DE19511320C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Ventilsteuerung in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ventilsteuerung in einem Mehrzylinder-VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum variablen Steuern von Einlaß- und Auslaß
ventilen eines Verbrennungsmotors. Insbesondere betrifft sie
ein Steuerverfahren und eine Vorrichtung für eine nockenlose
Motorventilanordnung zum variablen Steuern des Hubprogramms
der Motorventile.
Herkömmliche Automobilverbrennungsmotoren arbeiten mit einer
oder mit mehreren Nockenwellen zum Steuern der Motorventile,
d. h., der Einlaß- und Auslaßventile, nach einem vorgegebenem
Hubprogramm. Mit der mechanischen Struktur ist das Hubpro
gramm festgelegt. Ein festgelegtes Hubprogramm läßt jedoch
kein optimales Motorverhalten zu, da im allgemeinen unter
schiedliche Motorbetriebszustände unterschiedliche optimale
Hubprogramme erfordern.
Daß eine Verbesserung des Motorverhaltens durch Variieren des
Zeitpunktes und des Hubs sowie der Beschleunigungsgeschwin
digkeit und der Wege zeit der Einlaß- und Auslaßventile in ei
nem Verbrennungsmotor erzielt werden kann, ist allgemein be
kannt. Trotzdem ist die Technologie für die Bereitstellung
einer einfachen, relativ preiswerten und hoch zuverlässigen
Anordnung nicht vorangekommen. Ein zunehmender Einsatz und
zunehmendes Vertrauen in Mikroprozessor-Steuerungssysteme für
Automobile und ein zunehmender Einsatz hydraulischer anstelle
mechanischer Anordnungen ermöglicht einen deutlichen Fort
schritt in der Konstruktion von Motorventilsteuerungen.
Es gibt verschiedene Gründe, warum ein allgemein festgelegtes
Hubprogramm nicht optimal ist. Die Steuerung des Gasaus
tausches in einem herkömmlichen Motor mit nockenbetätigten
Ventilen ist nur begrenzt möglich und kann nicht für alle
Motorbetriebszustände optimiert werden. Die Steuerung des
Gasaustausches in einem nockenlosen Motor unterscheidet sich
hiervon grundsätzlich. In einem Motor mit einem herkömmlichen
mechanischen Ventilantrieb, mit seiner festen Ventilzeit
steuerung, wird der Ansaugluftstrom durch Luftdrosselung ge
steuert, was zu Drosselverlusten führt. Ferner kann der in
dem Zylinder verbleibende Restgasanteil nicht durch einen
mechanischen Ventilantrieb gesteuert werden, wodurch die Zu
setzung eines zu der Ansaugluft zurückgeführten Abgases durch
ein externes Abgasrückführungssystem (EGR-System) erfor
derlich wird, um die Stickoxidemissionen zu reduzieren.
Die letztere Einschränkung betrifft auch Motoren, welche zwi
schen den Nockenwellen und Motorventilen Leergang-Motor
ventilanordnungen (lost motion valve systems) aufweisen, da
diese noch durch die Inflexibilität einer Nockenwelle
eingeschränkt sind. Leergang-Steueranordnungen können den
Hubbetrag steuern, sind jedoch bei der Steuerung des Zeit
punktes beim Öffnen und Schließen des Ventils sehr einge
schränkt, womit deren Fähigkeit zur Steuerung des Rest
gasanteils in einem Zylinder beschränkt ist. Ferner weist
eine nockenlose elektrohydraulische Anordnung den Vorteil
auf, das dadurch sowohl die Kosten als auch das Gewicht von
Nockenwellen entfallen, während eine gesteigerte Flexibilität
im Zeitpunkt und in der Öffnungsdauer jedes Motorventils
gegeben ist. Im allgemein wird die Variation des Zeitpunktes
des Ventilöffnens und -schließens gegenüber einer
ausschließlichen Steuerung des Ventilhubes bevorzugt, um die
in einen Zylinder eingesaugte Luftmenge zu bestimmen.
In einem Motor mit einem elektrohydraulischen nockenlosen
Ventilantrieb sind die Motorventilvorgänge flexibel. Die Men
gen der Ansaugluft und des Restgases in jedem Zylinder können
durch Variieren des Zeitpunktes des Öffnens und/oder
Schließens der Einlaß- und Auslaßventile gesteuert werden,
was die Notwendigkeit einer Luftdrosselung der Ansaugluft und
eines externen EGR-Systems erübrigt. Während ein elektro
hydraulischer nockenloser Ventilantrieb mehr Flexibilität
bietet, können andererseits Nachteile bestehen, welche bei
Anordnungen mit mechanischen Nockenwellen nicht auftreten.
Bei aller mit einem mechanischen Ventilantrieb verbundenen
Inflexibilität und Ineffektivität weist dieser jedoch einen
Hauptvorteil dahingehend auf, daß die Genauigkeit, mit wel
cher eine Nockenwelle geschliffen werden kann, so ist, daß
eine gute Luftverteilung von Zylinder zu Zylinder inhärent
sichergestellt ist. Im Falle eines Motors mit einem nocken
losen Ventilantrieb ist eine gleichmäßige Verteilung der Luft
und des Restgases über die Zylinder nicht inhärent gegeben.
Während eine Leergang-Anordnung keine so große inhärente
Streuung wie eine nockenlose Anordnung aufweisen muß, weist
sie dennoch aufgrund des Umstandes, daß sie auch von einer
mechanischen Nockenwelle angetrieben wird, noch andere
Nachteile auf, wie vorstehend ausgeführt.
In einer nockenlosen Ventilantriebsanordnung können anstelle
einer Luftdrossel und einer externen Abgasrückführungsan
ordnung Änderungen im Zeitablauf der Steuerventile dazu ver
wendet werden, die Menge der Ansaugluft und die Menge des in
der Verbrennungskammer zurückgehaltenen Restgases zu steuern.
Die Motorventile können durch Steuerventile, wie z. B. Magnet
ventile elektrisch gesteuert werden, welche auf elektrische
Signale eines Bordcomputers reagieren. Um sicherzustellen,
daß die Aktionen der Einlaß- und Auslaßventile in allen Zy
lindern im wesentlichen gleich sind, wird ein im wesentlichen
gleiches Verhalten der jeweiligen Steuerventile bei allen Zy
lindern angestrebt.
Der Zeitpunkt und die Dauer der Spannungssignale, welche die
Steuerventile aktivieren, können zwar mit großer Genauigkeit und
Gleichmäßigkeit gesteuert werden, jedoch überträgt sich die
ses nicht auf die Gleichmäßigkeit des Steuerventilverhaltens.
