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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine
mit einer Vielzahl von Bänken,
die sich voneinander in Ventilzeiten eines am meisten nachgestellten
Winkels unterscheiden.
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Stand der Technik
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Für eine an
einem Fahrzeug montierte Brennkraftmaschine wurde üblicherweise
ein variabler Ventilzeitensteuerungsmechanismus bereitgestellt.
Der variable Ventilzeitensteuerungsmechanismus steuert beispielsweise
kontinuierlich und variabel Öffnungs-/Schließzeiten
eines Einlassventils unter Verwendung eines elektronisch gesteuerten ölhydraulischen
Antriebs, um ein Drehmoment bei niedriger bis mittlerer Geschwindigkeit,
eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs und ein Emissionsverhalten
zu verbessern. Die Schließzeit
des Einlassventils wird mit einer der Startbarkeit beigemessenen höheren Priorität festgesetzt,
wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird.
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Die
JP-A-Nr. 06-323168 offenbart
beispielsweise ein Steuerungsgerät
für eine
Brennkraftmaschine, das ein Zerstäuben von eingespritztem Kraftstoff
beim Start der Brennkraftmaschine fördert, um eine Startbarkeit
ohne eine Emissionsverschlechterung zu verbessern. Das Steuerungsgerät für die Brennkraftmaschine
hat: ein Einlassventil und ein Auslassventil, die in der Brennkraftmaschine
vorgesehen sind, welche eine hin- und hergehende Bewegung eines
Kolbens in eine Drehbewegung einer Kurbelwelle umwandelt, um mechanische
Kraft zu erzeugen, und die durch die Drehung der Kurbelwelle angetrieben
werden, um jeweils einen Einlasskrümmer und einen Auslasskrümmer zu öffnen und
zu schließen,
die mit einer Brennkammer der Brennkraftmaschine in Verbindung stehen;
einen variablen Ventilzeitensteuerungsmechanismus, der in der Lage ist,
die Ventilöffnungszeit
von wenigstens dem Einlassventil von dem Einlass- und dem Auslassventil einzustellen;
ein Kraftstoffeinspritzventil, das in dem Einlasskrümmer zum
Einspritzen von Kraftstoff in die Brennkammer vorgesehen ist; eine
Startzustandserfassungseinrichtung zum Erfassen des Startzustands
der Brennkraftmaschine; eine erste Steuerungseinrichtung zum Steuern,
um den variablen Ventilzeitensteuerungsmechanismus auf die Weise anzutreiben,
dass, wenn die Startzustanderfassungseinrichtung den Startzustand
der Brennkraftmaschine erfasst, das Auslassventil geschlossen wird
und das Einlassventil geöffnet
wird, nachdem ein Kolben den oberen Todpunkt erreicht, und das Einlassventil
später
als eine Schließzeit
geschlossen wird, die die Schließzeit nach dem Starten der
Maschine ist; und eine zweite Steuerungseinrichtung zum Steuern,
um das Kraftstoffeinspritzventil auf die Weise anzutreiben, dass,
wenn die Startzustandserfassungseinrichtung den Startzustand der
Brennkraftmaschine erfasst, der Kraftstoff zu der Öffnungszeit
des Einlassventils eingespritzt wird, die durch den variablen Ventilzeitensteuerungsmechanismus festgesetzt
ist.
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Hinsichtlich
des Steuerungsgeräts
für die Brennkraftmaschine,
die in dem vorhergehend genannten Dokument offenbart ist, wird die
Schließzeit des
Einlassventils mit Bezug auf die Schließzeit nach dem Starten nachgestellt.
Daher nimmt der Verdichtungswiderstand gegen den Kolben bei dem
Verdichtungshub ab, bei dem der Kolben von dem unteren Todpunkt
zu dem oberen Todpunkt bewegt wird. Mit dieser Abnahme wird die
Maschinendrehzahl NE bei dem Starten (Anlassen) leicht erhöht, so dass
die Startbarkeit verbessert wird.
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Das
in dem Dokument offenbarte Steuerungsgerät für die Brennkraftmaschine stellt
die Schließzeit
des Einlassventils nach und verringert dadurch den Verdichtungswiderstand,
um die Startbarkeit der Brennkraftmaschine zu verbessern. In dem
Fall jedoch, in dem einer Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
eine höhere
Priorität
beigemessen wird und die Ventilschließzeit weiter nachgestellt wird,
liegt ein sich ergebendes Problem darin, dass ein Zylinderinnendruck
nicht erreicht werden kann, mit dem die Brennkraftmaschine gestartet
werden kann.
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Es
ist notwendig, die Einlassventilschließzeit bei dem Start der Brennkraftmaschine
auf eine Schließzeit
festzusetzen, die wenigstens die Startbarkeit bei dem Start der
Brennkraftmaschine nicht verschlechtert. Das liegt daran, dass sich
der beim Zündzeitpunkt
erreichte Zylinderinnendruck (oder das Verdichtungsverhältnis) abhängig von
der Ventilschließzeit
verändert.
In dem Fall, in dem der Startbarkeit der Brennkraftmaschine eine
höhere
Priorität beigemessen
wird, um die Ventilschließzeit
festzusetzen, kann es daher passieren, dass die Ventilschließzeit nicht
mit einer der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs beigemessenen
höheren
Priorität
festgesetzt werden kann, da der Variierbereich der Einlassventilschließzeit begrenzt
ist.
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Des
Weiteren wird in dem Fall, in dem einer Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
eine höhere
Priorität
beigemessen, um die Ventilschließzeit festzusetzen, die Ventilschließzeit weiter
nachgestellt, um den Pumpverlust zu verringern. In diesem Fall konnte
der Zylinderinnendruck, mit dem die Brennkraftmaschine gestartet
werden kann, nicht erhalten werden, so dass die Startbarkeit verschlechtert
wird. Ein sich ergebendes Problem ist daher, dass die sichergestellte
Startbarkeit der Brennkraftmaschine und die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs nicht zeitgleich erreicht werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Brennkraftmaschine
bereitzustellen, die sowohl eine sichergestellte Startbarkeit als
auch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
erreicht.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Brennkraftmaschine
eine Vielzahl von Bänken
auf, von denen jede einen für die
Bänke vorgesehenen
Zylinder aufweist. Die Brennkraftmaschine hat: ein Einlassventil,
das zwischen dem Zylinder und einem Einlasskrümmer vorgesehen ist; eine Nockenwelle,
die das Einlassventil unter Verwendung von mechanischer Kraft der Brennkraftmaschine öffnet und
schließt;
und eine Änderungseinheit,
die einen Phasenwinkel der Nockenwelle gemäß einem Betriebszustand der
Brennkraftmaschine verändert,
wobei der Phasenwinkel einer Schließzeit des Einlassventils entspricht.
Die Bänke unterscheiden
sich voneinander in dem am meisten nachgestellten Phasenwinkel,
der durch die Änderungseinheit
verändert
wird.
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Erfindungsgemäß ist der
am meisten nachgestellte Phasenwinkel einer Bank unter der Annahme,
dass der Phasenwinkel der Nockenwelle beispielsweise der am meisten
nachgestellte Phasenwinkel bei dem Start der Brennkraftmaschine
ist, auf den einen Phasenwinkel festgesetzt, der einer Startbarkeit
eine höhere
Priorität
beimisst, und der am meisten nachgestellte Phasenwinkel einer anderen Bank
auf den einen Phasenwinkel festgesetzt ist, der einer Verbesserung
einer Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs eine höhere Priorität beimisst.
Anschließend
wird bei einem Maschinenstart der Zylinder der Bank, bei dem einer
Startbarkeit eine höhere Priorität beigemessen
wird, aktiviert, um eine hervorragende Startbarkeit zu erreichen.
Des Weiteren wird während
eines Betriebs der Brennkraftmaschine zu der Bank, die einer Verbesserung
einer Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs eine höhere Priorität beimisst,
geschaltet, um eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
zu verbessern. Anders gesagt haben die Bänke jeweilige am meisten nachgestellte Phasenwinkel,
die sich voneinander darin unterscheiden, dass bei einer Bank einer
Startbarkeit eine höhere
Priorität
beigemessen wird, während
bei einer anderen Bank einer Verbesserung einer Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs eine höhere Priorität beigemessen
wird. Demnach kann sowohl eine sichergestellte Startbarkeit als
auch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs erreicht
werden. Auf diese Weise kann die Brennkraftmaschine bereitgestellt
werden, die sowohl eine verbesserte Startbarkeit als auch eine verbesserte Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs erreicht.
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Vorzugsweise
weist die Änderungseinheit eine
Phasenwinkeländerungseinheit
auf, die den Phasenwinkel zu dem am meisten nachgestellten Phasenwinkel
verändert,
wenn die Brennkraftmaschine angehalten wird. Die Brennkraftmaschine weist
des Weiteren eine Steuerungseinheit auf, die eine Steuerung auf
eine Weise durchführt,
dass der Zylinder einer Bank der Vielzahl von Bänken aktiviert wird, wenn die
Brennkraftmaschine gestartet wird, wobei sich die eine Bank von
einer nachstellwinkelseitigen Bank unterscheidet, die eine andere
der Vielzahl von Bänken
ist und die den am meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist,
der in einem höheren Maße als der
am meisten nachgestellte Phasenwinkel der einen Bank nachgestellt
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle zu dem am meisten
nachgestellten Phasenwinkel verändert, wenn
die Brennkraftmaschine angehalten wird. Für eine von einer Vielzahl von
Bänken,
die von einer Bank mit dem am meisten nachgestellten Phasenwinkel
verschieden ist, der in einem höheren.
