum und einem kürzeren Öffnen des Gaswechselventils.However, it follows from this that the valve actuation time period during the adjustment of the control times deviates from the specified valve actuation time period, which is predetermined by the design of the camshaft or cam. For example, adjusting the control times in a first direction, for example from early to late, while the camshaft actuator is being actuated leads to a temporarily longer valve actuation period and thus to a longer opening of the gas exchange valve. Conversely, adjusting the control times in a second direction opposite to the first direction, for example from late to early, while the camshaft actuator is being actuated leads to a temporarily shorter valve actuation period and a shorter opening of the gas exchange valve.

Der Ventilbetätigungszeitraum wird zum Bestimmen der Betriebsgröße des Antriebsaggregats verwendet. Bei der Betriebsgröße handelt es sich insbesondere um eine Größe, die zum Ansteuern des Antriebsaggregats verwendet wird. Beispielsweise wird aus dem Ventilbetätigungszeitraum ein Istwert der Betriebsgröße bestimmt. Das Ansteuern des Antriebsaggregats erfolgt in Abhängigkeit von einer Abweichung des Istwerts von einem Sollwert der Betriebsgröße. Insofern wird bei dem Ansteuern des Antriebsaggregats die Betriebsgröße auf den Sollwert eingestellt, insbesondere steuernd und/oder regelnd eingestellt.The valve actuation period is used to determine the operational magnitude of the power plant. The operating variable is in particular a variable that is used to control the drive unit. For example, an actual value of the operating variable is determined from the valve actuation period. The drive unit is controlled as a function of a deviation of the actual value from a setpoint value of the operating variable. To this extent, when the drive assembly is activated, the operating variable is set to the desired value, in particular set in a controlling and/or regulating manner.

Wird bei dem Bestimmen der Betriebsgröße lediglich der von der Ausgestaltung der Nockenwelle festgelegte Ventilbetätigungszeitraum des Gaswechselventils herangezogen, so ist die Betriebsgröße aufgrund der vorstehend erläuterten Veränderung des Ventilbetätigungszeitraum während des Verstellens des Nockenwellenstellers mit einem von der Verstellgeschwindigkeit abhängigen Fehler behaftet. Dieser Fehler in dem ermittelten Ventilbetätigungszeitraum und damit auch in dem Istwert der Betriebsgröße ist dabei umso größer, je größer die Verstellgeschwindigkeit bezüglich der Drehzahl der Kurbelwelle ist. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz eines hochdynamischen Nockenwellenstellers von Bedeutung, der für ein besonders rasches Verstellen der Nockenwelle ausgebildet ist.If only the valve actuation period of the gas exchange valve specified by the design of the camshaft is used to determine the operating variable, then the operating variable is affected by an error dependent on the adjustment speed due to the above-explained change in the valve actuation period during the adjustment of the camshaft adjuster. This error in the determined valve actuation period and thus also in the actual value of the operating variable is all the greater, the greater the adjustment speed with respect to the rotational speed of the crankshaft. This is particularly important when using a highly dynamic camshaft adjuster, which is designed for a particularly rapid adjustment of the camshaft.

Die Erfindung sieht daher vor, dass zumindest während des Verstellens der Steuerzeiten der Ventilbetätigungszeitraum in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit korrigiert wird. Insbesondere wird zunächst aus der Drehzahl der Kurbelwelle ein unkorrigierter Ventilbetätigungszeitraum ermittelt und dieser in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers angepasst. Beispielsweise wird der unkorrigierte Ventilbetätigungszeitraum um eine bestimmte, von der Verstellgeschwindigkeit abhängige Dauer verlängert oder verkürzt.The invention therefore provides that at least during the adjustment of the control times, the valve actuation period is corrected as a function of the adjustment speed. In particular, an uncorrected valve actuation period is first determined from the rotational speed of the crankshaft and this is adjusted as a function of the adjustment speed of the camshaft adjuster. For example, the uncorrected valve actuation period is lengthened or shortened by a specific amount of time that is dependent on the adjustment rate.

Der korrigierte Ventilbetätigungszeitraum beschreibt somit die tatsächliche Öffnungsdauer des Gaswechselventils genauer als der unkorrigierte Ventilbetätigungszeitraum. Beispielsweise wird eine Öffnungsdauer des Gaswechselventils, über die das Gaswechselventil während des Verstellens der Steuerzeiten tatsächlich geöffnet ist, insofern also zumindest teilweise geöffnet ist, als effektive Öffnungsdauer bezeichnet. Außerhalb des Ventilbetätigungszeitraums ist das Gaswechselventil vorzugsweise geschlossen, insbesondere vollständig geschlossen.The corrected valve actuation period thus describes the actual opening duration of the gas exchange valve more precisely than the uncorrected valve actuation period. For example, an opening duration of the gas exchange valve over which the gas exchange valve is actually open during the adjustment of the control times, insofar as it is at least partially open, is referred to as the effective opening duration. Outside the valve actuation period, the gas exchange valve is preferably closed, in particular completely closed.

Zum Ermitteln der vorstehend beschriebenen Betriebsgröße des Antriebsaggregats wird anstatt des unkorrigierten Ventilbetätigungszeitraums der korrigierte Ventilbetätigungszeitraum herangezogen. Somit ist insbesondere während des Verstellens der Steuerzeiten, also während der Nockenwellensteller mit der Verstellgeschwindigkeit betätigt wird, ein genaueres Bestimmen der Betriebsgröße und somit ein zuverlässiges Betreiben der Antriebseinrichtung möglich, insbesondere in Verbindung mit einem hochdynamischen Nockenwellensteller zum raschen Verstellen der Nockenwelle.To determine the above-described operating variable of the drive assembly, the corrected valve actuation period is used instead of the uncorrected valve actuation period. Thus, especially during the adjustment of the control times, i.e. while the camshaft adjuster is actuated at the adjustment speed, a more precise determination of the operating variable and thus reliable operation of the drive device is possible, especially in connection with a highly dynamic camshaft adjuster for rapid adjustment of the camshaft.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus dem Ventilbetätigungszeitraum des Gaswechselventils ein korrigierter Ventilschließzeitpunkt des Gaswechselventils ermittelt wird. Der korrigierte Ventilschließzeitpunkt ist ein Zeitpunkt, zu dem das Gaswechselventil unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit als geschlossen betrachtet wird. Bevorzugt wird anhand des korrigierten Ventilbetätigungszeitraums eine korrigierte zweite Drehwinkelstellung der Kurbelwelle ermittelt, die dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt entspricht. Insofern wird der auf die Drehwinkelstellung der Kurbelwelle bezogene Zeitpunkt, zu dem das Gaswechselventil gerade geschlossen ist, genauer erm ittelt.A further development of the invention provides that a corrected valve closing time of the gas exchange valve is determined from the valve actuation period of the gas exchange valve. The corrected valve closing point in time is a point in time at which the gas exchange valve is regarded as closed, taking into account the adjustment speed. A corrected second rotational angle position of the crankshaft, which corresponds to the corrected valve closing time, is preferably determined on the basis of the corrected valve actuation period. In this respect, the point in time related to the rotational angle position of the crankshaft at which the gas exchange valve is just closed is determined more precisely.

