DE19824235A1 - Steuerverfahren für Verbrennungsmotor - Google Patents
Steuerverfahren für VerbrennungsmotorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerverfahren
für einen Verbrennungsmotor, der anhand des Zeitverlaufs,
mit dem die Ansaug- und Auslaßventile des Motors geöffnet
und geschlossen werden, sowie anhand des Hubbetrags
dieser Ventile gesteuert wird, und insbesondere ein
Steuerverfahren für einen solchen Verbrennungsmotor, das
die Bremskraft mittels einer Motorbremse unterstützt.
Zur Reduzierung der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs
werden gewöhnlich die durch eine Bremsvorrichtung er
zeugte Bremskraft und zusätzlich die durch die Motor
bremse erzeugte Bremskraft genutzt. Die Theorie der
Motorbremse besteht darin, daß, wenn das Bremspedal mit
dem Fuß betätigt wird, das Fahrpedal losgelassen wird, so
daß die Drosselklappe, die die Luftansaugmenge des Motors
steuert, geschlossen wird, ferner wird aufgrund des
Unterdrucks in der Brennkammer ein Pumpverlust erzeugt.
Zur Reduzierung von Motorverlusten im Hinblick auf eine
Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs sind jedoch Motoren
ohne Drosselklappe entwickelt worden.
In Motoren ohne Drosselklappe tritt das Problem auf, daß
die durch die Motorbremse erzeugte Bremskraft nicht stark
genug ist, da in der Brennkammer kein Unterdruck auftritt
und der Pumpverlust gering ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerver
fahren für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, mit dem
bei einer Reduzierung der Geschwindigkeit des Kraftfahr
zeugs durch wirksames Erzeugen eines Pumpverlusts unter
Verwendung eines Ventilbetrieb-Änderungsmechanismus, der
eine beliebige Steuerung des Zeitverlaufs des Öffnens und
Schließens sowie des Hubbetrags der Einlaß- und Auslaß
ventile des Motors ermöglicht, eine Bremskraft erzeugt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor, das die im
Anspruch 1 angegebenen Merkmale besitzt. Die Nebenansprü
che sind auf zweckmäßige Ausführungen der Erfindung
gerichtet.
Das erfindungsgemäße Steuerverfahren ist für einen Ver
brennungsmotor eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei das
Kraftfahrzeug enthält: einen Ventilmechanismus, der ein
Einlaßventil und ein Auslaßventil enthält und mit einem
Zylinder des Verbrennungsmotors kombiniert ist, eine
Ventilmechanismus-Steuereinrichtung zum Steuern des
Ventilmechanismus, eine Betriebszustand-Erfassungsein
richtung zum Erfassen des Betriebszustandes des Verbren
nungsmotors, und ein Antiblockierbremssystem zum Verhin
dern eines Blockierens seiner Räder, wenn die Kraftfahr
zeugbremse betätigt wird. Im Kraftfahrzeug ist ferner
eine Bremspedalniederdrückungsgrad-Erfassungseinrichtung
zum Erfassen des Niederdrückungsgrades eines Bremspedals
vorgesehen, wobei, falls die Bremspedalniederdrückungs
grad-Erfassungseinrichtung feststellt, daß das Bremspedal
niedergedrückt wird, und falls das Antiblockierbremssystem
aktiv ist, das Verfahren die folgenden Schritte
enthält: Schließen des Einlaßventils und/oder des Auslaß
ventils, einmal pro Umdrehung des Motors während der
Bewegung eines Kolbens des Motors vom oberen Totpunkt zum
unteren Totpunkt Öffnen entweder des Einlaßventils oder
des Auslaßventils und Steuern des Hubs des geöffneten
Ventils auf einen vorgegebenen Wert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger
Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug
nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Motorsystems, in
dem das erfindungsgemäße Steuerverfahren ausge
führt wird;
Fig. 2 den Öffnungs- und Schließverlauf der Einlaß- und
Auslaßventile sowie die Zylinderdruck-Signalform
in Abhängigkeit vom Kolbenhub;
Fig. 3 die Stärke der Motorbremse in Abhängigkeit vom
Hubbetrag des Einlaßventils;
Fig. 4 den Öffnungs- und Schließverlauf der Einlaß- und
Auslaßventile sowie die Zylinderdruck-Signalform
in Abhängigkeit vom Kolbenhub während eines
ABS-Betriebs gemäß einer weiteren Ausführung der Er
findung;
Fig. 5 die Stärke der Motorbremse in Abhängigkeit vom
Hubbetrag des Einlaßventils während des ABS-Be
triebs;
Fig. 6 ein Diagramm zur Erläuterung der Beziehungen
zwischen dem Betätigungsgrad des Fahrpedals und
des Bremspedals, dem Motorausgangsdrehmoment und
dem Motorbremsdrehmoment;
Fig. 7 einen Ablaufplan zur Erläuterung der Steuerung
für die Unterstützung der Bremskraft mittels der
Motorbremse;
Fig. 8 den Hub des Einlaßventils in Abhängigkeit von der
Betätigungskraft des Bremspedals; und
Fig. 9 einen Ablaufplan zur Erläuterung einer weiteren
Ausführung der Erfindung.