Maße nachgestellt
ist, ist der Phasenwinkel auf den einen Phasenwinkel festgesetzt,
bei dem ein Zylinderinnendruck erreicht werden kann, der die Brennkraftmaschine
starten kann, wobei einer Startbarkeit eine höhere Priorität beigemessen
wird. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, kann demnach eine hervorragende
Startbarkeit erlangt werden. Nachdem die Brennkraftmaschine gestartet
wird, wird beispielsweise auf den Zylinder umgeschaltet, der den am
meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist, welcher um ein höheres Maß nachgestellt
ist, um eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs zu verbessern.
Somit kann sowohl die sichergestellte Startbarkeit als auch die
verbesserte Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs erreicht
werden.
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Des
Weiteren vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine weiter eine Aktivierungssteuerungseinheit
zum Durchführen
einer Steuerung auf eine Weise auf, dass der Zylinder der nachstellwinkelseitigen
Bank aktiviert wird, nachdem der Zylinder der einen Bank aktiviert
wurde.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Steuerung auf die Weise durchgeführt, dass
der Zylinder der nachstellwinkelseitigen Bank aktiviert wird, nachdem
der Zylinder der einen Bank aktiviert wurde, die von der nachstellwinkelseitigen
Bank verschieden ist. Somit wird die Brennkraftmaschine mit allen Zylindern
betrieben, so dass eine von dem Fahrzeug geforderte Ausgabe unmittelbar
erzeugt werden kann.
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Des
Weiteren vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine ferner eine Deaktivierungssteuerungseinheit
auf, die eine Steuerung auf eine Weise durchführt, dass der Zylinder der
einen Bank deaktiviert wird, nachdem der Zylinder der nachstellwinkelseitigen
Bank aktiviert wurde.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Steuerung auf die Weise durchgeführt, dass
der Zylinder der von der nachstellwinkelseitigen Bank verschiedenen
Bank deaktiviert wird, nachdem der Zylinder der nachstellwinkelseitigen
Bank aktiviert wurde, so dass die Brennkraftmaschine mit dem Zylinder der
nachstellwinkelseitigen Bank betrieben wird. Somit verbessert ein
Betrieb mit verringerten Zylindern eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
und des Weiteren kann die Schließzeit des Einlassventils der
nachstellwinkelseitigen Bank relativ zu der Bank nachgestellt werden,
die von der nachstellwinkelseitigen Bank verschieden ist. Demnach
wird ein tatsächliches
Verdichtungsverhältnis
herabgesetzt, ein Pumpverlust wird verringert und eine Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs wird verbessert.
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Des
Weiteren vorzugsweise weist eine Bank von einer Vielzahl von Bänken den
am meisten nachgestellten Phasenwinkel auf, der ein Phasenwinkel ist,
bei dem ein Zylinderinnendruck erlangt wird, der die Brennkraftmaschine
starten kann, wobei sich die eine Bank von einer nachstellwinkelseitigen
Bank unterscheidet, die eine andere der Vielzahl von Bänken ist
und die den am meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist, der
in einem höheren
Maße als
der am meisten nachgestellte Phasenwinkel der einen Bank nachgestellt
ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der am meisten nachgestellte Phasenwinkel der Bank, die
von der nachstellwinkelseitigen Bank verschieden ist, der Phasenwinkel,
bei dem ein Zylinderinnendruck erlangt werden kann, der die Brennkraftmaschine
starten kann. Wenn die Brennkraftmaschine gestartet wird, kann somit
der Zylinder der von der nachstellwinkelseitigen Bank verschiedenen
Bank gestartet werden, um eine hervorragende Startbarkeit zu erreichen.
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Des
Weiteren vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine ferner eine Begrenzungseinheit
auf, die bei einer nachstellwinkelseitigen Bank vorgesehen ist,
welche in einer Vielzahl von Bänken
inbegriffen ist und den am meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist,
der relativ zu einer anderen Bank in einem höheren Maße nachgestellt ist, die in
der Vielzahl von Bänken
inbegriffen ist, wobei die Begrenzungseinheit den Phasenwinkel auf
einen vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt, wenn die Brennkraftmaschine
angehalten wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Begrenzungseinheit bei der nachstellwinkelseitigen Bank
vorgesehen, die eine von einer Vielzahl von Bänken ist und den am meisten
nachgestellten Phasenwinkel aufweist, der relativ zu anderen Bänken nachgestellt
in einem höheren
Maße ist.
Die Begrenzungseinheit begrenzt den Phasenwinkel auf einen vorbestimmten
Phasenwinkel (beispielsweise einen Phasenwinkel, bei dem ein Zylinderinnendruck
erlangt werden kann, der die Maschine starten kann), wenn die Brennkraftmaschine
angehalten wird. Durch Begrenzen des Phasenwinkels der Nockenwelle
der nachstellwinkelseitigen Bank beim Anhalten der Maschine auf
den Phasenwinkel, bei dem der Zylinderinnendruck erreicht werden
kann, der die Brennkraftmaschine starten kann, kann eine hervorragende
Startbarkeit bei dem Start der Brennkraftmaschine erreicht werden.
Des Weiteren wird der vorbestimmte Phasenwinkel zu einem mehr nachgestellten Phasenwinkel
verändert,
während
die Brennkraftmaschine betrieben wird, so dass die Schließzeit des Einlassventils
relativ zu der Schließzeit
bei dem Maschinenstart nachgestellt werden kann. Demnach wird ein
tatsächliches
Verdichtungsverhältnis
herabgesetzt, ein Pumpverlust wird verringert und eine Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs wird verbessert.
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Des
Weiteren vorzugsweise ist der vorbestimmte Phasenwinkel ein Phasenwinkel,
bei dem ein Zylinderinnendruck erreicht wird, der die Brennkraftmaschine
starten kann.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist der vorbestimmte Phasenwinkel ein Phasenwinkel, bei dem
der Zylinderinnendruck erreicht werden kann, der die Brennkraftmaschine
starten kann. Da die Begrenzungseinheit den Phasenwinkel auf einen
vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt, wenn die Maschine angehalten
wird, kann eine hervorragende Startbarkeit erreicht werden, wenn
die Brennkraftmaschine gestartet wird. Ferner wird der Phasenwinkel
weiter von dem vorbestimmten Phasenwinkel zu einem mehr nachgestellten
Phasenwinkel verändert,
während
die Brennkraftmaschine betrieben wird. Somit kann die Schließzeit des
Einlassventils relativ zu der Schließzeit beim Start nachgestellt
werden. Demnach wird ein tatsächliches
Verdichtungsverhältnis herabgesetzt,
ein Pumpverlust wird verringert und eine Wirtschaftlichkeit des
Kraftstoffverbrauchs wird verbessert.
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Des
Weitern vorzugsweise weist die Brennkraftmaschine ferner eine Zylindersteuerungseinheit auf,
die eine Steuerung auf eine Weise durchführt, dass der Zylinder einer
von der nachstellwinkelseitigen Bank verschiedenen Bank deaktiviert
wird, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wurde.
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Erfindungsgemäß führt die
Zylindersteuerungseinheit eine Steuerung auf die Weise durch, dass
der Zylinder der von der nachstellwinkelseitigen Bank verschiedenen
Bank deaktiviert wird, nachdem die Brennkraftmaschine gestartet wurde.
Somit verbessert der Betrieb mit verringerten Zylindern eine Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs. Des Weiteren kann die Schließzeit des
Einlassventils in der nachstellwinkelseitigen Bank relativ zu der
von der nachstellwinkelseitigen Bank verschiedenen Bank nachgestellt
werden. Demnach wird ein tatsächliches Verdichtungsverhältnis herabgesetzt,
ein Pumpverlust wird verringert und eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
wird verbessert.
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Des
Weiteren vorzugsweise hat die Brennkraftmaschine ferner: eine Bestimmungseinheit,
die bestimmt, ob der Phasenwinkel auf den vorbestimmten Phasenwinkel
begrenzt ist, wenn die Brennkraftmaschine angehalten wird; und eine
Zylinderdeaktivierungssteuerungseinheit, die eine Steuerung auf eine
Weise durchführt,
dass, wenn es bestimmt ist, dass der Phasenwinkel nicht auf den
vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt ist, der Zylinder der Bank mit der
vorgesehenen Begrenzungseinheit deaktiviert wird, wenn die Brennkraftmaschine
gestartet wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung führt
die Zylinderdeaktivierungssteuerungseinheit eine Steuerung auf die
Weise durch, dass, wenn es bestimmt ist, dass der Phasenwinkel nicht
auf den vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt ist, der Zylinder der
Bank mit der vorgesehenen Begrenzungseinheit deaktiviert wird, wenn
die Brennkraftmaschine gestartet wird. Falls der Phasenwinkel nicht
auf den vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt ist, ist es wahrscheinlich,
dass der Phasenwinkel der Nockenwelle nicht der Phasenwinkel ist,
bei dem der Zylinderinnendruck erlangt werden kann, der die Brennkraftmaschine
starten kann. Daher wird eine Steuerung durchgeführt, um den Zylinder der Bank
mit der daran vorgesehenen Begrenzungseinheit deaktiviert wird, während der
Zylinder der Bank (die von der Bank mit der vorgesehenen Begrenzungseinheit
verschieden ist), für
die eine Startbarkeit sichergestellt ist, verwendet wird, um die
Maschine zu starten, so dass eine hervorragende Startbarkeit erreicht
werden kann.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
einen Aufbau einer Brennkraftmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
eine Beziehung zwischen einem Zylinderinnendruck und einer Schließzeit eines
Einlassventils.
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3 ist
ein Flussdiagramm (Nr. 1), das eine Steuerungsstruktur eines Programms
zum Schalten zwischen einem Einbankbetrieb und einem Betrieb mit
allen Zylindern zeigt.