Individuelle Ventile neigen aufgrund unvermeidbarer kleinerer
Unterschiede in ihrer physikalischen Gestalt dazu, unter
schiedlich auf identische Spannungssignale zu reagieren.
Zusätzlich kann
die Empfindlichkeit gegenüber sich verändernden Umgebungs
bedingungen, allmählicher Verschlechterung des Verhaltens der
einzelnen Komponenten und der Qualität des Betriebsfluids
weiter zu einer Abweichung von dem erforderlichen Verhalten
beitragen.
Das Einengen von Fertigungstoleranzen und die Justierungen
nach der Herstellung können die Streuungen von Steuerventil
zu Steuerventil reduzieren, aber nicht vollständig besei
tigen. Ferner wird dadurch nicht das Problem einer möglichen
Veränderung des Steuerventilverhaltens und der Betriebs
fluidqualität über die Zeit gelöst.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt somit darin, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum nockenlosen Steuern von
Motorventilen in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor zur
Verfügung zu stellen, das bzw. die fertigungsbedingte Abwei
chungen der Motorventile untereinander sowie während des Be
triebs eintretende Veränderungen von Steuerungs-Einflußgrößen
bei der Optimierung des Motorverhaltens berücksichtigt.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zum
individuellen Steuern des Öffnens und Schließens der Motor
ventile in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor mit einem
nockenlosen Ventilantrieb mit variablen Motorventilvorgängen.
Das Verfahren umfaßt die Schritte: Erfassen der Kurbelwel
lendrehwinkelstellung und des Drehzahl und Motordrehmo
mentbedarfs und Erzeugen eines entsprechenden Stellungs- und
Drehzahlsignals und eines entsprechenden Drehmomentbe
darfssignals; Einlesen des Stellungs- und Drehzahlsignals in
einen Bordrechner; Ermitteln einer Sollmenge für die
Ansaugluft und für das Restgas für jeden Zylinder; weiterhin
für jeden Zylinder: Ermitteln eines entsprechenden Nomi
nalwertes für den Zeitpunkt und die Dauer eines entsprechen
den Aktivierungssignals, das an jedes von mehreren Hochdruck- und
Niederdruckmagnetventilen zu senden ist; Einlesen von
Korrekturwerten für den Zeitpunkt des Aktivierungssignals für
jedes Niederdruckmagnetventil aus einem Korrekturspeicher in
dem Bordrechner; Addieren der Korrekturwerte zu den Nominal
werten des Zeitpunktes für jedes Niederdruckmagnetventil, um
korrigierte Werte in korrigierten Aktivierungssignalen zu er
zeugen; Aktivieren jedes Hochdruckmagnetventils mit den Nomi
nalaktivierungssignalen und jedes Niederdruckmagnetventils
mit den korrigierten Aktivierungssignalen; Überwachen der
tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und der in jedem Zylinder
enthaltenen Restgasmenge; Vergleichen der tatsächlichen Men
gen der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder mit
der entsprechenden Sollmenge der Ansaugluft und des Rest
gases; Ermitteln eines Korrekturinkrements für jeden Zylin
der; und Modifizieren der Korrekturwerte in dem Korrektur
speicher des Bordrechners mit einem Korrekturinkrement.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine hydraulisch
betriebene nockenlose Ventilsteuervorrichtung für mindestens
ein Einlaß- und ein Auslaßventil in einem Zylinder innerhalb
eines Verbrennungsmotors. Die Vorrichtung weist eine Hoch
druckfluidquelle, eine Niederdruckfluidquelle und ein Zylin
derkopfelement auf, das zur Befestigung an dem Motor
ausgebildet ist und mindestens eine darin enthaltene Einlaß
ventilbohrung und -Kammer und mindestens eine Auslaßven
tilbohrung und -Kammer aufweist, wobei das Einlaß- und das
Auslaßventil jeweils zwischen einer ersten und einer zweiten
Position innerhalb der jeweiligen Zylinderkopfbohrungen und
-Kammern verschiebbar sind. Das Einlaß- und Auslaßventil
weisen jeweils einen damit verbundenen und verschiebbar
innerhalb seiner jeweiligen Kammer untergebrachten Ventil
kolben auf, welcher dadurch eine erste und eine zweite
Hohlkammer bildet, die sich mit der Auslenkung verändert,
wenn sich das jeweilige Einlaß- oder Auslaßventil bewegt. Das
Zylinderkopfelement weist zwischen der ersten und zweiten
Hohlkammer und der Hochdruckfluidquelle sich erstreckende
Hochdruckkanäle, und zwischen den ersten Hohlkammern und der
Niederdruckfluidquelle sich erstreckende Niederdruckkanäle
auf. Das Einlaß- und Auslaßventil weisen jeweils ein Hoch
druckventil und ein jeweils zugeordnetes Niederdruckventil
auf, um den Fluidstrom in ihren jeweils ersten Hohlkammern zu
regeln. Eine Steuereinrichtung arbeitet mit den Hockdruck- und
Niederdruckventilen zusammen, um selektiv die ersten
Hohlräume mit der Hochdruckquelle und der Niederdruckquelle
zu verbinden, um die Einlaß- und Auslaßventile in zeit
bezogener Relation zum Motorzustand hin und her zu bewegen.
Eine erste Korrektureinrichtung arbeitet mit der Steuer
einrichtung zusammen, um den Zeitpunkt der Verbindung des dem
Einlaßventil zugeordneten ersten Hohlraums mit der Nieder
druckquelle zu korrigieren, und eine zweite Korrek
tureinrichtung arbeitet mit der Steuereinrichtung zusammen,
um den Zeitpunkt der Verbindung des dem Auslaßventil zugeord
neten ersten Hohlraums mit der Niederdruckquelle zu korrigie
ren.
Durch die Erfindung kann ein nockenloser Ventilantrieb sowohl
eine geeignete Ansaugluft- als auch Restgasverteilung über
die Zylinder in Verbindung mit dem Wegfall der Abgasrückfüh
rung erreichen. Es wird ein vollständiges Motoroptimierungs
paket bereitgestellt, das die Optimierung dauerhaft während
des Betriebs erhalten sowie jede tendenziell in dieser Art
von Anordnung inhärente Änderung korrigieren kann. Ein im we
sentlichen gleichmäßiges Verhalten aller Steuerventile wird
mit einem Satz von Steuersignalen erzielt, der jeweils indi
viduell auf die Anforderungen des gesteuerten spezifischen
Steuerventils zugeschnitten ist. So wird eine im wesentlichen
gleichmäßige Verteilung der Ansaugluft und des Restgases von
Zylinder zu Zylinder aufgrund dieser inhärenten Variabilität
von Steuerventil zu Steuerventil erhalten. Diese inhärente
Variabilität wird durch eine nockenlose Ventilantriebsanord
nung erfaßt, welche eine adaptive Steuerungsanordnung auf
weist, die kontinuierlich die Ergebnisse von deren Verhalten
unter verschiedenen Motorbetriebszuständen überwacht, und
welche die Anordnung unter Berücksichtigung der Anordnungsto
leranzen anpaßt, um so eine richtige und gleichmäßige
Verteilung der Ansaugluft und der Restgase über alle Zylinder
zu allen Zeiten sicherzustellen.