Der in Fig. 1 gezeigte Verbrennungsmotor 1 (im folgenden
mit"Motor" bezeichnet) besitzt einen Kurbelmechanismus,
der eine Pleuelstange 4 und eine Kurbelwelle 5 enthält,
sowie eine Brennkammer 3, die durch einen mit dem Kurbel
mechanismus verbundenen Kolben 2 und durch den Zylinder
kopf 8 des Motors 1 gebildet ist. Die Brennkammer wird
durch ein Einlaßventil 10 und durch ein Auslaßventil 11
geöffnet und geschlossen. Ferner sind im Zylinderkopf
eine Zündkerze 12 und ein Kraftstoffeinspritzventil 13
vorgesehen. Das Einlaßventil 10 und das Auslaßventil 11
werden durch Ventilbetrieb-Änderungsmechanismen 30 bzw.
40 betätigt. Die Ventilbetrieb-Änderungsmechanismen 30
und 40 sind zweckmäßig Ventilmechanismen mit einem Auf
bau, in dem das Öffnen und Schließen des Ventils durch
wiederholte Wirkungen einer elektrostatischen Kraft
ausgeführt wird, die beispielsweise durch einen durch die
Spule fließenden Strom erzeugt wird und das am Ventil
befestigte bewegliche Element anzieht, wobei Spulen und
Federn oberhalb und unterhalb des beweglichen Elements
betätigt werden. Der Motor 1 saugt die für die Verbren
nung erforderliche Luft durch Hin- und Herbewegung des
Kolbens 2 in der Brennkammer 3 an. Die in den Motor 1
angesaugte Luft wird durch ein Luftfilter 14 gefiltert,
wobei der in der Luft enthaltene Staub entfernt wird.
Die Ansaugluftmenge, die als Grundlage für die Berechnung
der Kraftstoffeinspritzmenge verwendet wird, wird durch
einen Luftmassensensor 15 gemessen. Eine Steuereinheit 50
zum Steuern des Motors 1 besitzt eine Betriebszustand-
Erfassungseinrichtung 51 zur Erfassung des Betriebszu
stands des Motors 1 auf der Grundlage von Signalen von
verschiedenen Sensoren, eine Ventilbetriebänderung-Steu
ereinrichtung 54 zum Steuern des Betriebs der im Motor 1
angebrachten Ventilbetrieb-Änderungsmechanismen 30 und
40, eine Kraftstoffeinspritz-Steuereinrichtung 53 zum
Steuern der vom Kraftstoffeinspritzventil 13 eingespritz
ten Kraftstoffmenge sowie eine Zündsteuereinrichtung 52
zum Steuern des Zündzeitpunkts der Zündkerzen. Steuersi
gnale von der Ventilbetriebsänderung-Steuereinrichtung 54
werden an die Ventilbetriebsänderung-Treibereinrichtung 57
geliefert, so daß die Ventilbetrieb-Änderungsmechanismen
30 und 40 so betätigt werden, daß der Betrieb der Einlaß-
und Auslaßventile 10 bzw. 11 angepaßt an den jeweiligen
Motorbetriebszustand geeignet gesteuert wird. Wenn das
Einlaßventil 10 oder das Auslaßventil 11 geschlossen
werden soll, wird durch die Spule 30b bzw. 40b ein elek
trischer Strom geschickt, wodurch das entsprechende
bewegliche Element angezogen wird. Das Steuersignal von
der Kraftstoffeinspritz-Steuereinrichtung 53 wird an eine
Kraftstoffeinspritzventil-Treiberschaltung 56 geliefert,
um das Kraftstoffeinspritzventil 13 zu steuern. Das
Steuersignal von der Zündsteuereinrichtung 52 wird zur
Zündspule 55 geschickt, wodurch an der entsprechenden
Zündkerze 12 ein Zündfunke erzeugt wird.
