DE4005672C2 - Steuervorrichtung für eine variable Ventiltriebeinrichtung einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Steuervorrichtung für eine variable Ventiltriebeinrichtung einer BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine variable
Ventiltriebeinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der JP-OS 63-147 909 ist eine Steuervorrichtung für eine variable
Ventiltriebeinrichtung für eine Brennkraftmaschine der eingangs
genannten Art bekannt. Mit Hilfe einer variablen Ventiltriebeinrichtung
sollen die Zeitsteuerung und/oder der Hub der Einlaß-
und Auslaßventile der Brennkraftmaschine im Hinblick auf die
Optimierung des Leistungsverhaltens der Brennkraftmaschine über
einen großen Betriebsbereich hinweg verändert werden können. So
gibt es Brennkraftmaschinenkonstruktionen, bei denen mehrere
Einlaß- oder Auslaßventile für jeden Zylinder vorgesehen sind.
Im Niedriggeschwindigkeitsbetriebszustand bzw. im niedrigen
Drehzahlbetriebeszustand der Brennkraftmaschine arbeitet nur eines
der Ventile, während das andere geschlossen ist. Das andere
Ventil jedes Zylinders wird beim Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand
der Brennkraftmaschine bzw. beim Betriebsbereich mit
hoher Drehzahl betrieben. Bei diesem variablen Betrieb ist die
Auslegung im allgemeinen derart getroffen, daß die Öffnungsfläche
und die Öffnungszeitperiode der Einlaß- und Auslaßventile im
Hochgeschwindigkeitsbereich des Brennkraftmaschinenbetriebs vergrößert
werden, um den Widerstand des Einlaß- und Auslaßstroms
herabzusetzen. Im Niedriggeschwindigkeitsbetriebsbereich der
Brennkraftmaschine hingegen werden der Öffnungsbereich und die
Öffnungszeitperiode der Einlaß- und Auslaßventile kleiner
gemacht, um Trägheitseffekte des Einlaß- und Auslaßstroms in
vorteilhafter Weise zu nutzen. Ein Anwendungsbeispiel diesbezüglich
ist beispielsweise in der schwebenden US-Patentanmeldung
No. 07/388 259 vom 1. Aug. 1989 angegeben, bei dem eine variable
Ventilsteuerzeittriebeinrichtung Niedriggeschwindigkeitsnocken
und Hochgeschwindigkeitsnocken an der Nockenscheibe der Nockenwelle
derart umfaßt, daß die Einlaß- und Auslaßventile der
Brennkraftmaschine nach Maßgabe von unterschiedlichen Zeitplänen
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen der Brennkraftmaschine
betrieben werden können. Hierbei ist eine Mehrzahl von
Kipphebeln schwenkbeweglich mittels einer gemeinsamen Kipphebelwelle
für jeden der Zylinder gelagert, und durch das
wahlweise Koppeln einiger der Kipphebel zu einer Einheit miteinander
mit Hilfe von Gleitstiften, die parallel zu der Kipphebelwelle
verlaufen, werden der Hub und die Zeitsteuerung der
Ventile stufenweise in Abhängigkeit von der Drehzahl der
Brennkraftmaschine verändert. Dieser Gleitstift ist im Grundzustand
in dem zugeordneten Kipphebel eingeschlossen. Er kann
wahlweise so beaufschlagt werden, daß er in eine Führungsbohrung
des benachbarten Kipphebels paßt, so daß die beiden benachbarten
Kipphebel zu einer Einheit miteinander gekoppelt sind. Die
vorstehend genannten JP-OS 63-147 909 sieht eine Einrichtung zum
Detektieren einer unzufriedenstellenden Betriebsweise der
Gleitstifte vor, um ein gleichmäßiges und zuverlässiges
Arbeiten der Stiftkonstruktion sicherzustellen, wobei eine genaue
Ausrichtung der Führungsbohrungen der beiden benachbarten
Kipphebel für das zuverlässige Arbeiten wesentlich ist. Durch
Verschleiß der Nockengleitflächen der Kipphebel und aus anderen
Gründen kann eine Fehlausrichtung zwischen den Führungsbohrungen
auftreten, worunter die Betriebszuverlässigkeit der Gleitstiftanordnung
leidet. Wenn eine Störung bei einem Steuerventil zur
Beaufschlagung mit Druckmitteldruck auftritt, um den Gleitbolzen
zu bewegen, ist eine gleichförmige Betätigung der Ventiltriebeinrichtung
nicht mehr möglich. Um diese Zustände zu überwachen und
gegebenenfalls korrigierende Gegenmaßnahmen einzuleiten, ist die
vorstehend genannte Detektiereinrichtung für die Ventiltriebeinrichtung
vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, eine Steuervorrichtung für eine variable Ventiltriebeinrichtung
bereitzustellen, welche bei einem einfachen
Aufbau schnell auftretenden Störungen und Fehler in der Ventiltriebeinrichtung
feststellt, um so die Betriebszuverlässigkeit
zu verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale
des Patentanspruchs 1 gelöst.
Da bei der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung jede beliebige
Störung bei der Ventiltriebeinrichtung schnell an dem Verbrennungszustand
bei der Brennkraftmaschine erkannt werden kann,
ist es möglich, die Betriebsbedingungen der Ventiltriebeinrichtung
für jeden Zylinder dadurch zu erfassen, daß der Verbrennungszustand,
wie der Zylinderdruck, die Zündkerzensitztemperatur
usw., für jeden Zylinder überwacht wird. Die erhaltene Information
kann als Basis zur Ausführung einer Selbstschutzsteuerung
und zur Ausgabe einer Warnung genutzt werden.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den
Ansprüchen 2 bis 7 wiedergegeben.