Der korrigierte Ventilschließzeitpunkt wird vorzugsweise aus dem Ventilbetätigungszeitraum und dem Ventilöffnungszeitpunkt beziehungsweise der ersten Drehwinkelstellung ermittelt. Insbesondere wird bei Vorliegen der ersten Drehwinkelstellung aus dem korrigierten Ventilbetätigungszeitraum die korrigierte zweite Drehwinkelstellung berechnet. In anderen Worten wird zum Ventilöffnungszeitpunkt derjenige Zeitpunkt berechnet, zu dem das Gaswechselventil unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers tatsächlich geschlossen sein wird. Insofern wird der korrigierte Ventilschließzeitpunkt nicht erst nach dem Schließen des Gaswechselventils berechnet, sondern bereits bei dessen Öffnen.The corrected valve closing time is preferably determined from the valve actuation period and the valve opening time or the first rotational angle position. In particular, when the first rotational angle position is present, the corrected second rotational angle position is calculated from the corrected valve actuation period. In other words, the time at which the gas exchange valve will actually be closed, taking into account the adjustment speed of the camshaft adjuster, is calculated at the valve opening time. In this respect, the corrected valve closing time is not only calculated after the gas exchange valve has closed, but already when it opens.

Der Ventilschließzeitpunkt spielt insbesondere bei einer Anwendung des sogenannten Miller-Verfahrens, bei dem der Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils nach früh verstellt wird, um eine Klopfgefahr beziehungsweise einen Stickstoffausstoß zu reduzieren, eine maßgebliche Rolle. Durch das Ermitteln des korrigierten Ventilschließzeitpunkts wird ein präziseres Steuern der Antriebseinrichtung ermöglich, insbesondere unter Anwendung des Miller-Verfahrens.The valve closing time plays a decisive role in particular when using the so-called Miller method, in which the valve closing time of the intake valve is advanced in order to reduce the risk of knocking or nitrogen emissions. Determining the corrected valve closing point in time enables more precise control of the drive device, in particular using the Miller method.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gaswechselventil ein Einlassventil ist, wobei aus dem Ventilbetätigungszeitraum des Einlassventils eine dem Zylinder während eines Arbeitsspiels des Antriebsaggregats über das Einlassventil zugeführte Frischgasmenge ermittelt wird. Auf das Vorliegen des Gaswechselventils als Einlassventil wurde vorstehend bereits hingewiesen. Unter dem Arbeitsspiel ist ein Umlauf des in dem Zylinder ablaufenden thermodynamischen Kreisprozesses zu verstehen. Das Antriebsaggregat liegt vorzugsweise als ein Viertaktmotor vor, sodass insofern während eines Arbeitsspiels die Drehwinkelstellung der Kurbelwelle einen Bereich von 0°KW bis 720°KW durchläuft.A development of the invention provides that the gas exchange valve is an intake valve, a fresh gas quantity supplied to the cylinder during a working cycle of the drive unit via the intake valve being determined from the valve actuation period of the intake valve. The existence of the gas exchange valve as an inlet valve has already been pointed out above. The working cycle is to be understood as meaning one cycle of the thermodynamic cycle process taking place in the cylinder. The drive assembly is preferably present as a four-stroke engine, so that the rotational angle position of the crankshaft runs through a range from 0° CA to 720° CA during a working cycle.

Aus dem Ventilbetätigungszeitraum lässt sich die während des Arbeitsspiels über das Einlassventil zugeführte Frischgasmenge ermitteln. Unter der Frischgasmenge ist insbesondere eine nach dem Schließen des Einlassventils in dem Brennraum vorliegende Frischgasmenge zu verstehen. Durch die Verwendung des korrigierten Ventilbetätigungszeitraums zum Ermitteln der Frischgasmenge, wird eine präzisere Steuerung des in dem Zylinder ablaufenden thermodynamischen Kreisprozesses möglich. Dies ist insbesondere bei einer Anwendung des vorstehend erläuterten Miller-Verfahrens von Bedeutung, bei dessen Steuerung eine genaue Kenntnis der Frischgasmenge sowie des Ventilschließzeitpunkts erforderlich ist.The amount of fresh gas supplied via the intake valve during the working cycle can be determined from the valve actuation period. The fresh gas quantity is to be understood in particular as a fresh gas quantity present in the combustion chamber after the intake valve has closed. By using the corrected valve actuation period to determine the fresh gas quantity, a more precise control of the thermodynamic cycle process taking place in the cylinder becomes possible. This is particularly important when using the Miller method explained above, for the control of which precise knowledge of the fresh gas quantity and the valve closing time is required.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die aus dem Ventilbetätigungszeitraum bestimmte Betriebsgröße zumindest zeitweise zum Ansteuern des Antriebsaggregats verwendet wird, wobei die Betriebsgröße ausgewählt ist aus: Liefergrad, Zylinderfüllung, Antriebsleistung, Antriebsdrehmoment und Verbrennungsluftverhältnis. Auf die Betriebsgröße wurde vorstehend bereits hingewiesen. Der Ventilbetätigungszeitraum wird insofern zumindest zeitweise zum Ansteuern des Antriebsaggregats verwendet, nämlich über die aus ihm bestimmte Betriebsgröße beziehungsweise den aus ihm bestimmten Istwert der Betriebsgröße. Die Betriebsgröße beziehungsweise ihr Istwert wird vorzugsweise unmittelbar aus dem Ventilbetätigungszeitraum bestimmt. Zusätzlich oder alternativ wird die Betriebsgröße beziehunsgsweise ihr Istwert aus dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt bestimmt. In letzterem Fall wird die Betriebsgröße lediglich mittelbar aus dem Ventilbetätigungszeitraum bestimmt.A development of the invention provides that the operating variable determined from the valve actuation period is used at least temporarily to control the drive unit, the operating variable being selected from: volumetric efficiency, cylinder charge, drive power, drive torque and combustion air ratio. On the Company size has already been mentioned above. In this respect, the valve actuation time period is used at least temporarily to control the drive unit, namely via the operating variable determined from it or the actual value of the operating variable determined from it. The operating variable or its actual value is preferably determined directly from the valve actuation period. Additionally or alternatively, the operating variable or its actual value is determined from the corrected valve closing time. In the latter case, the operating variable is determined only indirectly from the valve actuation period.

