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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen
US-Anmeldung Nr. 62/077,686 , die am 10. November 2014 eingereicht wurde, und die in ihrer Gesamtheit durch Verweis hierin aufgenommen ist.
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein variable Ventilbetätigungsanordnungen für Kolbenmotoren, und insbesondere das Vornehmen von Einstellungen am Betätigungszeitpunkt von Ventilen in Kolbenmotoren.
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HINTERGRUND
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Anordnungen zur variablen Ventilbetätigung (VVA) werden verbreitet in Kolbenmotoren verwendet, etwa in Verbrennungsmotoren für Automobile, und werden verwendet, um den Betätigungszeitpunkt von Ventilen in den Motoren zu steuern. Die Betätigungszeitsteuerung umfasst das Öffnen und Schließen von Einlass- und Auslassventilen. Einlassventile lassen Luft oder ein Luft-/Kraftstoff-Gemisch in die Motorzylinder ein, und Auslassventile lassen Abgase aus den Zylindern austreten. Im Allgemeinen können solche VVA-Anordnungen helfen, in den zugehörigen Kraftfahrzeugen die Kraftstoffökonomie zu verbessern, Abgasemissionen zu verringern und die Motorleistung zu fördern. Ein Motor umfasst in der Regel mehr als eine VVA-Anordnung - zum Beispiel eine einzelne VVA-Anordnung an jedem Zylinder des Motors. Dabei umfasst jede VVA-Anordnung in der Regel eine beliebige Anzahl mechanischer Komponenten, elektrischer Komponenten, hydraulischer Komponenten und pneumatischer Komponenten.
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Unterschiede zwischen den Komponenten in separaten VVA-Anordnungen führen manchmal zu wahrnehmbaren Leistungsschwankungen zwischen den VVA-Anordnungen. Eine langsamere Ansprechrate für eine elektrische Komponente in einer VVA-Anordnung kann zum Beispiel diese Anordnung langsamer machen als eine andere VVA-Anordnung in demselben Motor. Oder die langsamere Ansprechrate kann diese VVA-Anordnung langsamer als erwartet machen. Weitere Unterschiede umfassen Herstellungs- und Einbauungenauigkeiten, Fluidaustritt in hydraulischen und pneumatischen Komponenten, sowie Verschleiß an Komponenten über die Dauer ihrer Verwendung. Diese Unterschiede und die damit verbundenen Leistungsschwankungen bedeuten, dass die VVA-Anordnungen nicht immer so präzise funktionieren, wie dies gewünscht wird.
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Dokument
JP 2014- 202 079 A beschreibt eine Steuereinrichtung eines variablen Ventils eines Verbrennungsmotors.
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Dokument
US 2005 / 0 155 564 A1 beschreibt einen elektronischen Ventilaktuator mit einem hydraulischen Verstellverstärker.