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4A bis 4C sind
jeweils ein Schaubild (Nr. 1), das jeweilige Schließzeiten
von Einlassventilen in einer linken und einer rechten Bank zeigt.
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5 ist
ein Flussdiagramm (Nr. 2), das eine Steuerungsstruktur eines Programms
zum Schalten zwischen einem Einbankbetrieb und einem Betrieb mit
allen Zylindern zeigt.
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6A und 6B sind
jeweils ein Schaubild (Nr. 2), das jeweilige Schließzeiten
von Einlassventilen in einer linken und einer rechten Bank zeigt.
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7A und 7B sind
jeweils ein Schaubild, das eine Überschneidungsdauer
eines Einlassventils und eines Auslassventils zeigt.
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8 ist
ein Flussdiagramm, das eine Steuerungsstruktur eines Programms zum
Starten mit einer Bank zeigt, wenn ein anormaler Zustand eines Zwischenphasenfixiermechanismus
auftritt.
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9A bis 9D sind
jeweils ein Schaubild (Nr. 3), das jeweilige Schließzeiten
von Einlassventilen in einer linken und einer rechten Bank zeigt.
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Beste Wege zum Ausführen der
Erfindung
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung nachfolgend beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung
sind dieselben Komponenten durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet.
Sie sind identisch benannt und funktionieren identisch. Daher wird
eine ausführliche
Beschreibung von diesen nicht wiederholt.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Wie
es in 1 gezeigt ist, hat eine V6-Maschine 300,
die als eine auf einem Fahrzeug montierte Brennkraftmaschine dient,
einen Zylinderblock 350 mit einer Vielzahl von Zylindern,
die aus Sicht der Richtung orthogonal zu der Zeichenebene in der Form
eines V angeordnet sind, und einen linken Zylinderkopf 302 und
einen rechten Zylinderkopf 304, die jeweils mit der Oberseite
des Zylinderblocks 350 verbunden sind. Somit wird eine
linke Gruppe von Zylindern 306 und eine rechte Gruppe von
Zylindern 308 ausgebildet. Die Zylindergruppen werden nachfolgend
jeweils als Bank bezeichnet. In Verbindung mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel,
obwohl die Maschine 300 als eine V6 Direkteinspritzungsbenzinmaschine
beschrieben ist, ist sie nicht speziell auf die Maschine dieser
Art begrenzt. Solange die Maschine eine Vielzahl von Bänken aufweist,
kann die vorliegende Erfindung auf eine horizontal gegenüberliegend
angeordnete Maschine oder eine W-Maschine angewendet werden. Des
Weiteren ist die Maschine hier nicht auf die 6-Zylinder-Maschine
begrenzt, und sie kann eine 4-Zylinder-
oder 8-Zylinder-Maschine sein. Des Weiteren kann die vorliegende
Erfindung auf eine Maschine nach der Saugrohreinspritzungsart anstelle
einer Maschine der Zylinderinnenkraftstoffeinspritzungsart (Direkteinspritzungsart)
angewendet werden.
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Eine
Luftreinigungseinrichtung 200 ist mit einer Einlassseite
eines Einlasskrümmers 202 verbunden.
An irgendeinem Punkt des Einlasskrümmers 202 ist ein
Drosselventil 204 angeordnet, das angetrieben wird, um
in Übereinstimmung
mit dem Grad geöffnet/geschlossen
zu werden, mit dem ein Beschleunigerpedal 362 betätigt wird.
Der Grad, mit dem das Beschleunigerpedal 362 betätigt wird,
wird durch einen Pedalpositionssensor 106 erfasst. Der Pedalpositionssensor 106 überträgt ein Signal
zu einer Maschinen-ECU (elektrische Steuerungseinheit) 100,
das den Grad angibt, mit dem das Beschleunigerpedal 362 betätigt wird.
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Gemäß der Betätigung des
Beschleunigerpedals 362 wird das Drosselventil 204 geöffnet/geschlossen,
um die Einlassluftmenge einzustellen. Bei dem Einlasskrümmer 202 sind
ein Luftströmungsmesser 210 und
ein Einlasslufttemperatursensor 208 vorgesehen. Der Luftströmungsmesser 210 überträgt ein Signal
zu der Maschinen-ECU 100, das die Einlassluftmenge angibt.
Der Einlasslufttemperatursensor 208 überträgt ein Signal zu der Maschinen-ECU 100,
das die Temperatur der Einlassluft angibt.
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In
der Nähe
des Drosselventils 204 sind ein Drosselmotor 206,
der das Drosselventil 204 öffnet/schließt, und
ein Drosselpositionssensor 212 vorgesehen, der die Drosselöffnungsposition
TA erfasst. Basierend auf der erfassten Drosselöffnungsposition TA steuert
die Maschinen-ECU 100 einen
Antrieb des Drosselmotors 206 so, dass eine erforderliche
Drosselöffnungsposition
erreicht wird. Des Weiteren verzweigt sich der Einlasskrümmer 202 auf
der stromabwärtigen
Seite des Drosselventils 204, um mit Einlasskrümmern 354, 356 verbunden
zu sein.
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Die
Maschine 300 weist Kolben 314, 316 auf, die
sich hin und her bewegen, um sich im Wesentlichen in der Auf-und-Ab-Richtung in jeweiligen
Zylindern 310, 312 des Zylinderblocks 350 zu
bewegen. Eine Kurbelwelle 352 ist mit unteren Endabschnitten der
Kolben 314, 316 verbunden. Indem die Kolben 314, 316 jeweils
nach oben und unten bewegt werden, wird die Kurbelwelle 352 gedreht.
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Des
Weiteren ist ein Kurbelwellenpositionssensor 102 in der
Nähe der
Kurbelwelle 352 vorgesehen. Der Kurbelwellenpositionssensor 102 besteht aus
einem Rotor 346, der mit der Kurbelwelle 352 verbunden
ist und eine Vielzahl von Zähnen
aufweist, und einem elektromagnetischen Messgeber, der vorgesehen
ist, um dem Rotor 346 gegenüber zu liegen. Jedes Mal, wenn
ein Zahn des Rotors 346 vor dem elektromagnetischen Messgeber
vorübertritt,
wird ein impulsartiges Kurbelwinkelsignal erzeugt. Der Kurbelwellenpositionssensor 102 überträgt das erzeugte Kurbelwinkelsignal
zu der Maschinen-ECU 100. Die Anzahl von Malen, die das
Kurbelwinkelsignal von dem Kurbelwellenpositionssensor 102 erzeugt
wird, wird gemessen, um die Drehgeschwindigkeit (Drehzahl) der Kurbelwelle 352 in
der Maschinen-ECU 100 zu berechnen. Des Weiteren weist
der Rotor 346 einen Abschnitt ohne Zähne auf. Unter Verwendung eines
Kurbelwinkelsignals, das dem Abschnitt ohne Zähne entspricht, als eine Referenz
erfasst die Maschinen-ECU 100 den Drehwinkel der Kurbelwelle 352.
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Räume, die
durch den Zylinderblock 350, jeweilige Innenwände von
Zylinderköpfen 302, 304 und jeweilige
Oberseiten von Kolben 314, 316 festgelegt sind,
dienen als Brennkammern 330, 332 zum Verbrennen
einer Luft-Kraftstoffmischung.
An jeweiligen Oberseiten der Zylinderköpfe 302, 304 sind
Zündkerzen 334, 336 zum
Zünden
des Luft-Kraftstoffgemisches angeordnet, um in die Brennkammern 330, 332 vorzustehen.
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An
jeweiligen Oberseiten von Zylindern der Zylinderköpfe 302, 304 der
Maschine 300 sind Einspritzeinrichtungen 318, 320 zum
Direktzuführen
von Kraftstoff in die Brennkammern 330, 332 angeordnet. Die
Einspritzeinrichtungen 318, 320 sind jeweils ein Solenoidventil,
das elektrisch erregt wird, um geöffnet zu werden. Zu den Einspritzeinrichtungen 318, 320 wird
jeweils Kraftstoff zugeführt,
der von einer Hochdruckkraftstoffpumpe (nicht gezeigt) zugeführt wird.
Die Einspritzeinrichtungen 318, 320 sind mit einer
EDU (elektronische Treibereinheit) 348 verbunden. Die EDU 348 betreibt
die Hochdruckeinspritzeinrichtungen 318, 320 mit
hoher Geschwindigkeit. Die EDU 348 treibt die Einspritzeinrichtungen 318, 320 basierend
auf einem empfangenen Steuerungssignal von der Maschinen-ECU 100 an.
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Während die
Maschine 300 betrieben wird, wird somit durch die Luftreinigungseinrichtung 200 gefilterte
Luft in den Einlasskrümmer 202 eingebracht
und, wenn die Luft in die Brennkammern 330, 332 eingebracht
wurde, wird Kraftstoff von den Einspriteinrichtungen 318, 320 in
Richtung der jeweiligen Brennkammern 330, 332 eingespritzt.
Folglich wird ein Luft-Kraftstoffgemisch in den Brennkammern 330, 332 erzeugt,
durch Zündkerzen 334, 336 gezündet und
verbrannt. Durch die Verbrennung in den Brennkammern 330, 332 erzeugtes
Abgas wird durch katalytische Konverter 404, 406 an
die Umgebung abgegeben, die an Auslasskrümmern 400, 402 angeordnet
sind.