Der Betätigungsgrad des vom Fahrer 60 des den Motor 1
enthaltenden Kraftfahrzeugs betätigten Bremspedals 61
wird durch eine Bremsbetätigungskraft-Erfassungseinrich
tung 52 in elektrische Signale umgesetzt und von der
Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 51 in der Steuer
einheit 50 erfaßt. Die an die Betriebszustand-Erfassungs
einrichtung 51 gelieferten Signale können weiterhin
beispielsweise Drehzahlsignale, die von an der Kurbel
welle 5 angebrachten Kurbelwinkelsensoren 6 und 7 gelie
fert werden, ein Luft-/Kraftstoffverhältnis-Signal
(L/K-Signal), das von einem im Abgasrohr angebrachten
L/K-Sensor geliefert wird, Katalysatortemperatur-Signale von
einem die Temperatur eines Abgaskatalysators 22 erfassen
den Temperatursensor 23, den Druck in der Brennkammer 3
angebende Signale von einem in der Brennkammer 3 ange
brachten Drucksensor 18 sowie Klopfsignale von einem
Klopfsensor 19 umfassen. Die Ventilbetriebänderung-Steu
ereinrichtung 54 bestimmt Steuersignale für die Ventilbe
trieb-Änderungsmechanismen 30a und 30b, um das Einlaßven
til 10 als Antwort auf das Signal von der Betriebs zu
stand-Erfassungseinrichtung 51 zu betätigen, und stellt
somit die in den Motor 1 angesaugte Luftmasse ein. Die
Kraftstoffeinspritz-Steuereinrichtung 53 gibt das Steuer
signal für das Kraftstoffeinspritzventil 13 als Antwort
auf ein Signal von der Betriebszustand-Erfassungseinrich
tung 51 aus und stellt die Kraftstoffeinspritzmenge sowie
den Kraftstoffeinspritzzeitpunkt ein. Die Zündsteuerein
richtung 52 gibt das Steuersignal als Antwort auf ein
Signal von der Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 51
an die Zündspule 55 aus und stellt den Zündzeitpunkt ein.
Da der Motor 1 keine Drosselklappe zur Einstellung der
Luftansaugmenge im Luftansaugkanal 16 besitzt, wird die
Ansaugluftdichte nicht reduziert, so daß die Ansaugluft
direkt in den Brennkammer 3 angesaugt wird. Aus diesem
Grund ist der Motor 1 zweckmäßig ein Benzin-Direktein
spritzungsmotor (GDI-Motor), der eine äußerst magere
Verbrennung mit einem L/K-Verhältnis von 40 oder mehr
ausführen kann.