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ZUSAMMENFASSUNG
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In einer Ausführungsform umfasst ein System, das eine einstellbare Betätigungszeitsteuerung eines oder mehrerer Ventile in einem Kolbenmotor bereitstellt, einen Stellungssensor und eine variable Ventilbetätigungsanordnung. Der Stellungssensor nimmt Stellungsablesungen des Ventils vor, während das Ventil in dem Kolbenmotor betätigt wird. Der Stellungssensor nimmt eine erste Stellungsablesung des Ventils vor, wenn das Ventil sich in einer geschlossenen Stellung befindet, und eine zweite Stellungsablesung des Ventils, wenn das Ventil sich in einer vollständig offenen Stellung befindet. Die erste und zweite Stellungsablesung werden zur Kalibrierung verwendet, um die darauffolgenden Stellungssensorablesungen mit der Ventilstellung in Beziehung zu setzen. Der Stellungssensor nimmt eine dritte Stellungsablesung des Ventils vor, bevor eine Verlangsamung benachbart zu der geschlossenen Stellung erfolgt. Die dritte Stellungsablesung wird mit einer vordefinierten Stellung des Ventils referenziert. Die variable Ventilbetätigungsanordnung ist an dem Ventil vorgesehen und steuert die Betätigungszeitsteuerung des Ventils. Die Betätigungszeitsteuerung des Ventils ist teilweise oder umfassender auf Grundlage dessen einstellbar, dass die dritte Stellungsablesung mit der vordefinierten Stellung referenziert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Einstellung der Betätigungszeitsteuerung eines oder mehrerer Ventile in einem Kolbenmotor mittels einer oder mehrerer Ventilbetätigungsanordnungen mehrere Schritte. Ein Schritt umfasst das Vornehmen einer ersten Stellungsablesung des Ventils in dem Kolbenmotor, wenn sich das Ventil in einer geschlossenen Stellung befindet. Ein weiterer Schritt umfasst das Vornehmen einer zweiten Stellungsablesung des Ventils, wenn sich das Ventil in einer vollständig offenen Stellung befindet. Ein weiterer Schritt umfasst die Verwendung der ersten und zweiten Stellungsablesung, um darauffolgende Stellungsablesungen des Ventils zu kalibrieren. Noch ein weiterer Schritt umfasst das Vornehmen einer dritten Stellungsablesung des Ventils, bevor eine Verlangsamung benachbart zu der geschlossenen Stellung auftritt. Noch ein weiterer Schritt umfasst das Referenzieren der dritten Stellungsablesung mit einer vordefinierten Stellung des Ventils. Und noch ein weiterer Schritt umfasst das Vornehmen von Einstellungen an der Betätigungszeitsteuerung des Ventils, wenn diese benötigt werden, zum Teil oder umfassender auf der Grundlage dessen, dass die dritte Stellungsablesung mit der vordefinierten Stellung referenziert ist.
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In noch einer weiteren Ausführungsform umfasst ein System, das eine einstellbare Betätigungszeitsteuerung von Ventilen in einem Kolbenmotor bereitstellt, einen ersten Stellungssensor, eine erste Totganganordnung, einen zweiten Stellungssensor, eine zweite Totganganordnung und eine elektronische Steuereinheit. Der erste Stellungssensor ist nahe dem ersten Ventil eines ersten Zylinders des Kolbenmotors angeordnet. Die erste Totganganordnung betätigt das erste Ventil und umfasst einen ersten Geberkolben, einen ersten Nehmerkolben und ein erstes Elektromagnetventil. Der erste Geberkolben und der erste Nehmerkolben sind dazu eingerichtet, eine Betätigungsbewegung auf das erste Ventil zu übertragen. Der zweite Stellungssensor ist nahe dem zweiten Ventil eines zweiten Zylinders des Kolbenmotors angeordnet. Die zweite Totganganordnung betätigt das zweite Ventil und umfasst einen zweiten Geberkolben, einen zweiten Nehmerkolben und ein zweites Elektromagnetventil. Der zweite Geberkolben und der zweite Nehmerkolben sind dazu eingerichtet, eine Betätigungsbewegung auf das zweite Ventil zu übertragen. Die elektronische Steuereinheit empfängt eine erste Stellungsablesung von dem ersten Stellungssensor des ersten Ventils, bevor eine Verlangsamung benachbart zu einer geschlossenen Stellung auftritt. Die erste Stellungsablesung wird mit einer ersten vordefinierten Stellung referenziert. Die Betätigungszeitsteuerung des ersten Ventils über die Aktivierung und Deaktivierung des ersten Elektromagnetventils kann zum Teil oder umfassender auf Grundlage dessen eingestellt werden, dass die erste Stellungsablesung mit der ersten vordefinierten Stellung referenziert ist. Die elektronische Steuereinheit empfängt eine zweite Stellungsablesung von dem zweiten Stellungssensor des zweiten Ventils, bevor eine Verlangsamung benachbart zu einer geschlossenen Stellung auftritt. Die zweite Stellungsablesung wird mit einer zweiten vordefinierten Stellung referenziert. Die Betätigungszeitsteuerung des zweiten Ventils über die Aktivierung und Deaktivierung des zweiten Elektromagnetventils kann zum Teil oder umfassender auf Grundlage dessen eingestellt werden, dass die zweite Stellungsablesung mit der zweiten vordefinierten Stellung referenziert ist.