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Des
Weiteren ist ein Kühlmitteltemperatursensor 104 an
dem Zylinderblock 350 angeordnet, um die Temperatur von
Kühlmittel
(Kühlmitteltemperatur)
THW zu erfassen, das durch einen Kühlmitteldurchgang strömt. Des
Weiteren haben Zylinderköpfe 302, 304 jeweilige
Einlassanschlüsse 364, 366 und Auslassanschlüsse 342, 344.
Die Einlasskrümmer 354, 356 sind
jeweils mit den Einlassanschlüssen 346, 366 verbunden.
Die Auslasskrümmer 400, 402 sind
jeweils mit den Auslassanschlüssen 342, 344 verbunden.
Des Weiteren sind Einlassventile 322, 324 zwischen
den jeweiligen Einlassanschlüssen 364, 366 der
Zylinderköpfe 302, 304 und
den Brennkammern 330, 332 vorgesehen. Auslassventile 338, 340 sind
jeweils zwischen den Auslassanschlüssen 342, 344 und
den Brennkammern 330, 332 vorgesehen.
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Über dem
Einlassventil 322 der linken Bank 306 ist eine
linke Einlassnockenwelle 358 zum Antreiben des Öffnens/Schließens des
Einlassventils 322 vorgesehen. Über dem Einlassventil 324 der rechten
Bank 308 ist eine rechte Einlassnockenwelle 360 zum
Antreiben des Öffnens/Schließens des
Einlassventils 324 vorgesehen. Des Weiteren ist über dem
Auslassventil 338 der linken Bank 306 eine linke Auslassnockenwelle
(nicht gezeigt) zum Antreiben des Öffnens/Schließens des
Auslassventils 338 vorgesehen. Über dem Auslassventil 340 der
rechten Bank 308 ist eine rechte Auslassnockenwelle (nicht gezeigt)
zum Antreiben des Öffnens/Schließens des Auslassventils 340 vorgesehen.
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Des
Weiteren sind Einlasszahnriemenräder (nicht
gezeigt) jeweils an den Einlassnockenwellen 358, 360 angebracht.
An jedem einen Ende der Auslassnockenwellen (nicht gezeigt) ist
ein Auslasszahnriemenrad (nicht gezeigt) angebracht. Jedes Zahnriemenrad
ist über
einen Zahnriemen (nicht gezeigt) mit der Kurbelwelle 352 verbunden.
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Während die
Maschine 300 betrieben wird, wird somit eine Drehantriebskraft
von der Kurbelwelle 352 über den Zahnriemen und jedes
Zahnriemenrad jeweils zu den Einlassnockenwellen 358, 360 und den
Auslassnockenwellen übertragen.
Die Einlassnockenwellen 358, 360 und die Auslassnockenwellen
werden jeweils gedreht, das Öffnen/Schließen der
Einlassventile 322, 324 und der Auslassventile 338, 340 jeweils
anzutreiben. Diese Ventile 322, 324, 338, 340 werden
jeweils mit vorbestimmten Öffnungs-/Schließzeiten
im Gleichlauf mit einer Drehung der Kurbelwelle 352 und
einer Auf-und-Ab-Bewegung der Kolben 314, 316 angetrieben,
nämlich
im Gleichlauf mit einer Reihe von vier Hüben der Maschine 300,
die ein Einlasshub, ein Verdichtungshub, ein Verbrennungs- und Ausdehnungshub
und ein Auslasshub sind.
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Des
Weiteren sind in der Nähe
der Einlassnockenwellen 358, 360 jeweils Nockenwinkelsensoren 108, 110 vorgesehen.
Die Nockenwinkelsensoren 108, 110 bestehen jeweils
aus einem Magnetrotor (nicht gezeigt), der mit den Einlassnockenwellen 358, 360 verbunden
ist, und einem elektromagnetischen Messgeber (nicht gezeigt). An
dem Außenumfang
des Magnetrotors ist eine Vielzahl von Zähnen in gleichen Winkelabständen ausgebildet.
Beispielsweise wird in dem Bereich von 90° bis 30° des BTDC (vor oberem Totpunkt)
nämlich
vor dem Verdichtungs-TDC (oberer Totpunkt) eines vorbestimmten Zylinders
ein pulsartiges Nockenwinkelsignal (Versatzzeitensignal) gemäß einer
Drehung der Einlassnockenwellen 358, 360 erfasst.
Die Nockenwinkelsensoren 108, 110 übertragen
jeweils ein erfasstes Nockenwinkelsignal zu der Maschinen-ECU 100.
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Zudem
sind bei der Maschine 300, die als die Brennkraftmaschine
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
dient, Ölhydraulik-angetriebene
variable Ventilzeitmechanismen 326, 328 (der variable
Ventilzeitensteuerungsmechanismus wird nachfolgend als „VVT" bezeichnet) an jeweiligen
Einlasszahnriemenrädern
der linken Bank 306 und der rechten Bank 308 angeordnet,
um die Ventilüberschneidungsdauer durch
Verändern
von Öffnungs-/Schließzeiten
der Einlassventile 322, 324 zu verändern. Die
VVTs 326, 328 sind jeweils ein Mechanismus, der
den Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 mit
Bezug auf eine Drehung der Kurbelwelle 352 (Einlasszahnriemenrad)
zum kontinuierlichen (stufenlosen) Verändern der Ventilzeiten von
Einlassventilen 322, 324 verändert.
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Mit
den VVTs 326, 328 sind jeweils zugehörige Ölsteuerventile
(nicht gezeigt) (nachfolgend als „OCV" bezeichnet), Ölpumpen (nicht gezeigt) und Ölfilter
(nicht gezeigt) verbunden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
besteht ein Aktuator der VVTs 326, 328 beispielsweise
aus dem OCV und der Ölpumpe.
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Die
VVTs 326, 328 weisen beispielsweise einen Aktuator
nach Flügelart
auf. Die VVTs 326, 328 nach Flügelart bestehen aus einem Flügelabschnitt (nicht
gezeigt), der an den Einlassnockenwellen 358, 360 befestigt
ist, und Ölhydraulikkammern
(Vorstellwinkelkammer und Nachstellwinkelkammer), die an jeweiligen
entgegengesetzten Seiten des Flügelabschnitts
vorgesehen sind. Wenn der Öldruck
in der Vorstellwinkelkammer steigt, wird der Flügelabschnitt so bewegt, dass
die Einlassnockenwellen 358, 360 gemäß dem Anstieg
des Öldrucks
der Vorstellwinkelkammer in der Richtung des Vorstellwinkels gedreht werden.
Wenn der Öldruck
in der Nachstellwinkelkammer steigt, wird der Flügelabschnitt so bewegt, dass
die Einlassnockenwellen 358, 360 in der Richtung
des Nachstellwinkels gedreht werden.
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Die
Maschinen-ECU 100 überträgt ein Einschaltdauersteuerungssignal
zu dem OCV. Das OCV erhöht
den Öldruck
in der Vorstellwinkelkammer (senkt den Öldruck in der Nachstellwinkelkammer) oder
erhöht
den Öldruck
in der Nachstellwinkelkammer (senkt den Öldruck in der Vorstellwinkelkammer) basierend
auf dem empfangenen Einschaltdauersteuerungssignal. Somit wird der
Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 gesteuert.
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Bei
den VVTs 326, 328 ist ein Sperrstift (nicht gezeigt)
vorgesehen, der in dem Fall, in dem der Öldruck sinkt und somit kein Öldruck ausgeübt wird, wenn
die Maschine 300 angehalten wird, den Phasenwinkel der
Nockenwellen 358, 360 auf einen Phasenwinkel mit
einer am meisten nachgestellten Zeit (nachfolgend als „am meisten
nachgestellter Phasenwinkel" bezeichnet)
begrenzt. Wenn der Öldruck bei
dem Start der Maschine 300 steigt, geht der Sperrstift
außer
Eingriff.
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Hinsichtlich
eines Fahrzeugs, an dem die vorhergehend beschriebene Maschine 300 montiert ist,
weist die vorliegende Erfindung ein Merkmal auf, nämlich dass
sich die linke und die rechte Bank 306, 308 voneinander
in dem am meisten nachgestellten Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 in der
linken und der rechten Bank 306, 308 unterscheiden.
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Bei
der Brennkraftmaschine gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
ist der Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 in
dem Zustand, in dem kein Öldruck
ausgeübt
wird, wenn die Maschine 300 angehalten ist, durch den Sperrstift
auf den am meisten nachgestellten Phasenwinkel begrenzt. Somit unterscheiden
sich der Maschine 300 die Einlassnockenwellen 358, 360 in
der linken und der rechten Bank 306, 308 bei dem
Start voneinander bezüglich des
Phasenwinkels.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel steuert
die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 auf die
Weise, dass der Zylinder von einer von der linken und der rechten
Bank 306, 308 bei dem Start der Maschine 300 aktiviert
wird. Insbesondere unterscheidet sich die eine Bank von der anderen
der linken und der rechten Bank darin, dass der am meisten nachgestellte
Phasenwinkel der anderen Bank in einem höheren Maße als der am meisten nachgestellte Phasenwinkel
der vorhergehend genannten einen Bank nachgestellt ist. Beispielsweise
soll der am meisten nachgestellte Phasenwinkel der in der linken Bank 306 vorgesehenen
Einlassnockenwelle 358 mehr als der Phasenwinkel der rechten
Bank 308 nachgestellt sein. Dann wird die Maschine 300 bei dem
Start der Maschine 300 auf die Weise gesteuert, dass die
Maschine 300 mit nur dem Zylinder der rechten Bank 308 gestartet
wird, während
der Zylinder der linken Bank 306 deaktiviert ist.