Der Liefergrad beschreibt ein Verhältnis der nach dem Schließen des Einlassventils in dem Zylinder vorliegenden Frischgasmenge zu einer theoretisch maximal möglichen Frischgasmenge. Die Zylinderfüllung ist eine in den Zylinder eingebrachte Gemischmenge, wobei diese die Frischgasmenge, eine zugeführte Kraftstoffmenge sowie gegebenenfalls zurückgeführtes Abgas beinhaltet. Der Liefergrad und die Zylinderfüllung werden somit von der Öffnungsdauer des Einlassventils maßgeblich beeinflusst. Der Liefergrad und die Zylinderfüllung haben wiederum einen unmittelbaren Einfluss auf das Verbrennungsluftverhältnis des während des Arbeitsspiels erzeugten Abgases sowie auf die von dem Antriebsaggregat bereitgestellte Antriebsleistung. Letztere bezeichnet diejenige Antriebsleistung, welche von dem Antriebsaggregat erzeugt wird. Entsprechendes gilt für das Antriebsdrehmoment.The degree of delivery describes a ratio of the amount of fresh gas present in the cylinder after the intake valve closes to a theoretically maximum possible amount of fresh gas. The cylinder charge is a quantity of mixture introduced into the cylinder, this containing the quantity of fresh gas, a quantity of fuel that is supplied and possibly recirculated exhaust gas. The degree of delivery and the cylinder filling are thus significantly influenced by the opening duration of the intake valve. The degree of delivery and the cylinder filling in turn have a direct influence on the combustion air ratio of the exhaust gas generated during the working cycle and on the drive power provided by the drive unit. The latter refers to the drive power that is generated by the drive unit. The same applies to the drive torque.

Die vorstehend erläuterten Betriebsgrößen sind von dem Ventilbetätigungszeitraum beziehungsweise dem Ventilschließzeitpunkt abhängig. Es ist nun vorgesehen, den Istwert wenigstens einer der erwähnten Betriebsgrößen, vorzugsweise die Istwerte aller dieser Betriebsgrößen, unter Verwendung des korrigierten Ventilbetätigungszeitraums zu berechnen. Dementsprechend wird der wenigstens eine Istwert der Betriebsgröße beziehungsweise die Abweichung des wenigstens einen Istwerts der Betriebsgröße von deren Sollwert mit einer höheren Genauigkeit berechnet, was einen zuverlässigeren Betrieb der Antriebseinrichtung ermöglicht.The operating variables explained above are dependent on the valve actuation period or the valve closing time. Provision is now made to calculate the actual value of at least one of the operating variables mentioned, preferably the actual values of all of these operating variables, using the corrected valve actuation period. Accordingly, the at least one actual value of the operating variable or the deviation of the at least one actual value of the operating variable from its target value is calculated with greater accuracy, which enables more reliable operation of the drive device.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine dem Zylinder während des Arbeitsspiels zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Ventilbetätigungszeitraum und/oder dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt angepasst wird. Aufgrund des zeitweise verringerten beziehungsweise vergrößerten Ventilbetätigungszeitraums ist die vorstehend erläuterte Betriebsgröße beziehungsweise deren aus dem Ventilbetätigungszeitraum bestimmter Istwert während des Verstellens der Steuerzeiten mit einem von der Verstellgeschwindigkeit abhängigen Fehler behaftet. Um diesen Fehler auszugleichen, ist nun vorgesehen, die dem Zylinder zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Ventilbetätigungszeitraum beziehungsweis dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt anzupassen.A development of the invention provides that a fuel quantity to be supplied to the cylinder during the working cycle is adjusted as a function of the valve actuation period and/or the corrected valve closing time. Due to the temporarily reduced or increased valve actuation period, the above-explained operating variable or its actual value determined from the valve actuation period is subject to an error dependent on the adjustment speed during the adjustment of the control times. In order to compensate for this error, provision is now made to adapt the fuel quantity to be supplied to the cylinder as a function of the valve actuation period or the corrected valve closing time.

Dies erfolgt vorzugsweise unmittelbar zu Beginn des Arbeitsspiels. Hierbei wird unmittelbar zu Beginn des Arbeitsspiels zunächst festgestellt, ob der Nockenwellensteller zum Verstellen der Steuerzeiten betrieben wird. Ist dies der Fall, so wird bei einem Berechnen der während dieses Arbeitsspiels zuzuführende Kraftstoffmenge der korrigierte Ventilbetätigungszeitraum des Gaswechselventils berücksichtigt. Beispielsweise wird die zuzuführende Kraftstoffmenge derart angepasst, dass die Betriebsgröße unter Berücksichtigung des korrigierten Ventilbetätigungszeitraums auf den Sollwert eingestellt wird. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Einstellen der Betriebsgröße an dem Antriebsaggregat ermöglicht, insbesondere wenn die Betriebsgröße das Verbrennungsluftverhältnis ist.This preferably takes place immediately at the beginning of the work cycle. Here, immediately at the beginning of the work cycle, it is first determined whether the camshaft adjuster is being operated to adjust the control times. If this is the case, the corrected valve actuation period of the gas exchange valve is taken into account when calculating the fuel quantity to be supplied during this working cycle. For example, the amount of fuel to be supplied is adjusted in such a way that the operating variable is set to the desired value, taking into account the corrected valve actuation period. This enables a particularly reliable setting of the operating variable on the drive assembly, in particular when the operating variable is the combustion air ratio.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zusätzlich zu dem Einlassventil ein Auslassventil und eine über einen Auslassnockenwellensteller mit der Kurbelwelle antriebstechnisch gekoppelte Auslassnockenwelle mit wenigstens einem Auslassnocken zum periodischen Betätigen des Auslassventils vorliegt, wobei der Auslassnockenwellensteller zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Auslassventils betrieben wird, wobei zumindest zeitweise ein Ventilbetätigungszeitraum ermittelt und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit des Auslassnockenwellenstellers korrigiert wird.A further development of the invention provides that, in addition to the intake valve, there is an exhaust valve and an exhaust camshaft, which is coupled to the crankshaft via an exhaust camshaft actuator in terms of drive technology, with at least one exhaust cam for periodically actuating the exhaust valve, with the exhaust camshaft actuator being operated at least intermittently to adjust control times of the exhaust valve, wherein a valve actuation period is determined at least temporarily and corrected at least during the adjustment as a function of an adjustment speed of the exhaust camshaft adjuster.

Das Gaswechselventil liegt insofern als Einlassventil, die Nockenwelle als eine Einlassnockenwelle und der Nockenwellensteller als ein Einlassnockenwellensteller vor. Zusätzlich zu dem Einlassventil liegt das Auslassventil vor. Sowohl das Auslassventil als auch die Auslassnockenwelle und der Auslassnockenwellensteller sind analog zu den vorstehenden Ausführungen hinsichtlich des Gaswechselventils, der Nockenwelle sowie des Nockenwellenstellers ausgebildet. Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung beziehungsweise einer derartigen Vorgangsweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Auslassventil als auch das Einlassventil sowie die entsprechenden Bestandteile des Ventiltriebs zu deren Betätigung, können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The gas exchange valve is present as an inlet valve, the camshaft as an inlet camshaft and the camshaft adjuster as an inlet camshaft adjuster. In addition to the intake valve, there is the exhaust valve. Both the exhaust valve and the exhaust camshaft and the exhaust camshaft adjuster are designed analogously to the above statements with regard to the gas exchange valve, the camshaft and the camshaft adjuster. The advantages of such a configuration or such a procedure have already been pointed out. Both the outlet valve and the inlet valve as well as the corresponding components of the valve train for their actuation can be further developed according to the explanations within the scope of this description, so that reference is made to them in this respect.