Somit wird eine Steuerung geschaffen, welche die ver
schiedenen Motorbetriebszustände durch Änderung des Ventil
vorgangs jedes Motorventils auf der Basis von in einem Rech
nerspeicher abgelegten Werten der erforderlichen Ansaugluft- und
Restgasmengen berücksichtigt, und welche eine Rückkopp
lungsschleife aufweist, welche die tatsächliche Luft- und
Restgasmenge unabhängig für jeden Motorzylinder überwacht, um
Werte in einem Korrekturspeicher zu erzeugen, welche die Ab
weichung von den erforderlichen Parametern in jedem Zylinder
für die verschiedenen Motorbetriebszustände korrigieren, was
zu einer Motoroptimierung bezüglich Kraftstoffausnutzung,
Emissionen und Drehmoment, sowie bester Leerlaufqualität
führt.
Mit der Erfindung wird ein nockenloser Motor mit einem elektrohydraulisch
gesteuerten Ventilantrieb geschaffen, welcher das Motorver
halten unter verschiedenen Motorbetriebszuständen optimiert
und gleichzeitig die Notwendigkeit einer Luftdrosselung und
externen Abgasrückführung beseitigt, und welcher im wesent
lichen ein identisches Verhalten der Einlaß- und Auslaß
ventile gewährleistet, um gleiche Ansaugluft- und Restgas
mengen zwischen den Zylindern sicherzustellen.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit,
einen nockenlosen Ventilantrieb zu betreiben, welcher den Ko
sten- und Gewichtsvorteil aufweist, der aus dem vollständigen
Wegfall einer Nockenwelle sowie der Luftdrosselung und der
externen Abgasrückführung EGR herrührt. Gleichzeitig wird das
Motorverhalten bei verschiedenen Motorbetriebszuständen durch
Bereitstellen einer adaptiven Steuerungsvorrichtung, welche
die Streuungen zwischen den Ventilen in der Vorrichtung
berücksichtigt, verbessert.
Ein weiterer Vorteil dieser adaptiven Steuerung besteht
darin, daß sie die Einlaß- und Auslaßventile unter Verwendung
nominaler Aktivierungswerte für den Zeitpunkt und die
Einschaltdauer der Hochdruckmagnetventile und der Nieder
druckmagnetventile geeignet aktivieren kann, wobei lediglich
korrigierte Aktivierungswerte für den Zeitpunkt der dem Ein
laßventil zugeordneten Niederdruckventilaktivierung benötigt
werden, um die geeignete Verteilung der Ansaugluft über den
Zylindern sicherzustellen, und lediglich korrigierte Akti
vierungswerte für den Zeitpunkt der dem Auslaßventil zuge
ordneten Niederdruckventilaktivierung benötigt werden, um die
geeignete Verteilung der Restgase über den Zylindern sicher
zustellen.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand der
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung, welche ein einzelnes
hydraulisch gesteuertes Motorventil und eine Hydrau
likanordnung zum Zuführen des Fluids zu der Ven
tilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2A-2D optimale Hub- und Zeitdiagramme der Motorventile
für verschiedene Motorbetriebszustände gemäß der vor
liegenden Erfindung;
Fig. 3A und 3B graphische Darstellungen eines Magnetven
tilhubs und eines entsprechenden Motorventilhubs
bezogen auf einen Kurbelwellenwinkel gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 ein Flußdiagramm der zum Steuern des Zeitpunktes der
das Öffnen und Schließen der Motorventile steuernden
Magnetventile erforderlichen Schritte gemäß der
vorliegenden Erfindung.
Nockenlose Motorventilantriebe erhöhen die Flexibilität
sowohl in Bezug auf den Ventilzeitpunkt als auch auf den Ven
tilhub, auch im Vergleich zu elektrohydraulischen Leergang-Anordnungen
(lost motion type), die im Vergleich zu
herkömmlichen Nockenwellen aufweisenden Ventilantrieben eine
etwas größere Flexibilität zulassen. Ein elektrohydraulischer
nockenloser Ventilantrieb ist im Detail in der US-PS
52 55 641 dargestellt.
Fig. 1 stellt eine einzelne Motorventilanordnung 8 eines
elektrohydraulisch gesteuerten Ventilantriebes dar. Ein Mo
torventil 10, je nach Fall für Ansaugluft oder Abgas, ist in
nerhalb eines Zylinderkopfes 12 angeordnet. Ein an der Spitze
des Motorventils 10 befestigter Ventilkolben 26 ist innerhalb
der Grenzen einer Kolbenkammer 30 verschiebbar.
Ein Fluid wird selektiv einem Volumen 25 oberhalb des Kolbens
26 aus einer Hochdruckölquelle 40 und einer Nieder
druckölquelle 42 zugeführt, die hydraulisch über eine
Hochdruckleitung 44 bzw. eine Niederdruckleitung 46 an einem
Hochdruckanschluß 48 bzw. einem Niederdruckanschluß 50
angeschlossen sind.
Das Volumen 25 kann mit der Hochdruckölquelle 40 entweder
über ein Magnetventil 64 oder ein Rückschlagventil 66, oder
mit der Niederdruckölquelle 42 entweder über ein Magnetventil
68 oder ein Rückschlagventil 70 verbunden sein. Ein Volumen
27 unterhalb des Kolbens 26 ist stets mit der
Hochdruckölquelle 40 verbunden. Ein Fluid-Rückführungsauslaß
72 stellt eine Einrichtung zur Rückführung von aus der
Kolbenkammer 30 leckenden Fluids in einen (nicht
dargestellten) Sumpf bereit. Das Hochdruckmagnetventil 64 und
das Niederdruckmagnetventil 68 werden von Signalen aus einem
Bordrechner 74 aktiviert und deaktiviert. Der Bordrechner 74
ist elektrisch mit einem Drehmomentbedarfssensor 54 und einem
Motordrehzahl- und Kurbelwellenstellungssensor 56 verbunden.