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Eine
Beziehung zwischen der Schließzeit des
Einlassventils und dem Zylinderinnendruck, der sich aus der Ladeleistung
ergibt, hat, wie es in 2 gezeigt ist, einen Maximalwert
bei der Schließzeit A(3),
die die Schließzeit ist,
welche mit Bezug auf den unteren Totpunkt nachgestellt ist (in der
Nachstellwinkelrichtung der Einlassnockenwelle). Die linke Seite
der horizontalen Achse in 2 stellt
eine spätere
Schließzeit
des Einlassventils dar, und deren rechte Seite stellt deren frühere Schließzeit dar.
Insbesondere bei dem Start der Maschine 300 in dem Fall,
in dem die Schließzeit
des Einlassventils A(3) ist, ist der resultierende Zylinderinnendruck
der Maximaldruck, und somit ist die Verdichtungsrate hoch, und demnach
ist die Startbarkeit hervorragend. Wenn die Maschine gestartet werden
soll, ist ferner die Schließzeit,
bei der der Zylinderinnendruck von wenigstens P(1) erlangt werden
kann, der die Maschine 300 starten kann, A(2) bis A(4).
Daher ist der am meisten nachgestellte Phasenwinkel der Einlassnockenwelle 360 der
rechten Bank 308, die gestartet wird, um bei dem Start
der Maschine 300 betrieben zu werden, so festgesetzt, dass
sich die Schließzeit des
Einlassventils 324 in dem Bereich von A(2) bis A(4) befindet.
-
In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Schließzeit
des Einlassventils 324 nicht auf eine bestimmte Zeit begrenzt,
solange die Zeit innerhalb des Bereichs von A(1) bis A(4) liegt.
Die Zeit ist beispielsweise hinsichtlich der Startbarkeit bei dem
Start und hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
oder der Abgabe basierend auf dem variablen Bereich der Ventilzeit
nach dem Start angepasst.
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Da
der Zylinder der linken Bank 306 aktiviert wird, während die
Maschine 300 betrieben wird, kann dieser Zylinder demgegenüber auch
dann aktiviert werden, wenn der Zylinderinnendruck nicht erreicht werden
kann, der gleich zu oder größer als
P(1) ist. Daher ist hinsichtlich der Schließzeit des Einlassventils 322 der
linken Bank 306 einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs eine höhere
Priorität
beigemessen, wobei die Zeit auf A(1) festgesetzt ist, die in einem
höheren
Maße als
A(2) nachgestellt ist. Die Schließzeiten der Einlassventile 322, 324 entsprechen
dem Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360.
Der Phasenwinkel wird basierend auf dem Drehwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360,
der durch die Nockenwinkelsensoren 108, 110 erfasst
wird, und dem Drehwinkel der Kugelwelle 352 berechnet,
der durch den Kurbelwellenpositionssensor 102 erfasst wird.
Die Schließzeit A(1)
des Einlassventils 322 ist nicht speziell begrenzt, und
die Schließzeit
kann irgendeine Schließzeit
sein, solange die Schließzeit
in einem höheren Maß als A(2)
nachgestellt ist.
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Die
Maschinen-ECU 100 steuert die Maschine 300 auf
die Weise, dass die Maschine unter Verwendung von einer der Bänke (nachfolgend
als eine Bank bezeichnet) gestartet wird, falls der Betriebszustand
der Maschine 300 eine vorbestimmte Startbedingung nicht
erfüllt
und, falls er die vorbestimmte Startbedingung erfüllt, der
deaktivierte Zylinder in der Bank aktiviert wird, so dass beide
Bänke zum
Antreiben des Fahrzeugs verwendet werden (nachfolgend bezeichnet
als „Betrieb
mit allen Zylindern").
Insbesondere startet in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei dem Start
der Maschine 300 die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 unter
Verwendung eines Zylinders der Bank (rechte Bank 308),
die von der Bank verschieden ist, die den am meisten nachgestellten
Phasenwinkel aufweist, der in einem höheren Maße nachgestellt ist. Unter
der Bedingung, dass eine vorbestimmte Starbedingung erfüllt ist,
aktiviert die Maschinen-ECU 100 nach dem Start den deaktivierten
Zylinder in der Bank (linke Bank 306). Es wird festgehalten,
dass „der
Zylinder ist deaktivierte sich auf einen Kraftstoffabschaltzustand
bezieht. Während
der Zylinder deaktiviert ist, sind vorzugsweise sowohl das Einlassventil
als auch das Auslassventil geschlossen. Auf diese Weise kann ein
Pumpverlust verringert werden.
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Nachfolgend
ist mit Bezug auf 3 eine Beschreibung einer Steuerungsstruktur
eines Programms gegeben, das durch die Maschinen-ECU 100 ausgeführt wird,
die die Maschine 300 steuert, welche als die Brennkraftmaschine
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
dient. Dem Programm zufolge startet die Maschine 300 mit
einer Bank, und der Betrieb mit allen Zylindern wird durchgeführt, wenn
eine vorbestimmte Bedingung nach dem Start erfüllt ist.
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In
Schritt (nachfolgend ist ein Schritt mit S abgekürzt) 100 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob
es die Zeit nach dem Starten der Maschine 300 ist, oder
nicht. Wenn es die Zeit nach dem Starten der Maschine 300 ist
(JA in S100), geht der Vorgang auf S102 über. Andernfalls (NEIN in S100)
geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S102 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Temperatur
des Kühlmittels
der Maschine 300, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 104 erfasst
wird, gleich zu oder höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder nicht. Die vorbestimmte
Temperatur ist nicht auf eine bestimmte Temperatur begrenzt und
ist beispielsweise ein Wert, der zum Beispiel experimentell angepasst
worden ist. Wenn die Kühlmitteltemperatur
gleich zu oder höher
als die vorbestimmte Temperatur ist (JA in S102) geht der Vorgang
zu S104 über.
Andernfalls (NEIN in S102) geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S104 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Temperatur
des Maschinenöls
der Maschine 300, die durch einen Öltemperatursensor (nicht gezeigt)
erfasst wird, gleich zu oder höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder nicht. Die vorbestimmte
Temperatur ist nicht auf eine bestimmte Temperatur begrenzt und
ist ein Wert, der beispielsweise experimentell angepasst worden
ist. Wenn die Maschinenöltemperatur
gleich zu oder höher
als die vorbestimmte Temperatur ist (JA in S104), geht der Vorgang
zu S106 über.
Andernfalls (NEIN S104) geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S106 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob sich die Drehzahl
der Maschine 300 in einem vorbestimmten Bereich befindet,
oder nicht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Maschinendrehzahl
der Maschine 300 durch den Kurbelwellenpositionssensor 102 erfasst.
Der vorbestimmte Bereich ist nicht auf einen bestimmten Bereich
begrenzt und ist ein Bereich der Maschinendrehzahl, der beispielsweise
experimentell angepasst worden ist. Wenn sich die Maschinendrehzahl
in dem vorbestimmten Bereich befindet (JA S106), geht der Vorgang
zu S108 über.
Andernfalls (NEIN in S106) geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S108 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob sich die Last der
Maschine 300 in einem vorbestimmten Lastbereich befindet,
oder nicht. Die Last der Maschine 300 ist beispielsweise
ein gefordertes Drehmoment, das durch einen Fahrer angefordert wird,
und basiert auf dem Grad, mit dem das Beschleunigerpedal 362 betätigt wird,
der durch den Pedalpositionssensor 106 erfasst wird. Die
Last der Maschine 300 kann ein gefordertes Drehmoment sein, das
zu dem Fahrzeug gefordert wird, während das Fahrzeug herumfährt. Der
vorbestimmte Bereich ist nicht auf einen bestimmten Bereich begrenzt
und ist ein Bereich, der beispielsweise experimentell angepasst
worden ist. Wenn sich die Last in dem vorbestimmten Bereich befindet
(JA S108), geht der Vorgang zu S110 über. Andernfalls (NEIN in S108)
geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S110 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Drossel stabil
ist, oder nicht. Insbesondere bestimmt die Maschinen-ECU 100,
ob der Änderungsgrad
der Öffnungsposition
des Drosselventils 204, der durch den Drosselpositionssensor 212 erfasst wird,
gleich zu oder weniger als ein vorbestimmter änderungsgrad ist und sich in
einem im Wesentlichen konstanten Zustand befindet, oder nicht. Wenn
bestimmt wird, dass die Drossel stabil ist (JA in S110), geht der
Vorgang zu S112 über.
Andernfalls (NEIN in S110) geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S112 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob sich jeweilige
Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 der
linken und der rechten Bank 306, 308 im Wesentlichen
in Phase befinden, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt,
basierend auf dem Drehwinkel der Kurbelwelle 352, der durch
den Kurbelwellenpositionssensor 102 erfasst wird, und den
Drehwinkeln der Einlassnockenwellen 358, 360, die
durch die Nockenwinkelsensoren 108, 110 erfasst
werden, ob die jeweiligen Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 im
Wesentlichen in Phase sind, oder nicht. Wenn sich jeweilige Phasenwinkel
der Einlassnockenwellen 358, 360 im Wesentlichen
in Phase befinden (JA in S112), geht der Vorgang zu S114 über. Andernfalls
geht der Vorgang zu S118 über.
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In
S114 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob ein Luft-Kraftstoffverhältnissensor 112 der
linken Bank 306 aktiviert ist, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt,
abhängig
davon, ob eine erforderliche Zeit zum Aktivieren des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 112 seit
dem Start der Maschine 300 abgelaufen ist, ob der Luft- Kraftstoffverhältnissensor 112 aktiviert
ist, oder nicht. Wenn der Luft-Kraftstoffverhältnissensor 112 aktiviert
ist (JA in S114), geht der Vorgang zu S116 über. Andernfalls (NEIN in S114)
geht der Vorgang zu S118 über.