Der Ventiltrieb ist insofern als ein Ventiltrieb mit wenigstens zwei Nockenwellen ausgebildet, nämlich der Einlassnockenwelle und der Auslassnockenwelle. Es ist nun vorgesehen, sowohl für das Einlassventil als auch das Auslassventil den korrigierten Ventilbetätigungszeitraum zu ermitteln. Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen.In this respect, the valve drive is designed as a valve drive with at least two camshafts, namely the intake camshaft and the exhaust camshaft. It is now provided for both the intake valve and the exhaust valve the corri determined valve actuation period. The advantages of such an approach have already been pointed out.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus dem Ventilbetätigungszeitraum des Auslassventils ein korrigierter Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils ermittelt wird. Auf die entsprechende Vorgehensweise zum Ermitteln des korrigierten Ventilschließzeitpunkts des Gaswechselventils wurde vorstehend bereits hingewiesen. Zum Ermitteln des korrigierten Ventilschließzeitpunkts des Auslassventils ist eine analoge Vorgehensweise vorgesehen.A development of the invention provides that a corrected valve closing time of the exhaust valve is determined from the valve actuation period of the exhaust valve. The corresponding procedure for determining the corrected valve closing time of the gas exchange valve has already been pointed out above. An analogous procedure is provided for determining the corrected valve closing time of the exhaust valve.

Der Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils beeinflusst insbesondere den Liefergrad und die Zylinderfüllung. Bleibt beispielsweise das Auslassventil bei einem Öffnen des Einlassventils wenigstens zeitweise weiterhin geöffnet, oder wird das Einlassventil bereits geöffnet, solange das Auslassventil noch nicht vollständig geschlossen ist, so kann ein Ausströmen des in dem Zylinder vorliegenden Restgases durch das Auslassventil ein Einströmen des Frischgases durch das Einlassventil begünstigen und auf diese Weise die Zylinderfüllung beziehungsweise den Liefergrad vergrößern. Das Ermitteln des korrigierten Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils aus dem korrigierten Ventilbetätigungszeitraum ermöglicht somit eine genauere Berechnung der Zylinderfüllung beziehungsweise des Liefergrads.The valve closing time of the exhaust valve particularly influences the volumetric efficiency and the cylinder filling. If, for example, the exhaust valve remains open at least temporarily when the intake valve opens, or if the intake valve is already opened before the exhaust valve is fully closed, the residual gas in the cylinder can flow out through the exhaust valve and fresh gas can flow in through the intake valve favor and in this way increase the cylinder filling or the degree of delivery. Determining the corrected valve closing time of the exhaust valve from the corrected valve actuation period thus enables a more precise calculation of the cylinder charge or the degree of delivery.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils zumindest zeitweise auf einen nach dem Ventilöffnungszeitpunkt des Einlassventils liegenden Zeitpunkt eingestellt wird, wobei aus dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils und dem Ventilöffnungszeitpunkt des Einlassventils ein korrigierter Ventilüberschneidungszeitraum ermittelt wird. Das Einlassventil und das Auslassventil sind somit zumindest zeitweise gleichzeitig geöffnet. Der Ventilüberschneidungszeitraum beschreibt den Zeitraum beziehungsweise die Zeitspanne, über die sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil gleichzeitig wenigstens teilweise geöffnet sind.A development of the invention provides that the valve closing time of the exhaust valve is set at least temporarily to a time after the valve opening time of the intake valve, with a corrected valve overlap period being determined from the corrected valve closing time of the exhaust valve and the valve opening time of the intake valve. The inlet valve and the outlet valve are thus open at the same time at least temporarily. The valve overlap period describes the period of time or the period of time over which both the intake valve and the exhaust valve are at least partially open at the same time.

Das gleichzeitige Öffnen des Einlassventils und des Auslassventils wird insbesondere im Rahmen einer internen Abgasrückführung angewendet. Hierbei bleibt das Auslassventil während des Ansaugtakts zumindest zeitweise weiterhin geöffnet, sodass Abgas aus dem Abgastrakt zurück in den Brennraum des Zylinders geführt wird. Das zurückgeführte Abgas wird mit dem über das Einlassventil zugeführte Frischgas vermischt. Insofern besteht die Zylinderfüllung aus einer Mischung von Frischgas, Kraftstoff und zurückgeführtem Abgas. Es ist nun vorgesehen, eine Menge des zurückgeführten Abgases anzupassen, indem der Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils auf den nach dem Ventilöffnungszeitpunkt des Einlassventils liegenden Zeitpunkt eingestellt wird.The simultaneous opening of the intake valve and the exhaust valve is used in particular in the context of internal exhaust gas recirculation. In this case, the exhaust valve remains open at least temporarily during the intake stroke, so that exhaust gas from the exhaust tract is fed back into the combustion chamber of the cylinder. The recirculated exhaust gas is mixed with the fresh gas fed in via the intake valve. In this respect, the cylinder filling consists of a mixture of fresh gas, fuel and recirculated exhaust gas. Provision is now made to adapt a quantity of the recirculated exhaust gas by setting the valve closing point in time of the exhaust valve to the point in time after the valve opening point in time of the intake valve.

Der Ventilüberschneidungszeitraum wird aus dem Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils und dem Ventilöffnungszeitpunkt des Einlassventils ermittelt, insbesondere in Form einer Differenz. Hierbei wird der korrigierte Ventilschließzeitpunkt des Auslassventils herangezogen, sodass insofern der korrigierte Ventilüberschneidungszeitraum ermittelt wird. Der korrigierte Ventilüberschneidungszeitraum beschreibt eine Zeitspanne, über die das Einlassventil und das Auslassventil unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit des Auslassnockenwellenstellers zumindest teilweise geöffnet sind. Mittels des korrigierten Ventilüberschneidungszeitraum wird eine genauere Steuerung der internen Abgasrückführung ermöglicht.The valve overlap period is determined from the valve closing time of the exhaust valve and the valve opening time of the intake valve, in particular in the form of a difference. The corrected valve closing time of the exhaust valve is used here, so that the corrected valve overlap period is determined in this respect. The corrected valve overlap period describes a period of time over which the intake valve and the exhaust valve are at least partially open, taking into account the adjustment speed of the exhaust camshaft actuator. The corrected valve overlap period enables more precise control of the internal exhaust gas recirculation.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass aus dem korrigierten Ventilüberschneidungszeitraum eine über das Auslassventil in den Zylinder zurückgeführte Abgasmenge und/oder eine in dem Zylinder vorliegende Restgasrate ermittelt wird. Auf die interne Abgasrückführung sowie das zurückführte Abgas wurde vorstehend bereits hingewiesen. Die zurückgeführte Abgasmenge ist von dem Ventilüberschneidungszeitraum abhängig. Insofern ermöglicht die Verwendung des korrigierten Ventilüberschneidungszeitraums ein genaueres Ermitteln der zurückgeführte Abgasmenge.A development of the invention provides that from the corrected valve overlap period, an exhaust gas quantity recirculated into the cylinder via the outlet valve and/or a residual gas rate present in the cylinder is determined. Reference has already been made above to the internal exhaust gas recirculation and the recirculated exhaust gas. The recirculated amount of exhaust gas depends on the valve overlap period. As such, using the corrected valve overlap period enables the amount of recirculated exhaust gas to be determined more accurately.