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Figurenliste
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- 1 ist ein Schema einer Ausführungsform einer variablen Ventilbetätigungsanordnung mit einer Ausführungsform eines Stellungssensors;
- 2 ist ein weiteres Schema der variablen Ventilbetätigungsanordnung und des Stellungssensors von 1;
- 3 ist ein Flussdiagramm und stellt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Einstellung der Betätigungszeitsteuerung von Ventilen in einem Kolbenmotor über variable Ventilbetätigungsanordnungen dar; und
- 4 ist ein Graph, der den Ventilhub auf der y-Achse und den Kurbelwinkel auf der x-Achse abbildet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die Figuren veranschaulichen eine Ausführungsform eines Systems und Verfahrens, die eine einstellbare Betätigungszeitsteuerung von Ventilen in einem Kolbenmotor bereitstellen. Die Betätigungszeitsteuerung kann das Öffnen und Schlie-ßen von Einlass- und Auslassventilen in einem Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs umfassen. Während dies im Folgenden noch detaillierter beschrieben wird, nehmen das System und das Verfahren die erforderlichen Einstellungen an der Betätigungszeitsteuerung vor, um Leistungsschwankungen zwischen variablen Ventilbetätigungsanordnungen in dem Kolbenmotor zu berücksichtigen, und um Leistungsschwankungen zwischen variablen Ventilbetätigungsanordnungen zwischen Kolbenmotoren derselben Art zu berücksichtigen. Ein Stellungssensor wird eingesetzt, und dessen Stellungsablesungen werden als Grundlage für jegliche Einstellungen verwendet. Das System und das Verfahren bringen eine höhere Präzision und höhere Zuverlässigkeit und Konsistenz für die Ventil-Betätigungszeitsteuerung in Kolbenmotoren und helfen dabei, eine verbesserte Kraftstoffökonomie, verringerte Abgasemissionen und insgesamt verbesserte Motorleistung in den zugehörigen Kraftfahrzeugen sicherzustellen. Ferner können das System und das Verfahren zur Überwachung der Funktionalität von variablen Ventilbetätigungsanordnungen und zur Beobachtung von Fehlfunktionen verwendet werden.
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Das System kann verschiedene Auslegungen, Konstruktionen und Komponenten in Abhängigkeit von - neben weiteren potenziell bestimmenden Faktoren - der Architektur des zugeordneten Kolbenmotors und der Architektur des zugeordneten Ventilsystems aufweisen. In der in den 1 und 2 vorgestellten Ausführungsform umfasst das System eine variable Ventilbetätigungs- oder VVA-Anordnung 10, einen Stellungssensor 12 und eine elektronische Steuereinheit (ECU) 14. Im Allgemeinen steuern VVA-Anordnungen die Betätigungszeitsteuerung und verlagern die Öffnungs- und Schließbewegungen der Einlass- und Auslassventile nach vor oder verzögern sie. Die exakte Betätigungszeitsteuerung erfolgt gewöhnlich gemäß einer Motorleistungsstrategie, die vom Kraftfahrzeughersteller festgelegt wird. Ein Kolbenmotor kann manchmal mit einer oder mehreren VVA-Anordnungen an jedem seiner Zylinder ausgerüstet sein, um eine unabhängige Steuerung der Ventile an den Zylindern zu erzielen. Wie das größere System können die VVA-Anordnungen in Abhängigkeit von der Motor- und Ventilsystemarchitektur unterschiedliche Auslegungen, Konstruktionen und Komponenten aufweisen. Variable Ventilbetätigungsanordnungen können eine beliebige Anzahl von mechanischen Komponenten, elektrischen Komponenten, hydraulischen Komponenten und pneumatischen Komponenten umfassen. In den 1 und 2 ist die VVA-Anordnung 10 eine Totganganordnung. Typen von VVA-Anordnungen umfassen elektromechanische Betätigungsanordnungen, elektromagnetische Betätigungsanordnungen, elektrohydraulische Betätigungsanordnungen und pneumatische Betätigungsanordnungen.