-
In
S116 steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 so,
dass der Betrieb mit allen Zylindern mit der linken und der rechten
Bank 306, 308 durchgeführt wird. Insbesondere, wenn
der Zylinder der linken Bank 306 deaktiviert ist, steuert
die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 so, dass
der Zylinder der linken Bank 306 aktiviert ist. Die Maschinen-ECU 100 steuert
nämlich
die Einspritzeinrichtung 318 so, dass Kraftstoff in die
Brennkammer 330 der linken Bank 306 eingespritzt
wird.
-
In
S118 betreibt die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 mit
nur dem Zylinder der einen Bank. Bei dem Start der Maschine 300 steuert
die Maschinen-ECU 100 nämlich
die Einspritzeinrichtungen 318, 320 so, dass Kraftstoff
nicht zu dem Zylinder der linken Bank 306 zugeführt wird,
während
Kraftstoff zu dem Zylinder der rechten Bank 308 zugeführt wird, um
die Maschine 306 mit nur dem Verbrennungsdruck in dem Zylinder
der rechten Bank 308 zu starten.
-
Mit
Bezug auf 4A bis 4C ist
nachfolgend eine Beschreibung eines Betriebs der Maschinen-ECU 100 gegeben,
die die Maschine 300, welche als die Brennkraftmaschine
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
dient, basierend auf der vorhergehend beschriebenen Struktur und
dem Flussdiagramm steuert.
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Jeweilige Öffnungs-/Schließzeiten
der Einlassventile 322, 324 vor dem Start der
Maschine 300 sind jeweils auf die am meisten nachgestellte
Zeit begrenzt. In 4A bis 4C ist
die „später geschlossene
Bank" die linke
Bank 306 und die „früher geschlossene
Bank" die rechte
Bank 308. Somit unterscheiden sich das Einlassventil 322 und
das Einlassventil 324 vor dem Start der Maschine 300 in
ihrer Schließzeit.
-
Bei
dem Start der Maschine 300 (NEIN in S100), wie es in 4B gezeigt
ist, wird die Maschine 300 mit dem Zylinder der einen der
linken und der rechten Bank gestartet, die nicht die Bank ist, in
der der am meisten nachgestellte Phasenwinkel in einem höheren Maße nachgestellt
ist, nämlich
wird die Maschine 300 unter Verwendung des Zylinders der
rechten Bank 308 (S118) gestartet.
-
Nach
dem Start der Maschine 300 (JA in S100) wird unter den
Bedingungen, dass die Kühlmitteltemperatur
und die Maschinenöltemperatur
gleich zu oder höher
als jeweilige vorbestimmte Temperaturen (JA in S102 und JA in S104)
und die Maschinendrehzahl und -last sich in jeweiligen vorbestimmten Bereichen
(JA in S106 und JA S108) befinden, bestimmt, ob die Drossel stabil
ist, oder nicht (S110). Nachdem die Maschine 300 gestartet
ist, steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine so, dass
sich jeweilige Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 im
Wesentlichen in Phase befinden. Somit wird unter den Bedingungen,
dass die Drossel stabil ist (JA in S110), jeweilige Phasenwinkel
der Einlassnockenwellen 358, 360 sich im Wesentlichen
in Phase befinden, wie es in 4C gezeigt
ist (JA in S112), und die Zeit zum Aktivieren des Luft-Kraftstoffverhältnissensors 112 der
linken Bank 306 überschritten worden
ist (JA in S114), der Betrieb mit allen Zylindern mit der linken
und der rechten Bank 306, 308 durchgeführt (S116).
Wenn der Betriebszustand der Maschine 300 keine der vorhergehend.
beschriebenen Bedingungen erfüllt
(NEIN in irgendeinem von S100 bis S114), wird der Betrieb der Maschine 300 mit
nur dem Zylinder der rechten Bank 308 (S118) fortgesetzt.
-
Des
Weiteren steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 auf
die Weise, dass der Zylinder der Bank (rechte Bank 308),
die von der Bank verschieden ist, die den am meisten nachgestellten Phasenwinkel
aufweist, welcher ein Phasenwinkel ist, der in einem relativ hohen
Maße nachgestellt
ist, deaktiviert ist, wenn eine vorbestimmte Anhaltebedingung nach
dem Start der Maschine 300 und während dem Betrieb mit allen
Zylindern erfüllt
ist (Betrieb unter Verwendung des Verbrennungsdrucks in Zylindern
der linken und der rechten Bank 306, 308).
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Nachfolgend
ist mit Bezug auf 5 eine Beschreibung einer Steuerungsstruktur
eines Programms gegeben, das durch die Maschinen-ECU 100 ausgeführt wird,
die die Maschine 300 steuert, welche als die Brennkraftmaschine
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
dient. Gemäß dem Programm
wird eine Steuerung zum Betrieb mit verringerten Zylindern durchgeführt, wenn
der Betriebszustand der Maschine 300 eine vorbestimmte
Anhaltebedingung während
dem Betrieb mit allen Zylindern erfüllt.
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In
S200 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Schaltposition
die Vorwärtsantriebs-(D)-Position
ist, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt basierend
auf beispielsweise einem Signal, dass die Schaltposition angibt,
welches von einer ECT-(elektronisch gesteuertes Automatikgetriebe)-ECU
(nicht gezeigt) empfangen wird, ob die Schaltposition die D-Position
ist, oder nicht. Wenn die Schaltposition die D-Position ist (JA
in S200), geht der Vorgang zu S202 über. Andernfalls (NEIN in S200)
geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S202 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob das Aufwärmen der
Maschine 300 abgeschlossen ist, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt, dass
das Aufwärmen
der Maschine 300 abgeschlossen ist, wenn die Kühlmitteltemperatur
der Maschine 300, die durch den Kühlmitteltemperatursensor 104 erfasst
wird, gleich zu oder höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist. Wenn das Aufwärmen der Maschine 300 abgeschlossen
ist (JA in S202), geht der Vorgang zu S204 über. Andernfalls (NEIN in S202)
geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S204 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob ein Lernen des
Luft-Kraftstoffverhältnisses
abgeschlossen ist, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt,
dass das Lernen abgeschlossen ist, wenn beispielsweise das durch
den Luft-Kraftstoffverhältnissensor 114 erfasste
Luft-Kraftstoffverhältnis im Wesentlichen
gleich zu einem Zielwert ist. Wenn das Lernen des Luft-Kraftstoffverhältnisses
abgeschlossen ist (JA in S204), geht der Vorgang zu S206 über. Andernfalls
(NEIN in S204) geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S206 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Maschinengeschwindigkeit
eine Geschwindigkeit ist, die sich innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs befindet, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 kann
die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf beispielsweise einem Signal
erfassen, das die Radgeschwindigkeit angibt, welches von einem Radgeschwindigkeitssensor
(nicht gezeigt) empfangen wird, der an jedem Rad vorgesehen ist.
Der vorbestimmte Bereich ist nicht auf einen bestimmten Bereich
beschränkt
und wird beispielsweise experimentell angepasst. Wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit
in dem vorbestimmten Bereich befindet (JA in S206), geht der Vorgang
zu S208 über.
Andernfalls (NEIN in S206) geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S208 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Maschinendrehzahl
der Maschine 300 eine vorbestimmte Bedingung der Maschinendrehzahl
erfüllt,
oder nicht. Beispielsweise bestimmt die Maschinen-ECU 100,
ob die Maschinendrehzahl der Maschine 300 eine Drehzahl
in einem vorbestimmten Bereich ist, oder nicht. Der vorbestimmte
Bereich ist nicht auf einen bestimmten Bereich begrenzt und wird
beispielsweise experimentell angepasst. Wenn die Maschinendrehzahl
der Maschine 300 die vorbestimmte Bedingung der Maschinendrehzahl
erfüllt (JA
in S208), geht der Vorgang zu S210 über. Andernfalls (NEIN in S208)
geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S210 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Last der Maschine 300 eine
Last ist, die sich in einem vorbestimmten Bereich befindet, oder
nicht. Der vorbestimmte Bereich ist nicht auf einen bestimmten Bereich
begrenzt und wird beispielsweise experimentell angepasst. Wenn die
Last der Maschine 300 eine Last in dem vorbestimmten Bereich
ist (JA in S210), geht der Vorgang zu S212 über. Andernfalls (NEIN in S210)
geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S212 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Drossel stabil
ist, oder nicht. Wenn die Drossel stabil ist (JA in S212), geht
der Vorgang zu S214 über.
Andernfalls (NEIN in S212) geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S214 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Katalysatortemperatur
gleich zu oder höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder nicht. Die Maschinen-ECU 100 bestimmt,
ob die Katalysatortemperatur, die von einem an einem Katalysator 406 vorgesehenen Katalysatortemperatursensor
(nicht gezeigt) erfasst wird, gleich zu oder höher als eine vorbestimmte Temperatur
ist. Die vorbestimmte Temperatur ist nicht auf eine bestimmte Temperatur
begrenzt und wird beispielsweise experimentell angepasst. Wenn die
Katalysatortemperatur gleich zu oder höher als die vorbestimmte Temperatur
ist (JA in S214), geht der Vorgang zu S216 über. Andernfalls (NEIN in S214)
geht der Vorgang zu S218 über.
-
In
S216 steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 so,
dass der Betrieb mit verringerten Zylindern durchgeführt wird.
Insbesondere steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 auf
die Weise, dass der Zylinder der rechten Bank 308 deaktiviert
ist, die eine von der linken und der rechten Bank 306, 308 ist,
und die sich von der linken Bank 306 unterscheidet, in
der der am meisten nachgestellte Phasenwinkel ein Phasenwinkel ist,
der in einem relativ höheren
Maße nachgestellt
ist. In S218 steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 auf
die Weise, dass ein Betrieb mit allen Zylindern durchgeführt wird.