Fig. 2 zeigt den Öffnungs- und Schließzeitverlauf des
Einlaßventils 10 und des Auslaßventils 11 sowie die
Zylinderdruck-Signalform in Abhängigkeit vom Hub des
Kolbens 2. In Fig. 2 ist der Öffnungs- und Schließzeit
verlauf der Einlaß- und Auslaßventile 10 bzw. 11 für
normale Betriebszustände gezeigt. Das Druckdiagramm 70P
entspricht dem Arbeitshub des Kolbens 2, in dem das
Einlaßventil 10 mit dem Hub 70IN betätigt wird und das
Auslaßventil 11 mit dem Hub 70EX betätigt wird. Da das
Einlaßventil 10 nahezu vollständig bis zum maximalen
Hubpunkt geöffnet wird und folglich die Ansaugluft ohne
Beschränkung in die Brennkammer 3 eingeleitet werden
kann, wird der Zylinderdruck während des Ansaughubs
ungefähr gleich dem Atmosphärendruck 75, wobei sich
herausgestellt hat, das hierbei nahezu kein Pumpverlust
auftritt. Falls die Kraftstoffzufuhr unterbrochen wird
und die Kraftstoffverbrennung in diesem Hub endet, dreht
sich der Motor 1 aufgrund der Trägheitskraft, wobei die
Drehzahl aufgrund des Reibungsverlusts zwischen dem
Kolben 2 und der Zylinderwand und aufgrund des Reibungs
verlusts in den Lagern nach kurzer Zeit abnimmt, so daß
der Motor 1 schließlich anhält. Dieses Verhalten des
Motors wird für eine Motorbremswirkung genutzt. Falls
jedoch das Einlaßventil 10 einen Hub in der Nähe des
maximalen Hubs ausführt und folglich während des Ansaug
hubs im wesentlichen kein Pumpverlust auftritt, ist die
Motorbremskraft so gering, daß die Zeitperiode bis zum
Anhalten des Motors verhältnismäßig lang ist. Wenn der
Hub des Einlaßventils 10 geringer ist, wie etwa bei 71IN,
72IN und 73IN gezeigt ist, wird der Öffnungsbereich des
Einlaßventils 10 während des Ansaughubs geringer, so daß
das Einströmen der Ansaugluft eingeschränkt wird und der
Zylinderdruck die Werte 71P, 72P bzw. 73P annimmt. Der
Druck in der Brennkammer 3 ist dann während des Ansaug
hubs ein Unterdruck, so daß ein Pumpverlust auftritt.
Somit kann durch Steuern des Hubs des Einlaßventils 10
der Pumpverlust, d. h. die Stärke der Motorbremskraft,
gesteuert werden.
Fig. 3 zeigt eine Beziehung zwischen dem Hub des Einlaß
ventils 10 und der Stärke der Motorbremskraft. Wie in
Fig. 3 gezeigt ist, beträgt der maximale Hub ungefähr
8 mm. Wenn der Hub des Einlaßventils 10 nahezu 8 mm
beträgt, wird aufgrund des Reibungsverlusts im Motor eine
geringe Bremskraft ausgeübt. Wenn der Hub des Einlaßven
tils 10 reduziert wird, nimmt die Stärke der Motorbrems
kraft zu, wie durch die durchgezogene Linie 75 in Fig. 3
gezeigt ist.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung. Falls
das Einlaßventil 10 und das Auslaßventil 11 geschlossen
sind, wie bei 76IN bzw. 77EX gezeigt ist, wird die Luft
in der Brennkammer 3 in der Nähe des oberen Totpunkts
(TDC in Fig. 4) komprimiert und in der Nähe des unteren
Totpunkts (BDC in Fig. 4) expandiert, so daß der Druck in
der Brennkammer 3 sich entsprechend dem Druckdiagramm 76P
ändert. In diesem Zustand heben sich die Arbeit für die
Kompression und für die Expansion auf, so daß die Motor
bremswirkung gering ist. Falls das Einlaßventil direkt
nach dem oberen Totpunkt geöffnet wird, wie durch den Hub
77IN gezeigt ist, und im unteren Totpunkt geschlossen
wird, nimmt das Druckdiagramm die mit 77P bezeichnete
Form an, bei der in der Nähe des oberen Totpunkts ein
hoher Kompressionsdruck auftritt. Wenn das Einlaßventil
10 geöffnet wird, direkt nachdem der Zylinderdruck seinen
Maximalwert erreicht, wird die verdichtete Luft in der
Brennkammer 3 in die Ansaugleitung 16 ausgestoßen, so daß
der Zylinderdruck plötzlich abnimmt. Die in die Ansau
gleitung 16 ausgestoßene Luft wird aufgrund der Abwärts
bewegung des Kolbens 2 erneut in den Brennkammer 3 ange
saugt, es tritt jedoch ein geringerer Pumpverlust auf,
wenn der Hub des Einlaßventils 10 seinen Maximalwert
erreicht. Wenn das Einlaßventil 10 in der Nähe des unte
ren Totpunkts des Kolbens 2 geschlossen wird, wird die
Luft in der Brennkammer 3 erneut verdichtet. Da zu diesem
Zeitpunkt im Motor 1 ein Arbeitsverlust für die Verdich
tung der Luft auftritt, wird die Motorbremse aktiviert.