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Die Totganganordnung 10 betätigt die Öffnungs- und Schließbewegungen der Ventile 16 in einem Zylinder des zugehörigen Kolbenmotors. Die Ventile 16 können Einlass- oder Auslassventile sein. In dem Beispiel der 1 und 2 umfasst die Totganganordnung 10 einen Geberkolben 18, ein Elektromagnetventil 20, einen Akkumulator 22, ein Rückschlagventil 24, einen Nehmerkolben 26 und einen Fluidströmungskreis 28. Der Geberkolben 18 weist eine Feder 30 und eine Schubstange 32 auf, die sich in Ansprechen auf den Eingriff mit einem Nocken 34 einer Motornockenwelle hin und her bewegt. Der Nocken 34 trifft direkt auf einen Kipphebel 36, der seinerseits auf den Geberkolben 18 trifft. Der Nocken 34 weist eine Basis 38 und einen Vorsprung 40 auf. Das Elektromagnetventil 20 wird gesteuert, sich zu aktivieren und deaktivieren, um die Fluidströmung in dem Fluidströmungskreis 28 zu regeln. Wenn es aktiviert ist, wird das Elektromagnetventil 20 in einen offenen Zustand gebracht und erlaubt die Fluidströmung; ist es deaktiviert, wird das Elektromagnetventil 20 in einen geschlossenen Zustand gebracht und verhindert die Fluidströmung. Das Elektromagnetventil 20 kann im Normalfall geöffnet oder im Normalfall geschlossen sein. Der Akkumulator 22 speichert druckbeaufschlagtes Fluid in einem Reservoir über eine Feder 42. Das Rückschlagventil 24 öffnet sich, um die Fluidströmung von einer Zufuhr 44 zu erlauben, die mit Fluid von einer Pumpe gespeist werden kann. Weitere Komponenten der Totganganordnung 10 veranlassen den Nehmerkolben 26, eine Brücke 46 nach außen oder nach innen zu bewegen, um die Ventile 16 zu öffnen oder zu schließen. Ein Ventilanschlag in dem Nehmerkolben 26 verlangsamt die Schließbewegung der Ventile 16, während die Ventile 16 gerade in ihre vollständig geschlossene Stellung versetzt werden. Zuletzt kommuniziert der Fluidströmungskreis 28 fluidmäßig mit den Komponenten der Totganganordnung 10 über ein Hydraulikfluid. Dennoch kann die Totganganordnung 10 mehr, weniger und/oder andere Komponenten aufweisen als jene, die in den Figuren abgebildet und hier beschrieben sind.
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Der Stellungssensor 12 erfasst die Stellung und Bewegung der Ventile 16, während sich die Ventile 16 öffnen und schließen, und sendet die entsprechenden Stellungsablesungen als Eingabe an die ECU 14. In dem zugehörigen Kolbenmotor kann es mehrere Stellungssensoren geben, deren exakte Anzahl von der Anzahl der Ventile und der Anzahl der Zylinder in dem Motor abhängen kann. Unabhängig von der Anzahl kann jeder einzelne Stellungssensor 12 an den Ventilen 16, dem Nehmerkolben 26, an der Brücke 46, oder an einer anderen Stelle angeordnet sein, wo der Stellungssensor 12 auf geeignete Weise die Stellung und Bewegung der Ventile 16 erfassen kann. Seine exakte Stelle kann dabei vom Typ des Stellungssensors und der Ventilsystemarchitektur diktiert werden. Erneut bezugnehmend auf das Beispiel von 1 und 2 ist der Stellungssensor 12 an einer Stange des Nehmerkolbens 26 nahe der Brücke 46 montiert. Der Stellungssensor 12 kann unterschiedliche Typen aufweisen, und ein Typ ist einer variabler Induktanz-Stellungssensor. Im Allgemeinen bestehen variable Induktanz-Stellungssensoren aus einer Spule 48 und einem Metallziel 50. Bewegt sich das Metallziel 50 relativ zu der Spule 48, so ändert sich die Frequenz der zugehörigen Schaltung proportional zu der Bewegung. Die Änderung in der Frequenz kann in ein für die ECU 14 geeignetes Signal umgewandelt werden und kann mit entsprechenden Ventilstellungen in Beziehung stehen. Diese Typen von Ventilen und ihre Operationen sowie die entsprechenden Berechnungen sind dem Fachmann bekannt. Ein noch weiterer Stellungssensor ist ein variabler Reluktanz-Stellungssensor.