Die Restgasrate beschreibt ein nach einem Ladungswechsel in dem Zylinder vorliegendes Verhältnis zwischen der während des Arbeitsspiels zugeführten Frischgasmenge und einer Restgasmenge, die aus einem dem Arbeitsspiel unmittelbar vorhergehenden Arbeitsspiel in dem Brennraum verblieben ist. Die Restgasrate wird von dem Ventilüberschneidungszeitraum beeinflusst. Die Verbindung des korrigierten Ventilüberschneidungszeitraum ermöglicht somit ein genaueres Ermitteln der in dem Zylinder vorliegenden Restgasrate und somit eine genauere Steuerung des Antriebsaggregats.The residual gas rate describes a ratio present in the cylinder after a gas exchange between the fresh gas quantity supplied during the working cycle and a residual gas quantity which has remained in the combustion chamber from a working cycle immediately preceding the working cycle. The residual gas rate is affected by the valve overlap period. The connection of the corrected valve overlap period thus enables a more precise determination of the residual gas rate present in the cylinder and thus a more precise control of the drive unit.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung, wobei die Antriebseinrichtung ein Antriebsaggregat mit einem Ventiltrieb aufweist, der eine über einen Nockenwellensteller mit einer Kurbelwelle des Antriebsaggregats antriebstechnisch gekoppelte Nockenwelle mit wenigstens einem Nocken zum periodischen Betätigen eines Gaswechselventils eines Zylinders des Antriebsaggregats umfasst, wobei die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist, den Nockenwellensteller zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Gaswechselventils zu betreiben. Dabei ist vorgesehen, dass die Antriebseinrichtung weiterhin dazu vorgesehen und ausgebildet ist, zumindest zeitweise einen Ventilbetätigungszeitraum zu Ermitteln und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit des Nockenwellenstellers zu korrigieren.The invention also relates to a drive device for a motor vehicle, for carrying out the method according to the statements made within the scope of this description, the drive device having a drive unit with a valve train which drives a camshaft coupled via a camshaft adjuster to a crankshaft of the drive unit and having at least one cam for periodic actuation of a gas exchange valve of a cylinder of the drive unit, the drive device being provided and designed to operate the camshaft adjuster at least at times to adjust control times of the gas exchange valve. It is provided that the drive unit device is also provided and designed to at least temporarily determine a valve actuation period and to correct it at least during the adjustment as a function of an adjustment speed of the camshaft adjuster.

Auf die Vorteile einer derartigen Ausgestaltung der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer derartigen Vorgehensweise wurde bereits hingewiesen. Sowohl die Antriebseinrichtung als auch das Verfahren zu ihrem Betreiben können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The advantages of such a configuration of the drive device or such a procedure have already been pointed out. Both the drive device and the method for operating it can be further developed according to the statements made within the scope of this description, so that reference is made to them in this respect.

Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.The features and feature combinations described in the description, in particular the features and feature combinations described in the following description of the figures and/or shown in the figures, can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without going beyond the scope of the leave invention. The invention is therefore also to be regarded as encompassing embodiments which are not explicitly shown and explained in the description and/or the figures, but emerge from the explained embodiments or can be derived from them.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzige

  • 1 eine schematische Schnittdarstellung einer Brennkraftmaschine.
The invention is explained in more detail below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings, without the invention being restricted. It shows the only
  • 1 a schematic sectional view of an internal combustion engine.

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebsaggregat 1, die Bestandteil einer Antriebseinrichtung für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug ist. Das Antriebsaggregat 1 ist als eine Brennkraftmaschine ausgebildet, welche einen Zylinder 2 und eine Kurbelwelle 3 aufweist. In dem Zylinder 2 ist ein Kolben 4 längsbeweglich angeordnet und über eine Pleuelstange 5 mit der Kurbelwelle 3, insbesondere mit einem Hubzapfen der Kurbelwelle 3, antriebstechnisch gekoppelt. Die Kurbelwelle 3 setzt eine lineare Bewegung des Kolbens 4 in eine Drehbewegung um.The 1 shows a schematic representation of a drive unit 1, which is part of a drive device for a motor vehicle, not shown in detail. The drive unit 1 is designed as an internal combustion engine which has a cylinder 2 and a crankshaft 3 . A piston 4 is arranged in the cylinder 2 so that it can move longitudinally and is drivingly coupled to the crankshaft 3 , in particular to a crank pin of the crankshaft 3 , via a connecting rod 5 . The crankshaft 3 converts a linear movement of the piston 4 into a rotary movement.

Das Antriebsaggregat 1 weist einen Ventiltrieb 6 auf. Der Ventiltrieb 6 dient einem periodischen Betätigen zweier Gaswechselventile 7 und 8, die beispielsweise als ein Einlassventil 7 und ein Auslassventil 8 vorliegen. Die Gaswechselventile 7 und 8 werden mittels einer Nockenwelle 9 und 10 betätigt. In dem dargestellten Beispiel liegen die Nockenwellen 9 und 10 als eine Einlassnockenwelle 9 und eine Auslassnockenwelle 10 vor, die entsprechend einem Betätigen des Einlassventils 7 beziehungsweise des Auslassventils 8 dienen.The drive unit 1 has a valve train 6 . The valve drive 6 serves to periodically actuate two gas exchange valves 7 and 8 , which are present, for example, as an inlet valve 7 and an outlet valve 8 . The gas exchange valves 7 and 8 are actuated by means of a camshaft 9 and 10. In the example shown, the camshafts 9 and 10 are present as an intake camshaft 9 and an exhaust camshaft 10, which serve to actuate the intake valve 7 and the exhaust valve 8, respectively.