Da weiterhin während einer einzelnen Umdrehung des Motors
ein einzelner Verdichtungsvorgang erfolgt, ist eine
wirksame Motorbremse zu erwarten. Obwohl Fig. 4 ein
Beispiel zeigt, indem das Einlaßventil 10 geöffnet wird
und das Auslaßventil 10 stets geschlossen bleibt, ist es
auch zulässig, daß das Auslaßventil 11 geöffnet wird und
das Einlaßventil 10 stets geschlossen bleibt, um eine
ähnliche Wirkung zu erhalten. In Fig. 5 zeigt der Punkt
78 die Stärke der Bremskraft der Bremsvorrichtung des
Kraftfahrzeugs. Die durchgezogene Linie zeigt die Stärke
der Motorbremse in dem Fall, in dem der Pumpverlust im
Ansaughub erzeugt wird, in dem die Wirkung der Motor
bremse doppelt so groß wie im Verdichtungshub ist.
Fig. 6 zeigt die Beziehungen zwischen dem Betätigungsgrad
des Fahrpedals und des Bremspedals, des Motorausgangs
drehmoments und des Motorbremsdrehmoments. Die Absicht
des Fahrers 60 zum Anfahren und Beschleunigen des Kraft
fahrzeugs wird durch den Betätigungsgrad des Fahrpedals
wiedergegeben. Falls der Niederdrückungsgrad des Fahrpe
dals größer ist, kann die Absicht des Fahrers so inter
pretiert werden, daß das Kraftfahrzeug nach einem Anhal
ten anfahren soll oder daß der Fahrer für eine Beschleu
nigung ein größeres Motordrehmoment anfordert. Wenn
hingegen der Niederdrückungsgrad des Fahrpedals geringer
ist, ist die Last während eines Fahrbetriebs mit im
wesentlichen konstanter Geschwindigkeit gering, so daß
kein hohes Motordrehmoment erforderlich ist. Somit wird
die Beziehung zwischen dem Fahrpedalniederdrückungsgrad
und dem erforderlichen Drehmoment durch die gezeigte
durchgezogene Linie 80 wiedergegeben. Wenn sich die
Neigung dieser Linie als Antwort auf die Drehzahl des
Motors ändert, erfaßt die Betriebszustand-Erfassungsein
richtung 51 die Motordrehzahl und stellt sie ein. Wenn
die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs abnimmt, ist der
Niederdrückungsgrad des Fahrpedals null, wobei der Fahrer
eventuell das Bremspedal betätigt. Der Niederdrückungs
grad des Bremspedals wird durch die Bremspedalniederdrüc
kungsgrad-Erfassungseinrichtung 62, die den Niederdrüc
kungsgrad des Bremspedals erfaßt, ermittelt. Der Nieder
drückungsgrad des Bremspedals gibt die Absicht des Fah
rers zum Verzögern des Kraftfahrzeugs wieder, wobei die
dem Niederdrückungsgrad entsprechende Bremskraft an das
Bremssystem übertragen wird. Erfindungsgemäß erzeugt der
Motor als Antwort auf den Niederdrückungsgrad des Brems
pedals ein Motorbremsdrehmoment, um die Bremskraft für
das Kraftfahrzeug zu unterstützen. Die durchgezogene
Linie 84 gibt eine Beziehung zwischen dem Niederdrüc
kungsgrad des Bremspedals und dem Motorbremsdrehmoment
wieder, wobei durch Reduzierung des Hubs des Einlaßven
tils 10 eine wirksame Motorbremskraft erzeugt wird. Wenn
der Fahrer die Absicht hat, das Kraftfahrzeug stark zu