-
Mit
Bezug auf 6A und 6B ist
eine Beschreibung des Betriebs der Maschinen-ECU gegeben, die die
Maschine 300, welche als die Brennkraftmaschine in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
dient, basierend auf der vorhergehend beschriebenen Struktur und
dem Flussdiagramm steuert.
-
Nachdem
die Maschine 300 gestartet ist, wenn die Schaltposition
die D-Position ist (JA in S200), wird bestimmt, ob das Aufwärmen der
Maschine 300 abgeschlossen ist, oder nicht (S202). Wenn
das Aufwärmen
und das Erfahren des Luft-Kraftstoffverhältnisses abgeschlossen sind
(JA in S202 und JA S204), und die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Maschinendrehzahl
und -last jeweils vorbestimmte Bedingungen erfüllen (JA in S206, JA in S208
und JA in S210), wird bestimmt, ob die Drossel stabil ist, oder
nicht (S212). Wenn die Drossel stabil ist (JA in S212) und die Katalysatortemperatur
gleich zu oder höher
als eine vorbestimmte Temperatur ist (JA in S214), wird der Betrieb
mit verringerten Zylindern durchgeführt, wie es in 6A gezeigt
ist, in dem der Zylinder der rechten Bank 308 deaktiviert
ist, während
der Verbrennungsdruck in dem Zylinder der linken Bank 306 verwendet
wird, um die Maschine 300 zu betreiben (S216). Wenn eine
der vorhergehend beschriebenen Bedingungen nicht erfüllt ist (NEIN
in irgendeiner von S200 bis S216), wird der Betrieb mit allen Zylindern
mit Phasenwinkeln fortgesetzt, die im Wesentlichen in Phase sind
(S218), wie es in 6B gezeigt ist.
-
Wie
es vorhergehend behandelt worden ist, hat bei der Brennkraftmaschine
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
die rechte Bank den am meisten nachgestellten Phasenwinkel, wobei
der Startbarkeit eine höhere
Priorität
beigemessen wird, während
die linke Bank den am meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist,
wobei einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs eine
höhere
Priorität
beigemessen wird. Somit ist bei dem Start der Maschine der Zylinder
der rechten Bank aktiviert, die der Startbarkeit eine höhere Priorität beimisst,
und demnach kann eine hervorragende Startbarkeit erreicht werden.
Während
die Maschine betrieben wird, wird zu der linken Bank umgeschaltet, die
der Verbesserung der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
eine höhere
Priorität
beimisst, und demnach kann eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
verbessert werden. Anders gesagt können für jeweilige Bänke jeweilige
am meisten nachstellte Phasenwinkel, die voneinander verschieden sind,
so festgesetzt sein, dass sie einer Startbarkeit oder einer Verbesserung
der Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs eine höhere Priorität beimessen.
Auf diese Weise kann sowohl die sichergestellte Startbarkeit als
auch die verbesserte Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
erlangt werden.
-
Insbesondere
wird der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle zu dem am meisten nachgestellten
Phasenwinkel verändert,
wenn die Maschine angehalten wird. Da der Startbarkeit eine höhere Priorität beigemessen
wird, um den am meisten nachgestellten Phasenwinkel der rechten
Bank auf einem Phasenwinkel festzusetzen, mit dem der Zylinderinnendruck
erlangt wird, der die Maschine starten kann, kann somit eine hervorragende
Startbarkeit bei dem Start der Brennkraftmaschine erlangt werden.
-
Des
Weiteren wird eine Steuerung auf die Weise durchgeführt, dass
nach dem Aktivieren des Zylinders in der rechten Bank der Zylinder
in der linken Bank aktiviert wird. Demnach wird die Maschine mit
allen Zylindern betrieben, und somit kann eine von dem Fahrzeug
geforderte Ausgabe unmittelbar erzeugt werden.
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Darüber hinaus
wird eine Steuerung auf die Weise durchgeführt, dass nach dem Aktivieren
des Zylinders in der linken Bank der Zylinder in der rechten Bank
deaktiviert wird, so dass die Maschine durch den Zylinder in der
linken Bank betrieben wird. Daher verbessert der Betrieb mit verringerten
Zylindern die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs. Zudem
kann bei der linken Bank die Schließzeit des Einlassventils mit
Bezug auf die rechte Bank nachgestellt werden. Daher wird das tatsächliche
Verdichtungsverhältnis
herabgesetzt, der Pumpverlust wird verringert und die Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs wird verbessert. Auf diese Weise können sowohl
die sichergestellte Startbarkeit als auch die verbesserte Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs erlangt werden.
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Insbesondere
in dem Fall, in dem die Maschine von der Direkteinspritzungsart
ist, und die Zeitdauer, in der sowohl das Einlassventil als auch das
Auslassventil geöffnet
sind (sogenannte überschneidende
Zeitdauer), vor dem oberen Totpunkt auftritt, nämlich während der Kolben nach oben
bewegt wird, wie es in 7A gezeigt ist, strömt Abgas in
den Einlassanschluss so, dass in dem Einlassanschluss ein Vorkommen
erzeugt werden konnte. Demgegenüber,
wie es in 7B gezeigt ist, tritt in dem
Fall, in dem die Schließzeit
des Einlassventils nachgestellt ist (der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle
ist in die Nachstellrichtung versetzt), die überschneidende Zeitdauer nach
dem oberen Totpunkt auf, und zwar strömt kein Abgas in den Einlassanschluss,
wenn der Kolben beginnt, sich nach unten zu bewegen, und somit wird
ein Erzeugen eines Vorkommens in dem Einlassanschluss unterdrückt.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Nachfolgend
ist eine Brennkraftmaschine gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Fahrzeug, an dem die
Brennkraftmaschine in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel montiert ist,
unterscheidet sich in einem Aufbau von dem Fahrzeug, an dem die Brennkraftmaschine
in dem ersten Ausführungsbeispiel
montiert ist, darin, dass vorherige einen Zwischenphasenfixiermechanismus
aufweist, der den Phasenwinkel der linken Bank 306 auf
einen Phasenwinkel begrenzt, der im Wesentlichen gleich zu dem am
meisten nachgestellten Phasenwinkel der rechten Bank 308 ist,
wenn die Maschine 300 angehalten wird. Andere als die vorhergehend
beschriebenen Komponenten sind ähnlich
zu den Komponenten des Fahrzeugs, an dem die Brennkraftmaschine
des ersten Ausführungsbeispiels
montiert ist. Sie sind durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet
und sie funktionieren identisch. Daher wird deren ausführliche
Beschreibung hier nicht wiederholt.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der Zwischenphasenfixiermechanismus bei der linken Bank 306 vorgesehen,
die den am meisten nachgestellten Phasenwinkel aufweist, welcher
in einem größeren Maße als bei
der rechten Bank 308 nachgestellt ist. Der Zwischenphasenfixiermechanismus
begrenzt in dem Zustand, in dem kein Öldruck ausgeübt wird,
wenn die Maschine 300 beispielsweise angehalten ist, den
Phasenwinkel der Einlassnockenwelle 358 durch den Sperrstift
auf einen vorbestimmten Phasenwinkel. Der vorbestimmte Phasenwinkel
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist ein Phasenwinkel, der im Wesentlichen identisch zum dem am meisten
nachgestellten Phasenwinkel der rechten Bank 308 ist. Hinsichtlich
der rechten Bank 308 ist in dem Zustand, in dem kein Öldruck ausgeübt wird,
wenn die Maschine 300 angehalten ist, der Phasenwinkel
der Einlassnockenwelle 360 durch den Sperrstift auf den
am meisten nachgestellten Phasenwinkel begrenzt. Daher sind bei
dem Start der Maschine 300 jeweilige Phasenwinkel der Einlassnockenwellen 358, 360 in
der linken und der rechten Bank im Wesentlichen zueinander identisch.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist es ein Merkmal, dass die Maschinen-ECU die Maschine 300 auf
die folgende Weise steuert. Genauer gesagt deaktiviert sie in dem
Fall, in dem die Maschinen-ECU 100 bestimmt, dass der Zwischenphasenfixiermechanismus
anormal ist, während
die Maschine 300 angehalten ist, bei dem nachfolgenden
Start der Maschine 300 den Zylinder der linken Bank 306,
bei der der Zwischenphasenfixiermechanismus vorgesehen ist, und
startet die Maschine 300 mit einem Verbrennungsdruck in
dem Zylinder der rechten Bank 308. „Der Zwischenphasenfixiermechanismus
ist anormal" bezieht
sich auf den Zustand, in dem der Sperrstift nicht normal arbeitet,
während
die Maschine 300 angehalten ist, so dass der Phasenwinkel
der Einlassnockenwelle 358 in der linken Bank 306 nicht auf
einen vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt ist.
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Nachfolgend
ist mit Bezug auf 8 eine Beschreibung einer Steuerungsstruktur
eines Programms gegeben, nach dem die Maschinen-ECU die Maschine 300 nur
mit dem Zylinder der rechten Bank 308 startet, wenn die
Maschine-ECU, die die Maschine 300 steuert, welche als
die Brennkraftmaschine in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient, bestimmt,
dass der Zwischenphasenfixiermechanismus abnormal ist.
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In
S300 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob eine Anweisung
zum Anhalten der Maschine 300 gegeben ist, oder nicht.