Das Einlassventil 7 und das Auslassventil 8 sind strömungstechnisch an einen Brennraum 11 angebunden, welcher von Zylinderwänden und einem Zylinderdach des Zylinders 2 sowie dem Kolben 4 gemeinsam begrenzt ist. Der Brennraum 11 ist über das Einlassventil 7 an einen Einlasstrakt und über das Auslassventil 8 an einen Auslasstrakt des Antriebsaggregats strömungstechnisch angebunden, welche hier nicht näher dargestellt sind.The inlet valve 7 and the outlet valve 8 are fluidically connected to a combustion chamber 11 which is delimited jointly by cylinder walls and a cylinder roof of the cylinder 2 and the piston 4 . Combustion chamber 11 is fluidically connected via inlet valve 7 to an inlet tract and via outlet valve 8 to an outlet tract of the drive unit, which are not shown in detail here.

Die Einlassnockenwelle 9 und die Auslassnockenwelle 10 sind jeweils antriebstechnisch mit der Kurbelwelle 3 verbunden und werden von dieser angetrieben. Die Einlassnockenwelle 9 und die Auslassnockenwelle 10 sind über zwei Nockenwellensteller 12 und 13, nämlich einen Einlassnockenwellensteller 12 und einen Auslassnockenwellensteller 13, antriebstechnisch an die Kurbelwelle 3 angebunden. Die beiden Nockenwellen 9 und 10 sind hierbei mit einem festgelegten Übersetzungsverhältnis an die Kurbelwelle 3 angebunden, üblicherweise mit einem Übersetzungsverhältnis von 2:1. Dies bedeutet, dass die Kurbelwelle 3 bezüglich der Nockenwellen 9 und 10 eine doppelt so große Drehzahl aufweist.The intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 10 are each drivingly connected to the crankshaft 3 and are driven by it. The intake camshaft 9 and the exhaust camshaft 10 are connected in drive terms to the crankshaft 3 via two camshaft adjusters 12 and 13, namely an intake camshaft adjuster 12 and an exhaust camshaft adjuster 13. The two camshafts 9 and 10 are connected to the crankshaft 3 with a fixed transmission ratio, usually with a transmission ratio of 2:1. This means that the crankshaft 3 has twice the speed of the camshafts 9 and 10 .

Mithilfe der Nockenwellensteller 12 und 13 wird zumindest zeitweise eine Phasenlage zwischen der Einlassnockenwelle 9 beziehungsweise der Auslassnockenwelle 10 einerseits und der Kurbelwelle 3 andererseits angepasst. Hierdurch erfolgt ein relatives Verstellen eines Ventilöffnungszeitpunkts φ1 des Einlassventils 7 beziehungsweise des Auslassventils 8 und/oder eines Ventilschließzeitpunkts φ2 des Einlassventils 7 beziehungsweise des Auslassventils 8. Der Ventilöffnungszeitpunkts φ1 und der Ventilschließzeitpunkts φ2 werden auch als Steuerzeiten der Gaswechselventile 7 und 8 bezeichnet. Die Steuerzeiten werden üblicherweise in einem Gradmaß bezüglich einer Drehwinkelstellung <p der Kurbelwelle 3 angegeben und liegen entsprechend in der Einheit °KW vor.With the help of the camshaft positioners 12 and 13, a phase position between the intake camshaft 9 or the exhaust camshaft 10 on the one hand and the crankshaft 3 on the other hand is adjusted at least temporarily. This results in a relative adjustment of a valve opening time φ 1 of the intake valve 7 or the exhaust valve 8 and/or a valve closing time φ 2 of the intake valve 7 or the exhaust valve 8. The valve opening time φ 1 and the valve closing time φ 2 are also referred to as control times of the gas exchange valves 7 and 8 . The control times are usually given in degrees with respect to a rotational angle position φ of the crankshaft 3 and are accordingly in the unit °KW.

Bei dem Verstellen der Steuerzeiten werden der Ventilöffnungszeitpunkts φ1 und der Ventilschließzeitpunkts φ2 stets gemeinsam miteinander verstellt. Somit ergibt sich aus dem Ventilöffnungszeitpunkt φ1 und dem Ventilschließzeitpunkt φ2 ein Ventilbetätigungszeitraum Δcp, wobei Δ φ= φ 2 φ 1

Figure DE102021132950B3_0001
gilt. Der Ventilbetätigungszeitraum Δφ beschreibt eine Zeitspanne, über die das jeweilige Gaswechselventil 7 und 8 wenigstens teilweise geöffnet ist. Der Ventilbetätigungszeitraum Δφ wird vorzugsweise ebenfalls im Gradmaß bezüglich der Drehwinkelstellung φ der Kurbelwelle 3 angegeben, sodass dieser ebenfalls in der Einheit °KW vorliegt, und hängt üblicherweise lediglich von einer Nockengeometrie und einer entsprechenden Ausgestaltung der Nockenwelle 9 und 10 ab.When the control times are adjusted, valve opening time φ 1 and valve closing time φ 2 are always adjusted together. Thus, from the valve opening time φ 1 and the valve closing time φ 2 results in a valve actuation period Δcp, where Δ φ= φ 2 φ 1
Figure DE102021132950B3_0001
is applicable. The valve actuation period Δφ describes a period of time over which the respective gas exchange valve 7 and 8 is at least partially open. The valve actuation period Δφ is preferably also measured in degrees with respect to the rotation angle position Development φ of the crankshaft 3 specified, so that this is also in the unit °KW, and usually depends only on a cam geometry and a corresponding configuration of the camshaft 9 and 10 from.

Das Verstellens der Steuerzeiten erfolgt jedoch mit einer Verstellgeschwindigkeit ωNWS des jeweiligen Nockenwellenstellers 12 und 13. Während des Verstellens der Steuerzeiten wird eine Winkelgeschwindigkeit der Nockenwelle 9 und 10 zeitweise um die Verstellgeschwindigkeit ωNWS des jeweiligen Nockenwellenstellers 12 und 13 vergrößert beziehungsweise reduziert. Dies hat zur Folge, dass der auf die Drehwinkelstellung φ der Kurbelwelle 3 bezogene Ventilbetätigungszeitraum Δφ während des Verstellens je nach Verstellrichtung verkürzt oder verlängert ist.However, the control times are adjusted at an adjustment speed ω NWS of the respective camshaft adjusters 12 and 13. During the adjustment of the control times, an angular speed of the camshafts 9 and 10 is temporarily increased or reduced by the adjustment speed ω NWS of the respective camshaft adjusters 12 and 13. The result of this is that the valve actuation period Δφ related to the rotational angle position φ of the crankshaft 3 is shortened or lengthened during the adjustment, depending on the direction of adjustment.