verzögern, wird dies durch einen höheren Niederdrückungs
grad des Bremspedals wiedergegeben, so daß sich der
Motorbetrieb in den Betriebsbereich 85 für das Antibloc
kierbremssystem (ABS), mit dem das Kraftfahrzeug ausge
stattet ist, verschiebt. In diesem Fall erzeugt der Motor
eine die Bremswirkung unterstützende starke Bremskraft,
die durch die durchgezogene Linie 86 angezeigt ist. Unter
Verwendung der Verdichtungswirkung des Motors wird ein
hohes Motorbremsdrehmoment erzeugt. Zustände, in denen
weder das Fahrpedal noch das Bremspedal niedergedrückt
werden, umfassen die drei folgenden Fälle: den Zustand
82, in dem der Motor stillsteht, den Zustand 81, in dem
das Kraftfahrzeug stillsteht, der Motor jedoch (im Leer
lauf) läuft, und den Zustand 83, in dem das Kraftfahrzeug
seine Geschwindigkeit aufgrund der Trägheitskraft langsam
reduziert. Im Zustand 81 erzeugt der Motor ein geringes
Motordrehmoment, so daß sich der Motor unter Überwindung
des Reibungsverlusts und anderer mechanischer Verluste
dreht. Im Zustand 83 ist die Kraftstoffzufuhr unterbro
chen, ferner wird ein Motordrehmoment aufgrund einer
Kraftstoffverbrennung nicht erzeugt, es wird jedoch eine
geringe Motorbremskraft erzeugt, die zum Reibungswider
stand des Motors äquivalent ist.
Fig. 7 zeigt einen Ablaufplan dieser Ausführung der
Erfindung. Die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 51
erfaßt im Block 91 ein Niederdrücken des Fahrpedals,
wobei, falls das Fahrpedal niedergedrückt wird, festge
stellt wird, daß eine Motorbremse nicht erforderlich ist,
woraufhin der Ablauf beendet ist. Falls das Fahrpedal
nicht niedergedrückt wird, wird im Block 92 beurteilt, ob
das Bremspedal 61 niedergedrückt wird. Falls das Bremspe
dal 61 nicht niedergedrückt wird, wird im Schritt 93 die
Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt, um zu
beurteilen, ob das Kraftfahrzeug fährt oder nicht. Falls
die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs null ist, wird
festgestellt, daß das Kraftfahrzeug stillsteht, woraufhin
der Ablauf beendet ist. Falls im Block 93 beurteilt wird,
daß die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs von null
verschieden ist, wird festgestellt, daß das Kraftfahrzeug
aufgrund der Trägheitskraft rollt. In diesem Fall wird
die Betriebsart im Block 94 in den Verzögerungsmodus
geschaltet, in dem der Hub des Einlaßventils auf einen
Bruchteil des Maximalhubs (z. B. 70% des Maximalhubs)
gesetzt wird und die Motorbremse mit Pumpverlust betätigt
wird, indem in der Brennkammer 3 ein Unterdruck erzeugt
wird. Durch diesen Vorgang wird die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeugs allmählich reduziert. Im Block 95 wird
erneut ermittelt, ob das Bremspedal 61 niedergedrückt
wird. Falls beurteilt wird, daß das Bremspedal nicht
niedergedrückt wird, geht der Ablauf zurück zum Block 91.