Er ist ebenfalls elektrisch mit Rückkopplungssensoren 58 zum
Ermitteln der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des
Restgases in jedem Motorzylinder verbunden.
Während des Öffnens des Motorventils öffnet das Hochdruckmag
netventil 64, und die auf den Kolben 26 wirkende Netto
druckkraft beschleunigt das Motorventil 10 nach unten. Wenn
das Hochdruckmagnetventil 64 schließt, fällt der Druck über
dem Kolben 26 ab und der Kolben 26 bremst ab, während er das
Fluid aus dem Volumen 27 hinter sich in die Hochdruckölquelle
40 zurückdrückt. Das durch das Niederdruckmagnetventil 70
strömende Niederdruckfluid verhindert eine Hohlraumbildung im
Volumen 25 während des Abbremsvorgangs. Wenn die
Abwärtsbewegung des Motorventils 10 endet, schließt das
Niederdruckrückschlagventil 70, und das Motorventil 10 bleibt
in seiner offenen Stellung blockiert.
Der Vorgang des Ventilschließens ist im Prinzip dem des Ven
tilöffnens ähnlich. Das Niederdruckmagnetventil 68 öffnet,
der Druck über dem Kolben 26 fällt ab, und die auf den Kolben
26 wirkende Nettodruckkraft beschleunigt das Motorventil 10
nach oben. Wenn das Niederdruckmagnetventil 68 schließt,
steigt der Druck über dem Kolben 26 an, und der Kolben 26
bremst ab, während er das Fluid aus dem Volumen 25 durch das
Hochdruckrückschlagventil 66 in die Hochdruckölquelle 40 zu
rückdrückt.
Die Fig. 3A und 3B stellen ferner die Beziehung zwischen ei
ner Magnetventilaktivierung und einem Motorventilhub dar.
Fig. 3A stellt ein Diagramm des Motorventilhubes 80 über dem
Motorkurbelwellenwinkel dar und Fig. 3B stellt das ent
sprechende Diagramm, 82 bzw. 84, der Hoch- und Niederdruck
magnetventile über dem Motorkurbelwellenwinkel dar. Das Mo
torventilöffnen 86 wird von dem Hochdruckmagnetventil 64
(Fig. 1) gesteuert. Wenn das Hochdruckmagnetventil öffnet 92,
bewirkt dieses den Beginn des Öffnens 86 des Motorventils.
Wenn das Hochdruckmagnetventil schließt 94, bewirkt dieses
das Abbremsen des Motorventils. Das Motorventil 10 bleibt
dann in einer offenen Stellung 88. Das Öffnen 96 und das
Schließen 98 des Niederdruckmagnetventils 68 steuert das
Schließen 90 des Motorventils ähnlich wie das Öffnen des
Motorventils.
Wie aus den Fig. 3A und 3B zu ersehen ist, wird der Zeitver
lauf 90 des Motorventilschließens von dem Zeitverlauf 84 des
Niederdruckmagnetventils bestimmt, welcher einem Magnetven
til-Spannungsimpuls aus einem Bordrechner 74 (Fig. 1) ent
spricht, der das Niederdruckmagnetventil 68 aktiviert. Eine
Variation des Aktivierungszeitpunktes des Hochdruck
magnetventils 64 und des Niederdruckmagnetventils 68 variiert
dann den Zeitpunkt des Öffnens bzw. - des Schließens des Mo
torventils. Der Betrag des Motorventilhubes wird durch die
Variation der Dauer des Magnetventil-Spannungsimpulses an das
Hochdruckmagnetventil 64 und das Niederdruckmagnetventil 68
gesteuert.
Mit der Fähigkeit, den Betrag und den Zeitpunkt des Öffnens
und Schließens des Motorventils zu steuern, kann der Motor
betrieb für verschiedene Motorbetriebszustände optimiert wer
den. Fig. 2A bis 2D stellen vier Kreisdiagramme dar, welche
die optimale Dauer und den optimalen Zeitpunkt der Einlaß- und
Auslaßventilvorgänge für verschiedene Motorbe
triebszustände darstellen. Die Flexibilität eines nockenlosen
Ventilantriebes ermöglicht die Steuerung des Zeitpunktes und
des Betrags des Ventilhubes, um die einzelnen optimalen
Hubprogramme zu erzielen. Ein mechanisch mit Nockenventilen
betriebener Ventilantrieb, mit oder ohne Leergang-Anordnung
(lost motion system) könnte nicht all diese unterschiedlichen
Hubprogramme durchführen.
Gemäß Darstellung in Fig. 2A ist es während eines Leerlauf
zustandes des Motors erwünscht, eine kleine Überlappung zwi
schen den Offen-Zuständen des Einlaß- und Auslaßventils in
nerhalb eines vorgegebenen Zylinders zu haben, um den
Restgasanteil zu minimieren. Das Öffnen 100 des Einlaßventils
beginnt kurz vor dem oberen Kolbentotpunkt (TDC) 102 und das
Schließen 104 endet kurz nach dem oberen Kolbentotpunkt
(TDC). Dieser Lufteinlaßvorgang 106 ist kurz, um auf diese
Weise nur ein kleines Luftvolumen in den Zylinder gelangen zu
lassen und somit die Notwendigkeit einer Luftdrosselung zu
vermeiden. Der Auslaßvorgang 108 beginnt mit dem Öffnen 110
des Auslasses kurz vor dem unteren Totpunkt (BDC) 112 und
schließt bei 114 kurz nach dem oberen Totpunkt (TDC) 102.
Fig. 2B stellt den gewünschten Motorventilzeitpunkt für ein
optimales Motorverhalten in einem Zustand leichter Belastung
dar. Die Zeitpunkte des Einlaßöffnens 100 und des Auslaß
öffnens 110 sind dieselben wie im Motorleerlaufzustand. Das
Auslaßventilschließen 144′ ist jedoch verzögert, um die Ven
tilüberlappung zu erhöhen und somit die Restgasmenge zu erhö
hen, was die Steuerung der Stickoxidemissionen unterstützt
und somit die Notwendigkeit einer externen Abgasrückführung
EGR erübrigt. Der Zeitpunkt des Einlaßventilschließens 104′
ist ebenfalls so eingestellt, daß eine etwas größere Menge
Ansaugluft in den Zylinder als im Leerlaufzustand gelangt. Da
dieser Zustand nicht die maximale Ansaugluft benötigt, erüb
rigt die nockenlose Ventilantriebssteuerung das Erfordernis
einer Luftdrosselung auch in diesem Betriebszustand. Hier
stellen die bei den Zahlen verwendeten Strichsymbole einen
unterschiedlichen Zeitpunkt des jeweils diskutierten Vorgangs
im Vergleich zum Motorleerlaufzustand dar.