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Die ECU 14 kommuniziert elektrisch mit dem Stellungssensor 12 und erhält Eingaben von dem Stellungssensor 12 in Form von Stellungsablesungen. Die ECU 14 kann die Funktionalität der Totganganordnung 10 verwalten und kann somit die Aktivierung und Deaktivierung des Elektromagnetventils 20 verwalten. Es kann eine einzelne ECU 14 vorhanden sein, die elektrisch mit allen VVA-Anordnungen 10 in dem zugehörigen Kolbenmotor kommuniziert, oder es kann mehrere ECUs 14 geben, die elektrisch mit den einzelnen VVA-Anordnungen 10 kommunizieren. Ferner könnte die ECU 14 Teil einer weiteren ECU in dem zugehörigen Kraftfahrzeug sein, oder könnte selbst eine weitere Kraftfahrzeug-ECU bilden. Oder die ECU 14 könnte elektrisch mit einer weiteren Kraftfahrzeug-ECU kommunizieren, etwa einer Motor-ECU. Unabhängig von der Anordnung kann die ECU 14 einen oder mehrere der im Folgenden unter Bezugnahme auf 3 beschriebenen Verfahrensschritte ausführen. Die Verfahrensschritte können in einem Computerprogrammprodukt wie der ECU 14 implementiert sein, wobei die Anweisungen auf einem computerlesbaren Medium getragen werden. Die ECU 14 kann Softwareprogramme mit Anweisungen in Quellcode, Objektcode, ausführbarem Code oder einem anderen Format umfassen; sie kann Firmware-Programme umfassen, Dateien in Hardwarebeschreibungssprache (HDL); sowie beliebige programmbezogene Daten. Die Daten können Datenstrukturen, Nachschautabellen oder Daten in einem beliebigen anderen geeigneten Format umfassen. Die Anweisungen können Module, Routinen, Objekte, Komponenten und/oder dergleichen umfassen.
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Das in dieser Beschreibung detaillierte System und das Verfahren nehmen die erforderlichen Einstellungen an der Betätigungszeitsteuerung der Ventile 16 vor, um Leistungsschwankungen einzelner VVA-Anordnungen 10 in dem zugehörigen Kolbenmotor auszugleichen, und Leistungsschwankungen unter mehreren VVA-Anordnungen 10 in mehreren Kolbenmotoren auszugleichen. Es wurde beobachtet, dass Unterschiede zwischen Komponenten in den VVA-Anordnungen 10 zu wahrnehmbaren Leistungsschwankungen führen können - zum Beispiel kann die Betätigungszeitsteuerung in einer individuellen VVA-Anordnung 10 um bis zu acht Grad Kurbelwinkel (8°) von ihrer erwarteten oder vordefinierten Zeitsteuerung abweichen, und kann zwischen einem Paar von VVA-Anordnungen 10 in einem Kolbenmotor um bis zu sechzehn Grad Kurbelwinkel (16°) abweichen. Natürlich sind auch andere Schwankungsgrößenordnungen möglich. Die Unterschiede sind in den Komponenten der VVA-Anordnungen 10 zu finden, etwa mechanische, elektrische, hydraulische und pneumatische Komponenten, in Abhängigkeit von dem speziellen Typ von VVA-Anordnung. Die Unterschiede können ungenau hergestellte oder eingebaute Komponenten, Herstellungstoleranzen, Verschleiß an Komponenten über die Dauer ihrer Verwendung, langsamere Ansprechraten für elektrische Komponenten, und Fluidaustritte in hydraulischen und pneumatischen Komponenten umfassen. In dem Beispiel der Totganganordnung 10 in den Figuren können sich diese Unterschiede als langsamere Ansprechraten der Aktivierung und Deaktivierung des Elektromagnetventils 20, Austritte irgendwo in dem Fluidströmungskreis 28 und sogar Viskositätsschwankungen des Hydraulikfluids in dem Fluidströmungskreis 28 zeigen, wenn die Temperaturen steigen oder sinken. Unterschiede können auch auf anderen Wegen entstehen.