Falls im Block 95 oder im Block 92 beurteilt wird, daß
das Bremspedal 61 niedergedrückt wird, ermittelt die
Bremspedalniederdrückungsgrad-Erfassungseinrichtung 62
den Niederdrückungsgrad des Bremspedals wie in Fig. 8
gezeigt. Ferner ermittelt die Bremspedalniederdrückungs
grad-Erfassungseinrichtung 62, ob sich der Motor in einem
Betriebsbereich befindet, in dem das Antiblockierbremssy
stem, mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist, akti
viert werden soll. Falls festgestellt wird, daß das ABS
nicht aktiv ist, wird der Hub des Einlaßventils 10 ermit
telt, ferner wird an die Motorbremskraft-Bestimmungsein
richtung ein Steuersignal ausgegeben, um im Block 96 die
Motorbremskraft entsprechend dem Bremspedalniederdrüc
kungsgrad einzustellen. Falls festgestellt wird, daß das
ABS aktiv ist, wird der Motorbetrieb zum ABS-Modus ge
schaltet, ferner werden der Hub des Einlaßventils 10 oder
des Auslaßventils 11 sowie der Zeitverlauf zum Öff
nen/Schließen dieser Ventile ermittelt, wobei ein Steuer
signal ausgegeben wird, so daß eine starke Motorbremswir
kung durch die Verdichtungswirkung erzeugt werden kann.
Das Steuersignal vom Block 96 oder vom Block 98 wird zur
Ventilbetriebsänderung-Steuereinheit 54 geschickt, die das
Einlaßventil 10 und das Auslaßventil 11 über die Ventil
betriebsänderung-Treibereinrichtung 57 betätigt.
Im folgenden wird eine weitere Ausführung der Erfindung
beschrieben. Falls das Kraftfahrzeug, das mit dem in
Fig. 1 gezeigten, die Ventilbetrieb-Änderungsmechanismen
30 und 40 enthaltenden Motor 1 ausgerüstet ist, einen
Aufprall erfährt, so daß der im Lenkrad 65 untergebrachte
Airbag 67 betätigt wird, wird der in die Brennkammer 3
eingespritzte Kraftstoff 17 nicht verbrannt und verbleibt
in der Brennkammer 3. In diesem Fall hält der Motor 1 an,
wobei speziell dann, wenn das Auslaßventil geöffnet
bleibt, der in der Brennkammer 3 vorhandene Kraftstoff 17
in die Abgasleitung 24 ausfließen kann. Da die Abgaslei
tung 24 stets mit Abgas mit hoher Temperatur beaufschlagt
wird, ist es auf ungefähr 300°C erhitzt, so daß der aus
der Brennkammer 3 auslaufende Kraftstoff in der Abgaslei
tung 24 entzünden kann.
Fig. 9 zeigt einen Ablaufplan dieser Ausführung der
Erfindung. Wenn das Kraftfahrzeug einen Aufprall erfährt,
erfaßt die Betriebszustand-Erfassungseinrichtung 51 im
Block 106 unter Verwendung der Airbag-Erfassungseinrich
tung 66, ob der Airbag 67, mit dem das Kraftfahrzeug
ausgerüstet ist, betätigt wird. Falls die Betätigung des
Airbags 67 erfaßt wird, wird der Block 107 gewählt, in
dem der Airbag-Betrieb ausgeführt wird und Steuersignale
zum Schließen der Einlaßventile 10 und Auslaßventile 11
an die Ventilbetriebsänderung-Steuereinheit 54 ausgegeben
werden. Die Ventilbetriebsänderung-Steuereinheit 54
schickt durch die Spulen 30a und 40a in der
Ventilbetriebsänderung-Treiberschaltung 57 zum Schließen
der Ventile einen elektrischen Strom, wodurch das Einlaß
ventil 10 und das Auslaßventil 11 und somit die Brennkam
mer 3 geschlossen werden. Im Ergebnis wird verhindert,
daß in der Brennkammer 3 vorhandener und verbrannter
Kraftstoff in die Abgasleitung 24 entweichen kann und
sich entzündet.
Da in dem Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor
gemäß der Erfindung der Motorbremsmodus des Ventilbe
trieb-Änderungsmechanismus entsprechend dem Bremssystem,
mit dem das Kraftfahrzeug ausgestattet ist, gesteuert
werden kann und die Bremskraft des Kraftfahrzeugs unter
stützt werden kann, ist eine kleinere Dimensionierung und
eine Vereinfachung des Bremssystems möglich.
Obwohl oben zweckmäßige Ausführungen der Erfindung be
schrieben worden sind, kann der Fachmann verschiedene
Abwandlungen und Änderung vornehmen, ohne vom Erfindungs
gedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen, der
durch die folgenden Ansprüche angegeben ist.