Gemäß Darstellung in Fig. 2C ist es während eines Motor
zustandes mit hoher Belastung und niedriger Drehzahl er
wünscht, eine weiter verringerte Ventilöffnungsüberlappung zu
haben, indem das Schließen 114′′ des Auslaßventils unmittel
bar nach dem oberen Kolbentotpunkt (TDC) 102 erfolgt. Es ist
ferner erwünscht, das Schließen 104′′ des Einlaßventils nach
dem unteren Kolbentotpunkt BCD 112 zu haben, um die in den
Zylinder eingelassene Ansaugluft zu maximieren. Bei einem Mo
torzustand mit starker Belastung und hoher Drehzahl befindet
sich gemäß Darstellung in Fig. 2D der Zeitpunkt des Einlaß
ventilschließens 104′′′ deutlich nach dem unteren Totpunkt
BCD 112 und das Öffnen 110′′′ des Auslaßventils deutlich vor
dem unteren Totpunkt BCD 112, um den Vorteil eines Ladeffek
tes durch den Ansaugluftstaudruck zu nutzen.
Aus den Diagrammen in den Fig. 2A bis 2D wird deutlich,
daß die Mengen der Ansaugluft und des Restgases in dem Zylin
der durch Variation der entsprechenden Zeitpunkte des
Schließens 104 bzw. 114 der Einlaß- und Auslaßventile gesteu
ert werden kann, um das Motorverhalten für verschiedene Zu
stände zu optimieren. Diese Zeitpunkte können durch Variieren
der Zeitpunkte der entsprechen Magnetventil-Spannungssignale
gemäß Darstellung in den Fig. 3A und 3B erreicht werden.
Somit sind nur die Zeitpunkte des Einlaß- und Auslaßventil
schließens für die Mengenbestimmung der Ansaugluft und des
Restgases in einem bestimmten Zylinder entscheidend.
Der Ablauf der adaptiven Steuerung der nockenlosen Ventil
anordnung zum Steuern des Motorventilbetriebs und zur Sicher
stellung der Gleichmäßigkeit und Richtigkeit der Ansaugluft- und
Restgasverteilung über die Zylinder kann detaillierter
anhand eines Beispiels der Luftstrom- und Restgassteuerung
für nur einen Motorzylinder erläutert werden und ist in
Fig. 4 dargestellt, wobei Bezug auf Fig. 1 genommen wird. Ein
erstes Grundsteuersignal ist ein Drehmomentbedarfssignal,
welches von einem Drehmomentbedarfssensor 54 geliefert wird,
der typischerweise eine Gaspedalstellung überwacht. Ein
zweites Steuersignal ist eines, welches der Motordrehzahl und
der Kurbelwellenstellung entspricht, und von dem
Motordrehzahl- und Kurbelwellenstellungssensor 56 geliefert
wird, der typischerweise die Änderungsrate des
Kurbelwellenwinkels mißt. Der Bordrechner 74 liest das
Drehmomentbedarfssignal bei 130 und das Motordrehzahl- und
Kurbelwellenstellungssignal bei 132 ein.
Der Speicher in dem Bordrechner 74 enthält Information für
das optimale Motorverhalten auf der Basis der Steuersignale.
Auf der Basis dieser Signale und unter Verwendung der in dem
Speicher des Bordrechners 74 gespeicherten Information,
ermittelt der Bordrechner 74 bei 134 die Sollmenge der
Ansaugluft und des Restgases in jedem Zylinder für ein
optimales Motorverhalten. Der Bordrechner 74 enthält auch
eine Speichertabelle, in welcher für jeden Drehmomentwert und
jede Motordrehzahl der Sollzeitpunkt, der Sollhub und die
Solldauer des Einlaß- und Auslaßventilschließens spezifiziert
sind. Diese Werte werden bei 136 in den nominalen Zeitpunkt
und die nominale Dauer der elektrischen Impulssignale
umgewandelt, die an die Hochdruckmagnetventile und Nieder
druckmagnetventile 64 bzw. 68 gesendet werden, um diese zu
aktivieren. Die für diese Umwandlung benötigte Information
ist in einem Algorithmus enthalten, der in einer anderen
Speichertabelle im Bordrechner 74 gespeichert ist.
Der Speicher, welcher die Information für das Timing des
Niederdruckmagnetventils enthält, besteht aus zwei Teilen:
Der erste ist, wie vorstehend beschrieben, ein Basis-Perma nentspeicher, welcher die nominalen Impulszeitpunktdaten ent hält, die jeweils einen empirisch ermittelten statistischen Mittelwert der Sollimpulszeit für den spezifischen Motor dar stellen. Ein zweiter Teil ist ein Korrekturspeicher, welcher zu den Werten des Grund-Permanentspeichers zu addierende oder subtrahierende Impulszeitpunktinkremente enthält. Der Bord rechner 74 liest die Korrekturwerte für den Impulszeitpunkt des Niederdruckmagnetventils bei 138 ein. Die Anfangswerte in dem Korrekturspeicher bei einem neuem Motor sind gleich Null. Dieses gibt dem Motor die Möglichkeit, sich selbst von einem Ausgangspunkt ausgehend während des Betriebs zu kalibrieren und abzustimmen. Die Werte in dem Korrekturspeicher werden bei 140 auf die Nominalwerte addiert.
Der erste ist, wie vorstehend beschrieben, ein Basis-Perma nentspeicher, welcher die nominalen Impulszeitpunktdaten ent hält, die jeweils einen empirisch ermittelten statistischen Mittelwert der Sollimpulszeit für den spezifischen Motor dar stellen. Ein zweiter Teil ist ein Korrekturspeicher, welcher zu den Werten des Grund-Permanentspeichers zu addierende oder subtrahierende Impulszeitpunktinkremente enthält. Der Bord rechner 74 liest die Korrekturwerte für den Impulszeitpunkt des Niederdruckmagnetventils bei 138 ein. Die Anfangswerte in dem Korrekturspeicher bei einem neuem Motor sind gleich Null. Dieses gibt dem Motor die Möglichkeit, sich selbst von einem Ausgangspunkt ausgehend während des Betriebs zu kalibrieren und abzustimmen. Die Werte in dem Korrekturspeicher werden bei 140 auf die Nominalwerte addiert.
Die Zahlen in dem Korrekturspeicher können während des Motor
betriebs nach Bedarf geändert werden, um einen gleichmäßigen
Ansaugluftstrom und Restgasgehalt über die Zylinder verteilt
sicherzustellen. Es gibt in dem Bordrechner 74 noch einen ge
trennten Korrekturspeicher für jeden Motorzylinder, um Tole
ranzen zwischen den Ventilen, welche eine ungleichmäßige Ver
teilung der Ansaugluft und des Restgases zwischen den Zylin
dern bewirken, individuell zu korrigieren.