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Sobald die Leistungsschwankungen ausgeglichen sind, können das System und das Verfahren größere Präzision und bessere Konsistenz in die Betätigungszeitsteuerung der Ventile 16 bringen, und somit die Kraftstoffökonomie verbessern, Abgasemissionen verringern und die Motorleistung insgesamt zu fördern. Da mit dem System und Verfahren eine höhere Präzision bewirkt wird, können andere Komponenten der VVA-Anordnungen 10 selbst geringere Präzision aufweisen und daher kostengünstiger herstellbar sein. In dem Beispiel der Totganganordnung 10 kann etwa das Elektromagnetventil 20 nicht unbedingt mit höheren Genauigkeitswerten aktiviert oder deaktiviert werden.
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Eine Ausführungsform des Verfahrens ist in dem Flussdiagramm von 3 dargestellt. Andere Ausführungsformen können mehr, weniger und/oder andere Schritte als die in der Figur dargelegten einsetzen, und die Schritte müssen nicht unbedingt in der hier beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Ein Schritt 110 umfasst das Vornehmen einer ersten Stellungsablesung der Ventile 16, wenn die Ventile 16 in ihrer vollständig geschlossenen Stellung sind. Die erste Stellungsablesung wird von dem Stellungssensor 12 vorgenommen und an die ECU 14 gesendet. 1 bildet die vollständig geschlossene Stellung ab, in der die Ventile 16 sich dichtend in ihrem Sitz befinden und die zugehörigen Einlass- und Auslassdurchgänge vollständig blockieren. In der beispielhaften Totganganordnung 10 greift bei Schritt 110 der Nocken 34 mit seiner Basis 38 in den Kipphebel 36 ein, und das Elektromagnetventil 20 ist deaktiviert. Nun bezugnehmend auf 4 wird die erste Stellungsablesung bei einem Nullhub-Punkt A an dem Graph vorgenommen. Der Nullhub-Punkt A stellt die vollständig geschlossene Stellung dar. Der Graph von 4 stellt die Ventilbetätigung mit der Ventilhubbewegung auf der y-Achse und den Kurbelwinkelgraden auf der x-Achse dar. Die durchgezogene Linie B bezeichnet die Betätigung der Ventile 16 ohne Vorverlegung oder Verzögerung der Öffnungs- und Schließbewegungen, während die unterbrochene Linie C eine Ventilbetätigung mit frühem Schließen bezeichnet. Die linke Seite der durchgezogenen Linie B bis zum Gipfelpunkt markiert die Öffnungsbewegung der Ventile 16 von der ersten Öffnung bis zur vollständigen Öffnung, und die rechte Seite der durchgezogenen Linie B markiert die Schließbewegung der Ventile 16 von der vollständigen Öffnung zur vollständigen Schließung. Weitere Ventilbetätigungen, die in 4 nicht abgebildet sind, umfassen eine Ventilbetätigung mit später Öffnung.