Wenn beispielsweise erfasst wird, dass ein Zündschalter (IG-Schalter) (nicht
gezeigt) durch den Fahrer abgeschaltet ist, kann die Maschinen-ECU 100 bestimmen,
dass eine Anweisung zum Anhalten der Maschine gegeben ist. Wenn die
Anweisung zum Anhalten der Maschine 300 gegeben ist (JA
in S300), geht der Vorgang zu S304 über. Andernfalls (NEIN in S300)
geht der Vorgang zu S302 über.
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In
S302 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob die Maschinendrehzahl
der Maschine 300 gleich zu oder niedriger als eine vorbestimmte
Maschinendrehzahl ist, oder nicht. Basierend auf einem Erfassungssignal,
das durch den Kurbelwellenpositionssensor 102 gegeben wird,
erfasst die Maschinen-ECU 100 die Maschinendrehzahl der
Maschine 300. „Vorbestimmte
Maschinendrehzahl" bezieht
sich auf die Maschinendrehzahl, bei der die Maschine 300 einen
Maschinenanhaltemodus betritt (nämlich
eine Maschinendrehzahl bei der die Maschine anhält). Wenn die Maschinendrehzahl
der Maschine 300 gleich zu oder niedriger als die vorbestimmte
Maschinendrehzahl ist (JA in S302), geht der Vorgang zu S304 über. Andernfalls
(NEIN in S302) geht der Vorgang zu S300 zurück.
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In
S304 erfasst die Maschinen-ECU 100 den Nockenwinkel der
linken Bank 306 durch den Nockenwinkelpositionssensor 108.
In S306 bestimmt die Maschinen-ECU 100, ob der Zwischenphasenfixiermechanismus
anormal ist, oder nicht. Insbesondere bestimmt die Maschinen-ECU 100 basierend auf
dem Drehwinkel der Kurbelwelle 352, der durch den Kurbelwellenpositionssensor 102 erfasst
wird, und dem Drehwinkel der Einlassnockenwelle 358, der
durch den Nockenwinkelpositionssensor 108 erfasst wird,
dass der Zwischenphasenfixiermechanismus anormal ist, falls der
Phasenwinkel der Einlassnockenwelle 358 nicht durch den
Zwischenphasenfixiermechanismus auf einen passenden Phasenwinkel
begrenzt ist. Wenn der Zwischenphasenfixiermechanismus anormal ist
(JA in S306), geht der Vorgang zu S308 über. Andernfalls (NEIN in S306)
geht der Vorgang zu S310 über.
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In
S308 steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 auf
die Weise, dass der Zylinder der linken Bank 306 mit dem
daran vorgesehenen Zwischenphasenfixiermechanismus bei dem nachfolgenden
Start der Maschine 300 angehalten wird und Kraftstoff zu
dem Zylinder der rechten Bank 308 zugeführt wird, um die Maschine 300 zu
starten. In S310 steuert die Maschinen-ECU 100 die Maschine 300 bei
dem nachfolgenden Start der Maschine 300 auf die Weise,
dass Kraftstoff zu jeweiligen Zylindern der linken und der rechten
Bank 306, 308 zugeführt wird, um die Maschine 300 zu
starten, wie es für
den normalen Start durchgeführt
wird.
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Mit
Bezug auf 9A bis 9D ist
nachfolgend eine Beschreibung eines Betriebs der Maschinen-ECU 100 gegeben,
die die Maschine 300, welche als die Brennkraftmaschine
gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
dient, basierend auf der vorhergehend beschriebenen Struktur und
dem Flussdiagramm steuert.
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Es
ist vorgesehen, dass der Fahrer den Zündschalter abschaltet, beispielsweise
um eine Anweisung zum Anhalten der Maschine 300 gibt (JA
in S300) oder dass die Maschinendrehzahl der Maschine 300 gleich
zu oder niedriger als eine vorbestimmte Maschinendrehzahl wird,
um es der Maschine 300 zu ermöglichen, in den Anhaltemodus
einzutreten (JA in S302), und danach wird basierend auf dem Drehwinkel
der Kurbelwelle 352 und dem Drehwinkel der Einlassnockenwelle 358 bestimmt,
dass der Zwischenphasenfixiermechanismus den Phasenwinkel nicht auf
einen vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt (JA in S306), wie es in 9A gezeigt
ist. Bei dem nachfolgenden Start, wie es in 9B gezeigt
ist, wird der Verbrennungsdruck in dem Zylinder der rechten Bank 308 verwendet,
um die Maschine 300 zu starten (S308). Demgegenüber, wenn
der Zwischenphasenfixiermechanismus den Phasenwinkel bei dem nachfolgenden
Start auf den vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt (NEIN in S306),
wird der Verbrennungsdruck in jeweiligen Zylindern der linken und
der rechten Bank 306, 308 verwendet, um die Maschine 300 zu
starten (S310), wie bei dem normalen Start, wie es in 9C gezeigt
ist.
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Wie
es vorhergehend beschrieben ist, ist die Einlassnockenwelle der
linken Bank bei der Brennkraftmaschine gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
auf einen Phasenwinkel begrenzt, bei dem ein Zylinderinnendruck
erreicht wird, der die Brennkraftmaschine starten kann, wenn die
Brennkraftmaschine angehalten ist. Demnach können bei dem Start der Brennkraftmaschine
jeweilige Zylinder der linken und der rechten Bank verwendet werden, um
die Brennkraftmaschine zu starten, und somit kann eine hervorragende
Startbarkeit erreicht werden. Des Weiteren, während die Brennkraftmaschine betrieben
wird, kann die Einlassnockenwelle der linken Bank verändert werden,
um einen Phasenwinkel aufzuweisen, der mit Bezug auf den am meisten nachgestellten
Phasenwinkel der rechten Bank in einem höheren Maße nachgestellt ist. Somit
kann das Einlassventil später
geschlossen werden. Somit wird das tatsächliche Verdichtungsverhältnis herabgesetzt
und folglich kann der Pumpverlust verringert und die Wirtschaftlichkeit
des Kraftstoffverbrauchs verbessert werden. Auf diese Weise kann
die Brennkraftmaschine bereitgestellt werden, die sowohl die sichergestellte
Startbarkeit als auch die verbesserte Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
erreicht.
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Vorzugsweise,
nachdem die Maschine gestartet ist, wird eine Steuerung auf die
Weise durchgeführt,
dass der Zylinder in der rechten Bank deaktiviert wird, wie es in 9D gezeigt
ist. Durch den Einbankbetrieb (Betrieb mit verringerten Zylindern) kann
die Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs verbessert werden,
und des Weiteren kann die Ventilschließzeit der linken Bank mit Bezug
auf die rechte Bank nachgestellt werden. Somit kann die Menge von
Einlassluft in den Zylinder verringert werden, und demnach kann
das Drosselventil in einem höheren Maße geöffnet werden.
Auf diese Weise wird ein Pumpverlust verringert und eine Wirtschaftlichkeit des Kraftstoffverbrauchs
verbessert. Der Zylinder in der rechten Bank kann deaktiviert sein,
wenn die Maschine eine vorbestimmte Anhaltebedingung erfüllt. Anders
gesagt kann die Maschinen-ECU das Programm ausführen, das in Verbindung mit
dem ersten Ausführungsbeispiel
mit Bezug auf 5 beschrieben ist, und deren
ausführliche
Beschreibung wird nicht wiederholt.
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Wenn
es bestimmt ist, dass ein anormaler Zustand bei dem Zwischenphasenfixiermechanismus
auftritt, und somit der Phasenwinkel der Einlassnockenwelle nicht
auf einen vorbestimmten Phasenwinkel begrenzt ist, steuert die Maschinen-ECU
ferner die Maschine auf die Weise, dass bei dem Start der Maschine
der Zylinder in der linken Bank mit dem Zwischenphasenfixiermechanismus
deaktiviert ist. Falls der Phasenwinkel nicht auf den vorbestimmten Phasenwinkel
begrenzt ist, ist es sehr wahrscheinlich, dass der Phasenwinkel
der Nockenwelle nicht der Phasenwinkel ist, bei dem ein Zylinderinnendruck erreicht
werden kann, der die Maschine starten kann. Somit wird die Steuerung
durchgeführt,
um den Zylinder in der linken Bank zu deaktivieren, und demnach wird
die Maschine unter Verwendung des Zylinders in der rechten Bank
gestartet, die eine Startbarkeit sicherstellt. Demnach kann eine
hervorragende Startbarkeit erreicht werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung ausführlich
beschrieben und dargestellt worden ist, ist es klar, dass dieses
nur darstellend und exemplarisch gezeigt worden ist, und nicht als
begrenzend verstanden werden soll, wobei das Wesen und der Umfang der
vorliegenden Erfindung nur durch die angefügten Ansprüche begrenzt wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Eine
Brennkraftmaschine (300) mit einer Vielzahl von Bänken (306, 308),
wobei an jeder ein Zylinder (310, 312) für die Bänke (306, 308)
vorgesehen ist, weist Folgendes auf: ein Einlassventil (322, 324),
das zwischen dem Zylinder (310, 312) und einem
Einlasskrümmer
(354, 356) vorgesehen ist; eine Nockenwelle (358, 360),
die das Einlassventil (322, 324) unter Verwendung
einer mechanischen Kraft der Brennkraftmaschine (300) öffnet und
schließt; und
eine Änderungseinheit
(100), die einen Phasenwinkel der Nockenwelle (358, 360)
gemäß einem
Betriebszustand der Brennkraftmaschine (300) ändert, wobei
der Phasenwinkel einer Schließzeit
des Einlassventils (322, 324) entspricht, wobei
sich die Bänke
(306, 308) voneinander bezüglich des am meisten nachgestellten
Phasenwinkel unterscheiden, der durch die Änderungseinheit (100)
geändert
wird.