Die Anordnung liest bei 136 das Grund-Zeitpunktsignal aus dem
Speicher aus, addiert dazu bei 140 das bei 138 aus dem Kor
rekturspeicher für den spezifischen Zylinder ausgelesene Kor
rektursignal und ermittelt somit den Zeitpunkt der Aktivie
rung des Niederdruckmagnetventils 68 für dieses Ventil, je
nach Fall das Einlaß- oder Auslaßventil, bei diesen Be
triebszuständen, um den Motorbetrieb zu optimieren. Die Werte
der Impulsdauer für das Niederdruckmagnetventil und die Im
pulsdauer und der Zeitpunkt für das Hochdruckmagnetventil
bleiben auf einem Nominalwert, da sie für die Bestimmung der
Ansaugluft- und Restgasmengen nicht benötigt werden. Die no
minalen und korrigierten Signale werden von dem Bordrechner
74 bei 142 an die Hochdruck- und Niederdruckmagnetventile 64
und 68 gesendet, um sie zu aktivieren, was wiederum je nach
Fall das Einlaß- oder Auslaßventil 10 aktiviert. Die Anord
nung enthält auch einen Satz von Sensoren, welche Infor
mationen liefern, die es der Motorsteuereinrichtung ermög
lichen, die tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des Rest
gases in jedem Zylinder während jedes Zyklusses bei 144 ein
zulesen und zu ermitteln.
Die Berechnung der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und
der Restgase in jedem Zylinder kann auf vielfältige Art
ausgeführt werden. Beispielsweise können die Ansaugluftmengen
durch in den einzelnen Einlaßkanälen eingebaute Luftmassen
stromsensoren gemessen werden. Ein weiteres Verfahren könnte
die Berechnung der Luftmengen aus den Werten der Luft/Kraft
stoff-Verhältnisse beinhalten, die unter Verwendung von in
den einzelnen Abgaskanälen eingebauten Sauerstoffsensoren ge
messen werden. Alternativ könnte ein einzelner Luftmassen
stromsensor in dem Ansaugluftstrom und/oder ein einzelner
Sauerstoffsensor in dem Abgasstrom auf einer zeitauflösenden
Basis zum Berechnen der einzelnen Ansaugluftwerte in jedem
Zylinder verwendet werden. Mit bekannter Luftmenge kann der
Restgasanteil durch Messen des Drucks und der Temperatur bei
einer spezifischen Kolbenbezugsstellung, wie z. B. am unteren
Kolbentotpunkt, ermittelt werden.
Der Bordrechner 74 vergleicht bei 146 die tatsächlichen Men
gen der in jeden Zylinder eingesaugten Ansaugluft und des
Restgases mit den Sollwerten, um den Betrag des Fehlers der
Anordnung zu ermitteln, und um bei 148 getrennte Korrektur
inkremente für den Impulszeitpunkt des Niederdruckmagnet
ventils in jedem Zylinder zu ermitteln. Eine Abweichung in
der Menge der Ansaugluft in dem speziellen Zylinder erfordert
eine Korrektur des Zeitpunktes des dem Einlaßventil in diesem
Zylinder zugeordneten Niederdruckmagnetventils, während eine
Abweichung in dem Restgas dieses Zylinders eine Korrektur des
Zeitpunktes des dem Auslaßventil in diesem Zylinder zuge
ordneten Niederdruckmagnetventils erfordert. Immer dann, wenn
eine Diskrepanz auftritt, wird bei 150 der Korrekturspeicher
in dem Bordrechner 74 für diesen Zylinder bei der gegebenen
Drehmoment/Drehzahl-Kombination modifiziert, bis nach einigen
Zyklen die tatsächlichen Mengen bei diesem Drehmoment und
dieser Drehzahl im wesentlichen mit den Sollwerten über
einstimmen. Die Größe des Korrekturinkrements ist direkt pro
portional zu der Abweichung der Anordnung und umgekehrt pro
portional zu der Motordrehzahl. Demzufolge wird der Zeitpunkt
des Magnetventils verzögert und die Menge vergrößert, wenn
die Abweichung der Anordnung positiv ist. Umgekehrt wird der
Zeitpunkt des Magnetventils vorverlegt und die Menge ver
ringert, wenn die Abweichung negativ ist.
Unabhängig von allen Anfangsdiskrepanzen zwischen den tat
sächlichen und den Sollwerten der Ansaugluft und des Rest
gases füllt der Bordrechner 74 eines laufenden Motors schnell
seinen Korrekturspeicher mit Daten auf, welche eine geeignete
Zusammensetzung der Ladung in jedem Motorzylinder bei allen
Motordrehzahlen und Belastungen sicherstellt. Darüber hinaus
setzt die Anordnung die Überwachung des Motorbetriebes fort
und führt Korrekturen in regelmäßigen Intervallen aus, um Än
derungen in den Betriebsfluideigenschaften, sowie jede plötz
liche oder allmähliche Veränderung in dem Magnetventil
verhalten zu kompensieren, um somit die optimalen und im we
sentlichen gleichmäßigen Ansaugluft- und Restgasmengen zwi
schen allen Zylindern unter allen Betriebszuständen sicherzu
stellen.
In einer alternativen Ausführungsform wird eine Folgekraft
stoffeinspritzung ebenfalls von dem Bordrechner 74 in ähnli
cher Steuerungsform wie die Magnetventile gesteuert, mit der
Ausnahme, daß die gesteuerte Variable die Kraftstoff
einspritzimpulsdauer anstelle der Magnetventilimpulsdauer
ist. Die erforderlichen nominalen Kraftstoffmengen werden
durch Korrelation von Sensorinformationen mit in einem Spei
cher des Bordrechners 74 gespeicherten Werten ermittelt. Die
tatsächlichen Kraftstoffmengen werden aus den Werten der von
in den einzelnen Abgaskanälen eingebauten Sauerstoffsensoren
gemessenen Luft/Kraftstoff-Verhältnisse, oder durch Messen
der von den einzelnen Zylindern erzeugten Be
schleunigungsimpulse eines Motorschwungrades berechnet. Die
Korrekturwerte werden dann ermittelt und dazu verwendet,
einen getrennten Korrekturspeicher auf Werte einzustellen,
welche zu den Nominalwerten addiert werden, um den für jeden
einzelnen Zylinder erforderlichen individuellen Kraftstoff
einspritzimpuls zu ermitteln.