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Erneut bezugnehmend auf 3 umfasst ein Schritt 120 das Vornehmen einer zweiten Stellungsablesung der Ventile 16, diesmal wenn die Ventile 16 in ihrer vollständig offenen Stellung sind. Wie die erste Stellungsablesung wird auch die zweite Stellungsablesung von dem Stellungssensor 12 vorgenommen und an die ECU 14 gesendet. 2 bildet die vollständig offene Stellung ab, in der die Ventile 16 die Strömung durch die zugehörigen Einlass- und/oder Auslassdurchgänge erlauben. In der beispielhaften Totganganordnung 10 greift der Nocken 34 bei Schritt 120 in den Kipphebel 36 an einer Spitze seines Vorsprungs 40 ein, das Elektromagnetventil 20 wird aktiviert und der Nehmerkolben 26 treibt die Brücke 46 nach außen bis zu seiner weitesten Erstreckung. Erneut bezugnehmend auf 4 wird die zweite Stellungsablesung an einem maximalen Hubpunkt D vorgenommen, der der vollständig offenen Stellung entspricht.
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Das Verfahren umfasst ferner einen Schritt 130, der die Verwendung der ersten und zweiten Stellungsablesung der Schritte 110, 120 umfasst, um darauffolgende Stellungsablesungen zu kalibrieren, die von dem Stellungssensor 12 vorgenommen werden. In diesem Sinn können die erste und zweite Stellungsablesung als Kalibrierungs-Stellungsablesungen betrachtet werden. Die Kalibrierung bezieht sich auf und ist mit physischen Stellungen der Ventile 16 referenziert. In dem Beispiel des variablen Induktanz-Stellungssensors 12 entspricht ein gegebener Wert in Hertz des Sensors 12 einem gegebenen Verschiebungswert der Ventile 16, gemessen relativ zu der vollständig geschlossenen Stellung der Ventile 16. Die Kalibrierung kann zu einem beliebigen Zeitpunkt und beliebig oft während des Betriebs des zugehörigen Kolbenmotors erfolgen, und die Häufigkeit kann durch die von dem Kraftfahrzeughersteller festgelegte Motorleistungsstrategie diktiert werden. Zum Beispiel kann die anfängliche Kalibrierung beim Motorstart erfolgen, und weitere Neukalibrierungen können ausgeführt werden, wenn der Motor wärmer und auf einer vorbestimmten Temperatur ist, oder wenn der Motor bei einer weit geöffneten Drossel-Betriebsstellung ist. Die Kalibrierung könnte jedoch auch weitere oder andere Schritte umfassen, und ob die Schritte 110, 120, 130 überhaupt ausgeführt werden, kann von dem Typ von Stellungssensor 12 abhängig sein, der in dem System verwendet wird. Da die Kalibrierung erfolgt, nachdem die VVA-Anordnung 10 in dem zugehörigen Kolbenmotor installiert ist, werden dabei ungenau hergestellte oder installierte Komponenten und weitere Unterschiede, wie sie oben dargelegt wurden, berücksichtigt.
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Nach der Kalibrierung, sofern sie ausgeführt wird, umfasst ein Schritt 140 das Vornehmen einer dritten Stellungsablesung der Ventile 16 über den Stellungssensor 12. Wie die anderen Stellungsablesungen wird die dritte Stellungsablesung an die ECU 14 gesendet. Die dritte Stellungsablesung kann bei jeder Öffnungs- oder Schließungsphase der Ventile 16 vorgenommen werden, während die Ventile 16 während des Motorbetriebs kontinuierlich betätigt werden, oder können in weniger häufigen Intervallen vorgenommen werden. Ferner kann der Stellungssensor 12 die dritte Stellungsablesung an variierenden Punkten während einer einzelnen Betätigung der Ventile 16 vornehmen. Die dritte Stellungsablesung in 4 wird zum Beispiel an einem Punkt E inmitten der Schließbewegung der Ventile 16 vorgenommen. In diesem Beispiel liegt der Punkt E genau vor dem Eintritt der Verlangsamung der Ventile 16, während sich die Ventile 16 ihrer vollständig geschlossenen Stellung nähern. Die Verlangsamung wird durch den Ventilanschlag des Nehmerkolbens 26 bewirkt und ist in dem Graph durch die Klammer F bezeichnet. In einem spezifischen Beispiel kann der Punkt E bei ungefähr 1 Millimeter (mm) bis 2 mm vor der vollständig geschlossenen Stellung liegen, wie in der Vergrößerung von 4 veranschaulicht. Die dritte Stellungsablesung könnte auch bei ungefähr 1 mm bis 2 mm nach der anfänglichen Öffnungsbewegung der Ventile 16 erfolgen, oder an einem anderen Punkt und einer anderen Verschiebung entlang des Graphen von 4, etwa, wenn die Ventile 16 in der vollständig geschlossenen Stellung in ihrem Sitz sind.