Die Erfindung sieht daher vor, dass während des Verstellens der aus den Steuerzeiten ermittelte Ventilbetätigungszeitraum Δφ in Abhängigkeit von der Verstellgeschwindigkeit ωNWS des jeweiligen Nockenwellenstellers 12 und 13 korrigiert wird. Es wird somit ein korrigierter Ventilbetätigungszeitraum Δφ' bestimmt, wobei Δ φ ' = Δ φ ( 1 ω N W S ω K W )

Figure DE102021132950B3_0002
gilt und ωKW eine Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle 3 beschreibt. Die Verstellgeschwindigkeit ωNWS und die Winkelgeschwindigkeit ωKW der Kurbelwelle werden vorzugsweise ebenfalls im Gradmaß bezüglich der Drehwinkelstellung φ der Kurbelwelle 3 angegeben und liegen in der Einheit °KW/s vor.The invention therefore provides that during the adjustment, the valve actuation period Δφ determined from the control times is corrected as a function of the adjustment speed ω NWS of the respective camshaft adjuster 12 and 13 . A corrected valve actuation period Δφ' is thus determined, where Δ φ ' = Δ φ ( 1 ω N W S ω K W )
Figure DE102021132950B3_0002
applies and ω KW describes an angular velocity of the crankshaft 3 . The adjusting speed ω NWS and the angular speed ω KW of the crankshaft are preferably also given in degrees with respect to the rotational angle position φ of the crankshaft 3 and are in the unit °KW/s.

Aus dem korrigierten Ventilbetätigungszeitraum Δφ' des Einlassventils 7 kann insbesondere eine dem Brennraum 11 über dieses zugeführte Frischgasmenge mit einer größeren Genauigkeit ermittelt werden, als dies bei einer Verwendung des unmittelbar aus den Steuerzeiten ermittelten Ventilbetätigungszeitraum Δφ der Fall wäre.From the corrected valve actuation period Δφ′ of the intake valve 7 , a quantity of fresh gas supplied to the combustion chamber 11 can be determined with greater accuracy than would be the case if the valve actuation period Δφ determined directly from the control times was used.

Aus dem Ventilöffnungszeitpunkt φ1 und dem korrigierten Ventilbetätigungszeitraum Δφ' wird weiterhin ein korrigierter Ventilschließzeitpunkt φ ' 2 = φ 1 Δ φ '

Figure DE102021132950B3_0003
ermittelt. Der korrigierte Ventilschließzeitpunkt φ'2 beschreibt somit einen Zeitpunkt bezüglich der Drehwinkelstellung φ der Kurbelwelle 3, zu dem das jeweilige Gaswechselventil 7 und 8 unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit ωNWS des jeweiligen Nockenwellenstellers 12 und 13 gerade geschlossen ist.From the valve opening time φ 1 and the corrected valve actuation period Δφ′, there is also a corrected valve closing time φ ' 2 = φ 1 Δ φ '
Figure DE102021132950B3_0003
determined. The corrected valve closing point in time φ′ 2 thus describes a point in time with respect to the angular position φ of the crankshaft 3 at which the respective gas exchange valve 7 and 8 is just closed, taking into account the adjustment speed ω NWS of the respective camshaft adjuster 12 and 13 .

Der korrigierte Ventilschließzeitpunkt φ'2 beschreibt wird insbesondere für das Auslassventil 8 ermittelt und im Folgenden als korrigierter Ventilschließzeitpunkt φ'2A bezeichnet. Aus diesen lässt sich in Verbindung mit dem Ventilöffnungszeitpunkt φ1E des Einlassventils 7 ein korrigierter Ventilüberschneidungszeitraum Δ φ AE = φ ' 2 A φ 1 E

Figure DE102021132950B3_0004
bestimmen. Der korrigierte Ventilüberschneidungszeitraum ΔφAE beschreibt einen im Gradmaß bezüglich der Drehwinkelstellung φ der Kurbelwelle 3 angegeben Zeitraum, über den das Einlassventil 7 und das Auslassventil 8 unter Berücksichtigung der Verstellgeschwindigkeit ωNWS des Auslassnockenwellenstellers 13 gemeinsam zumindest teilsweise geöffnet sind. Mittels des korrigierten Ventilüberschneidungszeitraums ΔφAE ist insbesondere ein genaueres Ermitteln einer durch eine interne Abgasrückführung in den Brennraum 11 des Zylinders 2 zurückgeführte Abgasmenge beziehungsweise eine in dem Zylinder 2 vorliegende Restgasrate möglich.The corrected valve closing time φ′ 2 describes is determined in particular for the outlet valve 8 and is referred to below as the corrected valve closing time φ′ 2A . A corrected valve overlap period can be derived from these in conjunction with the valve opening time φ 1E of the intake valve 7 Δ φ AE = φ ' 2 A φ 1 E
Figure DE102021132950B3_0004
determine. The corrected valve overlap period Δφ AE describes a period of time specified in degrees with respect to the rotational angle position φ of the crankshaft 3, over which the intake valve 7 and the exhaust valve 8 are at least partially open together, taking into account the adjustment speed ω NWS of the exhaust camshaft positioner 13. By means of the corrected valve overlap period Δφ AE , a more precise determination of an exhaust gas quantity recirculated into the combustion chamber 11 of the cylinder 2 by an internal exhaust gas recirculation or a residual gas rate present in the cylinder 2 is possible.

BezugszeichenlisteReference List

11
Antriebsaggregatdrive unit
22
Zylindercylinder
33
Kurbelwellecrankshaft
44
KolbenPistons
55
Pleuelstangeconnecting rod
66
Ventiltriebvalve train
77
Einlassventilintake valve
88th
Auslassventiloutlet valve
99
Einlassnockenwelleintake camshaft
1010
Auslassnockenwelleexhaust camshaft
1111
Brennraumcombustion chamber
1212
Einlassnockenwellenstellerintake camshaft adjuster
1313
Auslassnockenwellenstellerexhaust camshaft positioner
φ1φ1
Ventilöffnungszeitpunktvalve opening timing
φ2φ2
Ventilschließzeitpunktvalve closing timing
ΔφΔφ
Ventilbetätigungszeitraumvalve actuation period
ωNWSωNWS
Verstellgeschwindigkeitadjustment speed
Δφ'Δφ'
korrigierter Ventilbetätigungszeitraumcorrected valve actuation period
φ'2φ'2
korrigierter Ventilschließzeitpunktcorrected valve closing timing
ΔφAEΔφAE
korrigierter Ventilüberschneidungszeitraumcorrected valve overlap period

Claims (10)

Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, wobei die Antriebseinrichtung ein Antriebsaggregat (1) mit einem Ventiltrieb (6) aufweist, der eine über einen Nockenwellensteller (12,13) mit einer Kurbelwelle (3) des Antriebsaggregats (1) antriebstechnisch gekoppelte Nockenwelle (9,10) mit wenigstens einem Nocken zum periodischen Betätigen eines Gaswechselventils (7,8) eines Zylinders (2) des Antriebsaggregats (3) umfasst, wobei der Nockenwellensteller (12,13) zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Gaswechselventils (7,8) betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zeitweise ein zum Bestimmen einer Betriebsgröße des Antriebsaggregats (1) verwendeter Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) ermittelt und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit (ωNWS) des Nockenwellenstellers (12,13) korrigiert wird.Method for operating a drive device for a motor vehicle, the drive device having a drive unit (1) with a valve train (6) which has a camshaft ( 9,10) with at least one cam for periodically actuating a gas exchange valve (7,8) of a cylinder (2) of the drive unit (3), the camshaft adjuster (12,13) being used at least temporarily to adjust control times of the gas exchange valve (7,8 ) is operated, characterized in that a valve actuation period (Δφ) used to determine an operating variable of the drive unit (1) is determined at least temporarily and is corrected at least during the adjustment as a function of an adjustment speed (ω NWS ) of the camshaft adjuster (12,13). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) des Gaswechselventils (7,8) ein korrigierter Ventilschließzeitpunkt (φ'2) des Gaswechselventils (7,8) ermittelt wird.procedure after claim 1 , characterized in that a corrected valve closing time (φ' 2 ) of the gas exchange valve (7.8) is determined from the valve actuation period (Δφ) of the gas exchange valve (7.8). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaswechselventil (7,8) ein Einlassventil (7) ist, wobei aus dem Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) des Einlassventils (7) eine dem Zylinder (2) während eines Arbeitsspiels des Antriebsaggregats (1) über das Einlassventil (7) zugeführte Frischgasmenge ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gas exchange valve (7, 8) is an intake valve (7), wherein from the valve actuation period (Δφ) of the intake valve (7) one is assigned to the cylinder (2) during a working cycle of the drive assembly (1 ) is determined via the inlet valve (7) supplied fresh gas quantity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die aus dem Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) bestimmte Betriebsgröße zumindest zeitweise zum Ansteuern des Antriebsaggregats (1) verwendet wird, wobei die Betriebsgröße ausgewählt ist aus: Liefergrad, Zylinderfüllung, Antriebsleistung, Antriebsdrehmoment und Verbrennungsluftverhältnis.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the operating variable determined from the valve actuation period (Δφ) is used at least temporarily to control the drive unit (1), the operating variable being selected from: delivery rate, cylinder filling, drive power, drive torque and combustion air ratio. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine dem Zylinder während des Arbeitsspiels zuzuführende Kraftstoffmenge in Abhängigkeit von dem Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) und/oder dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt (φ'2) angepasst wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a fuel quantity to be supplied to the cylinder during the working cycle is adjusted as a function of the valve actuation period (Δφ) and/or the corrected valve closing time (φ' 2 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem Einlassventil (7) ein Auslassventil (8) und eine über einen Auslassnockenwellensteller (13) mit der Kurbelwelle (3) antriebstechnisch gekoppelte Auslassnockenwelle (10) mit wenigstens einem Auslassnocken zum periodischen Betätigen des Auslassventils (8) vorliegt, wobei der Auslassnockenwellensteller (13) zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Auslassventils (8) betrieben wird, wobei zumindest zeitweise ein Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) ermittelt und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit (ωNWS) des Auslassnockenwellenstellers (13) korrigiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in addition to the intake valve (7) an exhaust valve (8) and an exhaust camshaft (10) drivingly coupled to the crankshaft (3) via an exhaust camshaft adjuster (13) with at least one exhaust cam for periodic actuation of the exhaust valve (8), the exhaust camshaft adjuster (13) being operated at least intermittently to adjust control times of the exhaust valve (8), a valve actuation period (Δφ) being determined at least intermittently and at least during the adjustment as a function of an adjustment speed (ω NWS ) of the exhaust camshaft adjuster (13) is corrected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) des Auslassventils (8) ein korrigierter Ventilschließzeitpunkt (φ'2) des Auslassventils (8) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a corrected valve closing time (φ' 2 ) of the outlet valve (8) is determined from the valve actuation period (Δφ) of the outlet valve (8). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschließzeitpunkt (φ'2) des Auslassventils (8) zumindest zeitweise auf einen nach dem Ventilöffnungszeitpunkts (φ1) des Einlassventils (7) liegenden Zeitpunkt eingestellt wird, wobei aus dem korrigierten Ventilschließzeitpunkt (φ'2) des Auslassventils (8) und dem Ventilöffnungszeitpunkts (φ1) des Einlassventils (7) ein korrigierter Ventilüberschneidungszeitraum (ΔφAE) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the valve closing time (φ' 2 ) of the outlet valve (8) is adjusted at least temporarily to a time after the valve opening time (φ 1 ) of the inlet valve (7), the corrected valve closing time ( φ ' 2 ) of the exhaust valve (8) and the valve opening time (φ 1 ) of the intake valve (7) a corrected valve overlap period (Δφ AE ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem korrigierten Ventilüberschneidungszeitraum (ΔφAE) eine über das Auslassventil (8) in den Zylinder (2) zurückgeführte Abgasmenge und/oder eine in dem Zylinder (2) vorliegende Restgasrate ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an exhaust gas quantity recirculated via the outlet valve (8) into the cylinder (2) and/or a residual gas rate present in the cylinder (2) is determined from the corrected valve overlap period (Δφ AE ). Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebseinrichtung ein Antriebsaggregat (1) mit einem Ventiltrieb (6) aufweist, der eine über einen Nockenwellensteller (12,13) mit einer Kurbelwelle (3) des Antriebsaggregats (1) antriebstechnisch gekoppelte Nockenwelle (9,10) mit wenigstens einem Nocken zum periodischen Betätigen eines Gaswechselventils (7,8) eines Zylinders (2) des Antriebsaggregats (3) umfasst, wobei die Antriebseinrichtung dazu vorgesehen und ausgebildet ist den Nockenwellensteller (12,13) zumindest zeitweise zum Verstellen von Steuerzeiten des Gaswechselventils (7,8) zu betreiben, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung weiterhin dazu vorgesehen und ausgebildet ist, zumindest zeitweise einen zum Bestimmen einer Betriebsgröße des Antriebsaggregats (1) verwendeten Ventilbetätigungszeitraum (Δφ) zu ermitteln und zumindest während des Verstellens in Abhängigkeit von einer Verstellgeschwindigkeit (ωNWS) des Nockenwellensteller (12,13) zu korrigieren.Drive device for a motor vehicle for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, wherein the drive device has a drive unit (1) with a valve train (6) which has a camshaft adjuster (12, 13) with a crankshaft (3) of the drive unit (1) drive-wise coupled camshaft (9,10) with at least one cam for periodically actuating a gas exchange valve (7,8) of a cylinder (2) of the drive unit (3), wherein the drive device is provided and designed for the camshaft adjuster (12, 13) at least temporarily to adjust control times of the gas exchange valve (7,8), characterized in that the drive device is also provided and designed to at least temporarily determine a valve actuation period (Δφ) used to determine an operating variable of the drive unit (1). and at least during the adjustment depending on to correct an adjusting speed (ω NWS ) of the camshaft adjuster (12,13).
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US7467611B2 (en) 2007-03-20 2008-12-23 Delphi Technologies, Inc. Rate limiting and balancing control system for dual independent camshaft phasing
DE102007027868B4 (en) 2007-06-18 2009-09-03 Continental Automotive Gmbh Method for increasing the switching reliability of a switching component, associated control device and switching device

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