Claims (12)
1. Verfahren zum individuellen Steuern des Öffnens und
Schließens der Motorventile in einem Mehrzylinder-Ver
brennungsmotor mit einem nockenlosen Ventilantrieb mit
variablen Ventilbetätigungsvorgängen, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Verfahren die Schritte aufweist:
Erfassen einer Kurbelwellendrehwinkelstellung, der
Drehzahl des Motors und eines Motordrehmomentbedarfs und
Erzeugen eines entsprechenden Stellungs- und Drehzahl
signals und eines entsprechenden Drehmomentbedarfssig
nals;
Einlesen des Stellungs- und Drehzahlsignals und des Drehmomentbedarfssignals in einen Bordrechner;
Ermitteln einer Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder;
Jeweils für jeden Zylinder: Ermitteln eines entspre chenden Nominalwertes für den Zeitpunkt und die Dauer eines Aktivierungssignals, das an jedes von mehreren Hochdruck- und Niederdruckmagnetventilen zu senden ist;
Einlesen von Korrekturwerten für den Zeitpunkt des Aktivierungssignals für jedes Niederdruckmagnetventil aus einem Korrekturspeicher des Bordrechners;
Addieren der Korrekturwerte zu den Nominalwerten des Zeitpunktes für jedes Niederdruckmagnetventil, um korri gierte Werte in korrigierten Aktivierungssignalen zu er zeugen;
Aktivieren jedes Hochdruckmagnetventils mit den Nomi nalaktivierungssignalen und jedes Niederdruckmagnetven tils mit den korrigierten Aktivierungssignalen;
Überwachen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des in jedem Zylinder enthaltenen Restgases;
Vergleichen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder mit der entsprechenden Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases;
Ermitteln von Korrekturinkrementen für jeden Zylinder; und
Modifizieren der Korrekturwerte in dem Korrekturspeicher des Bordrechners mit den Korrekturinkrementen.
Einlesen des Stellungs- und Drehzahlsignals und des Drehmomentbedarfssignals in einen Bordrechner;
Ermitteln einer Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder;
Jeweils für jeden Zylinder: Ermitteln eines entspre chenden Nominalwertes für den Zeitpunkt und die Dauer eines Aktivierungssignals, das an jedes von mehreren Hochdruck- und Niederdruckmagnetventilen zu senden ist;
Einlesen von Korrekturwerten für den Zeitpunkt des Aktivierungssignals für jedes Niederdruckmagnetventil aus einem Korrekturspeicher des Bordrechners;
Addieren der Korrekturwerte zu den Nominalwerten des Zeitpunktes für jedes Niederdruckmagnetventil, um korri gierte Werte in korrigierten Aktivierungssignalen zu er zeugen;
Aktivieren jedes Hochdruckmagnetventils mit den Nomi nalaktivierungssignalen und jedes Niederdruckmagnetven tils mit den korrigierten Aktivierungssignalen;
Überwachen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des in jedem Zylinder enthaltenen Restgases;
Vergleichen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder mit der entsprechenden Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases;
Ermitteln von Korrekturinkrementen für jeden Zylinder; und
Modifizieren der Korrekturwerte in dem Korrekturspeicher des Bordrechners mit den Korrekturinkrementen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schritt der Überwachung der tatsächlichen Mengen der An
saugluft und des Restgases aufweist:
Erfassen eines Massenluftstroms der Ansaugluftmengen
innerhalb einzelner Einlaßkanäle;
Messen eines Druckes und einer Temperatur in jedem Zylinder an einer spezifischen Kolbenbezugsstellung; und
Berechnen der Restgasmengen in jedem Zylinder.
Messen eines Druckes und einer Temperatur in jedem Zylinder an einer spezifischen Kolbenbezugsstellung; und
Berechnen der Restgasmengen in jedem Zylinder.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schritt der Überwachung der tatsächlichen Mengen
der Ansaugluft und des Restgases aufweist:
Erfassen des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses in einzelnen
Abgaskanälen mit in den Abgaskanälen angeordneten
Sauerstoffsensoren;
Berechnen der Ansaugluftmenge in jedem Zylinder;
Messen eines Druckes und einer Temperatur in jedem Zylinder an einer spezifischen Kolbenbezugsstellung; und
Berechnen der Restgasmenge in jedem Zylinder.
Berechnen der Ansaugluftmenge in jedem Zylinder;
Messen eines Druckes und einer Temperatur in jedem Zylinder an einer spezifischen Kolbenbezugsstellung; und
Berechnen der Restgasmenge in jedem Zylinder.
4. Hydraulisch betriebene nockenlose Ventilsteuerungs
vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
1, für mindestens ein Einlaß- und ein Auslaßventil in ei
nem Zylinder eines Verbrennungsmotors, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung aufweist:
eine Hochdruckfluidquelle (40) und eine Niederdruck
fluidquelle (42);
ein Zylinderkopfelement, das zur Befestigung an dem Mo tor angepaßt ist und mindestens eine darin enthaltene Einlaßventilbohrung und -kammer und mindestens eine Aus laßventilbohrung und -kammer aufweist, wobei das Einlaß- und das Auslaßventil jeweils zwischen einer ersten und einer zweiten Position innerhalb ihrer jeweiligen Zylin derkopfbohrungen und Kammern verschiebbar sind;
wobei:
ein Zylinderkopfelement, das zur Befestigung an dem Mo tor angepaßt ist und mindestens eine darin enthaltene Einlaßventilbohrung und -kammer und mindestens eine Aus laßventilbohrung und -kammer aufweist, wobei das Einlaß- und das Auslaßventil jeweils zwischen einer ersten und einer zweiten Position innerhalb ihrer jeweiligen Zylin derkopfbohrungen und Kammern verschiebbar sind;
wobei:
das Einlaß- und Auslaßventil jeweils einen damit verbun
denen und verschiebbar innerhalb seiner Kammer unterge
brachten Ventilkolben (26) aufweisen, wovon jeder da
durch eine erste und eine zweite Hohlkammer bildet, die
sich mit der Auslenkung verändert, wenn sich das jewei
lige Einlaß- oder Auslaßventil bewegt;
das Zylinderkopfelement zwischen den ersten und zweiten Hohlkammern und der Hochdruckfluidquelle (40) sich er streckende Hochdruckfluidkanäle (44), und zwischen den ersten Hohlkammern und der Niederdruckfluidquelle sich erstreckende Niederdruckkanäle (46) aufweist;
das Einlaß- und Auslaßventil jeweils ein zugeordnetes Hochdruckventil (64) und ein zugeordnetes Nieder druckventil (68) zum Regel des Fluidstroms in ihren je weils ersten Hohlkammern aufweist;
eine Steuereinrichtung (74) mit den Hockdruck- und Niederdruckventilen zusammenarbeitet, um selektiv die ersten Hohlräume mit der Hochdruckquelle und der Nieder druckquelle zu verbinden, um die Einlaß- und Auslaßven tile in zeitbezogener Relation zum Motorzustand hin und her zu bewegen;
eine erste Korrektureinrichtung mit der Steuerein richtung zusammenarbeitet, um den Zeitpunkt der Verbin dung des dem Einlaßventil zugeordneten ersten Hohlraums mit der Niederdruckquelle zu korrigieren; und
eine zweite Korrektureinrichtung mit der Steuerein richtung zusammenarbeitet, um den Zeitpunkt der Verbin dung des dem Auslaßventil zugeordneten ersten Hohlraums mit der Niederdruckquelle zu korrigieren.