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Erneut bezugnehmend auf 3 umfasst ein Schritt 150 das Referenzieren der dritten Stellungsablesung von Schritt 140 mit einer vordefinierten Stellung der Ventile 16. Die vordefinierte Stellung ist in der Regel in Übereinstimmung mit der von dem Kraftfahrzeughersteller festgelegten Motorleistungsstrategie und dient als die erwartete Stellung der Ventile 16, sofern die Ventile 16 genau der Motorleistungsstrategie entsprechen. Das Referenzieren der dritten Stellungsablesung mit der vordefinierten Stellung kann bedeuten, dass die Werte verglichen und Abweichungen zwischen der dritten Stellungsablesung und der vordefinierten Stellung untersucht werden. Wenn Abweichungen vorliegen, wird ein Schritt 160 ausgeführt. Der Schritt 160 umfasst das Vornehmen von Einstellungen an der Betätigungszeitsteuerung der Ventile 16 auf Grundlage von Schritt 150. Wenn zum Beispiel die vordefinierte Stellung einen Wert X hat, und die dritte Stellungsablesung einen Wert X+4° aufweist, werden Einstellungen so vorgenommen, dass der Abstand von vier Grad Abweichung verkleinert oder überhaupt beseitigt wird. Die Einstellungen können auf unterschiedlichen Wegen in Abhängigkeit von dem bestimmten Typ von VVA-Anordnung in dem System erfolgen. In dem Beispiel der Totganganordnung 10 kann die geplante Aktivierung und Deaktivierung nach der bestehenden Abweichung modifiziert werden. Die Aktivierung kann beschleunigt oder verzögert werden, auch die Deaktivierung kann beschleunigt oder verzögert werden, oder eine Kombination dieser Maßnahmen kann bewirkt werden. Und nachdem die Einstellungen vorgenommen wurden - unabhängig davon welche -, können die Schritte 140, 150 und 160 wiederholt werden. Auf diese Weise stellt das Verfahren einen rückgekoppelten Regelkreisprozess bereit, der die Betätigungszeitsteuerung der Ventile 16 präziser steuert.
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Ferner könnten das System und das Verfahren, die in dieser Beschreibung detailliert werden, als Teil eines Motordiagnoseverfahrens verwendet werden, bei dem die Funktionalität der VVA-Anordnungen 10 überwacht wird. Das System und das Verfahren könnten eventuell auftretende Fehlfunktionen erfassen. In dem Beispiel der Totganganordnung 10 könnten zum Beispiel ein blockiertes Elektromagnetventil 20 oder ein Druckverlust in dem Fluidströmungskreis 28 durch eine ungewöhnlich starke Abweichung nachgewiesen werden.
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Die vorstehende Beschreibung wurde rein zur Veranschaulichung dargeboten. Die verwendete Terminologie ist rein deskriptiv und keinesfalls einschränkend gemeint. Im Licht der Beschreibung werden dem Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Variationen der vorliegenden Erfindung in den Sinn kommen. Somit ist die vorstehende Beschreibung nicht dazu vorgesehen, die Erfindung auf die oben beschriebenen Ausführungsformen zu beschränken. Dementsprechend ist der Umfang der Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche definiert.