Claims (3)
1. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1)
eines Kraftfahrzeugs, das enthält:
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist,
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11),
eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (51) zum Erfassen des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors (1), und
ein Antiblockierbremssystem zum Verhindern eines Blockierens seiner Räder, wenn die Kraftfahrzeugbremse betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
im Kraftfahrzeug eine Bremspedalniederdrückungs grad-Erfassungseinrichtung (62) zum Erfassen des Nieder drückungsgrades eines Bremspedals (61) vorgesehen ist, und,
falls die Bremspedalniederdrückungsgrad-Erfas sungseinrichtung (62) feststellt, daß das Bremspedal (61) niedergedrückt wird, und falls das Antiblockierbremssy stem aktiv ist, das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist,
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11),
eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (51) zum Erfassen des Betriebszustandes des Verbrennungsmotors (1), und
ein Antiblockierbremssystem zum Verhindern eines Blockierens seiner Räder, wenn die Kraftfahrzeugbremse betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß
im Kraftfahrzeug eine Bremspedalniederdrückungs grad-Erfassungseinrichtung (62) zum Erfassen des Nieder drückungsgrades eines Bremspedals (61) vorgesehen ist, und,
falls die Bremspedalniederdrückungsgrad-Erfas sungseinrichtung (62) feststellt, daß das Bremspedal (61) niedergedrückt wird, und falls das Antiblockierbremssy stem aktiv ist, das Verfahren die folgenden Schritte enthält:
- - Schließen des Einlaßventils (10) und/oder des Auslaßventils (11),
- - einmal pro Umdrehung des Motors (1) während der Bewegung eines Kolbens (2) des Motors (1) vom oberen Totpunkt (TDC) zum unteren Totpunkt (BDC) Öffnen entweder des Einlaßventils (10) oder des Auslaßventils (11) und
- - Steuern des Hubs des geöffneten Ventils (10, 11) auf einen vorgegebenen Wert.
2. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1)
eines Kraftfahrzeugs, das enthält:
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist, und
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11) dadurch gekennzeichnet, daß
im Kraftfahrzeug eine Bremszustand-Erfassungsein richtung (62), die den Niederdrückungsgrad eines Bremspe dals (61) erfaßt, vorgesehen ist und
das Verfahren den folgenden Schritt enthält:
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist, und
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11) dadurch gekennzeichnet, daß
im Kraftfahrzeug eine Bremszustand-Erfassungsein richtung (62), die den Niederdrückungsgrad eines Bremspe dals (61) erfaßt, vorgesehen ist und
das Verfahren den folgenden Schritt enthält:
- - Steuern der Ansaugluftmenge durch Ändern des Hubs des Einlaßventils (10) als Antwort auf den von der Bremszustand-Erfassungseinrichtung (62) erfaßten Bremspe dal-Niederdrückungsgrad.
3. Steuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1)
eines Kraftfahrzeugs, das enthält:
ein Airbag-System (67),
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist,
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11) und
eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (51) zum Erfassen des Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch den folgend Schritt:
Schließen des Einlaßventils (10) und des Auslaß ventils (11), falls die Betriebszustand-Erfassungsein richtung (51) eine Betätigung des Airbag-Systems (67) erfaßt.
ein Airbag-System (67),
einen Ventilmechanismus, der ein Einlaßventil (10) und ein Auslaßventil (11) enthält und mit einem Zylinder (3) des Verbrennungsmotors (1) kombiniert ist,
eine Ventilmechanismus-Steuereinrichtung (30, 40) zum Steuern des Ventilmechanismus (10, 11) und
eine Betriebszustand-Erfassungseinrichtung (51) zum Erfassen des Betriebszustandes des Kraftfahrzeugs, gekennzeichnet durch den folgend Schritt:
Schließen des Einlaßventils (10) und des Auslaß ventils (11), falls die Betriebszustand-Erfassungsein richtung (51) eine Betätigung des Airbag-Systems (67) erfaßt.
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