das Zylinderkopfelement zwischen den ersten und zweiten Hohlkammern und der Hochdruckfluidquelle (40) sich er streckende Hochdruckfluidkanäle (44), und zwischen den ersten Hohlkammern und der Niederdruckfluidquelle sich erstreckende Niederdruckkanäle (46) aufweist;
das Einlaß- und Auslaßventil jeweils ein zugeordnetes Hochdruckventil (64) und ein zugeordnetes Nieder druckventil (68) zum Regel des Fluidstroms in ihren je weils ersten Hohlkammern aufweist;
eine Steuereinrichtung (74) mit den Hockdruck- und Niederdruckventilen zusammenarbeitet, um selektiv die ersten Hohlräume mit der Hochdruckquelle und der Nieder druckquelle zu verbinden, um die Einlaß- und Auslaßven tile in zeitbezogener Relation zum Motorzustand hin und her zu bewegen;
eine erste Korrektureinrichtung mit der Steuerein richtung zusammenarbeitet, um den Zeitpunkt der Verbin dung des dem Einlaßventil zugeordneten ersten Hohlraums mit der Niederdruckquelle zu korrigieren; und
eine zweite Korrektureinrichtung mit der Steuerein richtung zusammenarbeitet, um den Zeitpunkt der Verbin dung des dem Auslaßventil zugeordneten ersten Hohlraums mit der Niederdruckquelle zu korrigieren.
5. Nockenlose Ventilsteuerungsvorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Rückkopplungs
sensoreinrichtung (58) aufweist, um zu ermitteln, ob die
Einlaß- und Auslaßventile in richtiger zeitlicher
Zuordnung zum Motorbetrieb in der Weise arbeiten, daß
jedem Motorzylinder geeignete Mengen der Ansaugluft und
des Restgases zugeführt bzw. aus diesem abgeführt werden.
6. Hydraulisch betriebene nockenlose Ventilsteuerungsvor
richtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
zum individuellen variablen Steuern von Motorhubventilen
in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Vorrichtung aufweist:
eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kur
belwellendrehwinkelstellung und Drehzahl des Motors und
eines Motordrehmomentbedarfs und zum Erzeugen eines ent
sprechenden Stellungs- und Drehzahlsignals und eines
entsprechenden Drehmomentbedarfssignals;
eine Einrichtung zum Einlesen des Stellungs- und Dreh zahlsignals und des Drehmomentbedarfssignals in einen Bordrechner;
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Sollmenge der An saugluft und des Restgases für jeden Zylinder;
eine jedem Zylinder zugeordnete Einrichtung zum Er mitteln eines entsprechenden Nominalwertes für den Zeit punkt und die Dauer eines entsprechenden Aktivierungs signals, das an jedes von mehreren Hochdruck- und Nie derdruckmagnetventilen zu senden ist;
eine Einrichtung zum Einlesen von Korrekturwerten für den Zeitpunkt des Aktivierungssignals für jedes Nieder druckmagnetventil aus einem Korrekturspeicher des Bord rechners;
eine Einrichtung zum Addieren der Korrekturwerte zu den Nominalwerten des Zeitpunktes für jedes Niederdruckma gnetventil, um korrigierte Werte in korrigierten Akti vierungssignalen zu erzeugen;
eine Einrichtung zum Aktivieren jedes Hochdruckmag netventils mit den Nominalaktivierungssignalen und jedes Niederdruckmagnetventils mit den korrigierten Akti vierungssignalen;
eine Einrichtung zum Überwachen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des in jedem Zylinder enthaltenen Restgases;
eine Einrichtung zum Vergleichen der tatsächlichen Men gen der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder mit der entsprechenden Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases;
eine Einrichtung zum Ermitteln von Korrekturinkrementen für jeden Zylinder; und
eine Einrichtung zum Modifizieren der Korrekturwerte in dem Korrekturspeicher des Bordrechners mit den Korrek turinkrementen.
eine Einrichtung zum Einlesen des Stellungs- und Dreh zahlsignals und des Drehmomentbedarfssignals in einen Bordrechner;
eine Einrichtung zum Ermitteln einer Sollmenge der An saugluft und des Restgases für jeden Zylinder;
eine jedem Zylinder zugeordnete Einrichtung zum Er mitteln eines entsprechenden Nominalwertes für den Zeit punkt und die Dauer eines entsprechenden Aktivierungs signals, das an jedes von mehreren Hochdruck- und Nie derdruckmagnetventilen zu senden ist;
eine Einrichtung zum Einlesen von Korrekturwerten für den Zeitpunkt des Aktivierungssignals für jedes Nieder druckmagnetventil aus einem Korrekturspeicher des Bord rechners;
eine Einrichtung zum Addieren der Korrekturwerte zu den Nominalwerten des Zeitpunktes für jedes Niederdruckma gnetventil, um korrigierte Werte in korrigierten Akti vierungssignalen zu erzeugen;
eine Einrichtung zum Aktivieren jedes Hochdruckmag netventils mit den Nominalaktivierungssignalen und jedes Niederdruckmagnetventils mit den korrigierten Akti vierungssignalen;
eine Einrichtung zum Überwachen der tatsächlichen Mengen der Ansaugluft und des in jedem Zylinder enthaltenen Restgases;
eine Einrichtung zum Vergleichen der tatsächlichen Men gen der Ansaugluft und des Restgases für jeden Zylinder mit der entsprechenden Sollmenge der Ansaugluft und des Restgases;
eine Einrichtung zum Ermitteln von Korrekturinkrementen für jeden Zylinder; und
eine Einrichtung zum Modifizieren der Korrekturwerte in dem Korrekturspeicher des Bordrechners mit den Korrek turinkrementen.
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