Wenn die Brennkraftmaschine eine Mehrzahl von Zylindern aufweist,
ist es möglich, einen gestörten Zylinder zu identifizieren, wenn
irgendein abnormaler Betriebszustand mit Hilfe des Sensors
dadurch festgestellt wird, daß Sensoreinrichtungen für jeden
Zylinder vorgesehen sind und die Daten von diesen Sensoren
analysiert werden.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Ventiltrieb
einrichtung einer Brennkraftmaschine,
die nach der Erfindung ausgelegt ist,
Fig. 2 eine Schnittansicht längs der Linie
II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie
III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie
IV-IV in Fig. 1,
Fig. 5 eine Unteransicht zur Verdeutlichung
einer oberen Fläche einer Brennkammer,
Fig. 6 ein Anzeigediagramm zur Verdeutlichung
der Änderung des Zylinderdrucks, und
Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der
Änderung der Zündkerzensitztemperatur.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine DOHC-Mehrzylinderbrenn
kraftmaschine gezeigt, die zwei Einlaßventile 2 und 3 und zwei
Auslaßventile 4 und 5 für jeden der Zylinder 1 aufweist. Der
Zylinderkopf 6, der an dem oberen Ende des Zylinderblocks
vorgesehen ist, enthält eine Ventiltriebeinrichtung 7 für die
Einlaßventile und eine weitere Ventiltriebeinrichtung 8 für die
Auslaßventile 4 und 5, welche wechselweise parallel und symme
trisch angeordnet sind. Der Teil des Zylinderkopfs 6, der einem
Steuerteil jeder der Zylinder 1 zugeordnet ist, ist mit einer
Zündkerzeneinsetzbohrung 9 zur Aufnahme einer Zündkerze 10
versehen, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Da
die beiden Ventiltriebeinrichtungen 7 und 8 einen im wesentli
chen übereinstimmenden Aufbau haben und sie jeweils eine Mehr
zahl von im wesentlichen übereinstimmenden Einheiten umfassen,
die jeweils den Zylindern 1 zugeordnet sind, wird nachstehend
nur eine Ventiltriebeinrichtung 7 für die Einlaßventile im
Zusammenhang mit dem Zylinder 1 in der nachstehenden Beschrei
bung angegeben.
Eine Kipphebelwelle 1 ist fest am Zylinderkopf 6 vorgesehen und
trägt drei Kipphebel 12 bis 14 für jeden der Zylinder 1, die
nebeneinander angeordnet sind und um die Kipphebelwelle 1
einzeln drehbar gelagert sind. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 ist
eine Nockenwelle 15 mit Hilfe von Gleitlagern 16 drehbar gela
gert, die am Zylinderkopf 6 ausgebildet sind und die parallel zu
der Kipphebelwelle 11 oberhalb der Kipphebel 12 bis 14 verlau
fen. Die Nockenwelle 15 ist mit einem Paar von Niedriggeschwin
digkeitsnocken 17 und 18, die einen relativ geringen Nockenhub
haben, und einer Hochgeschwindigkeitsnocke 19, die einen relativ
großen Nockenhub hat, versehen, welche zwischen den Niedrigge
schwindigkeitsnocken 17 und 18 angeordnet ist.
Die obere Fläche des freien Endabschnitts jedes Kipphebels 12
bis 14 ist einteilig mit einer Nockengleiteinrichtung 21 bis 23
versehen, welche mit einer der zugeordneten Nocken 17 bis 19
zusammenarbeitet. Die äußersten freien Enden der ersten und
zweiten Kipphebel 12 und 13, die mit den Niedriggeschwindig
keitsnocken 17 und 18 zusammenarbeiten, sind jeweils mit einer
Stößelschraube 24 oder 25 versehen, und das untere Ende jeder
der Stößelschrauben 24 und 25 liegt gegen das obere Ende eines
der zugeordneten Einlaßventile 2 und 3 an, welche mit Hilfe von
Ventilfedern 28 und 29 über Federhalter 26 und 27 in Richtung
ihrer Schließstellungen gedrückt werden. Der dritte Kipphebel
14, der zwischen dem ersten und dem zweiten Kipphebel 12 und 13
liegt und mit der Hochgeschwindigkeitsnocke 19 zusammenarbeitet,
wird durch eine Totgangfeder nach oben gedrückt, welche in der
Zeichnung nicht dargestellt ist, und die gegen die untere Fläche
des dritten Kipphebels 14 anliegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 3 haben die wechselweise benachbarten
ersten bis dritten Kipphebel 12 bis 14 eine wahlweise Kopplungs
einheit 30 für das selektive Verbinden der drei Kipphebel 12 bis
14 miteinander. Während des Niedriggeschwindigkeitsbereichs und
des mittleren Geschwindigkeitsbereichs des Brennkraftmaschinen
betriebs werden die Kipphebel 12 bis 14 einzeln über die zuge
ordneten Nocken 17 bis 19 getrieben. Während eines Hochgeschwin
digkeitsbereichs des Brennkraftmaschinenbetriebs sind die drei
Kipphebel 12 bis 14 zu einer Einheit miteinander mit Hilfe der
Wahlkopplungseinheit 30 verbunden.
Die Wahlkopplungseinheit 30 weist eine erste Führungsbohrung 31
auf, die in dem ersten Kipphebel 12 parallel zu der Kipphebel
welle 11 verläuft, wobei ihr äußeres Ende geschlossen ist und
ihr inneres Ende dem zweiten Kipphebel 14 zugewandt und offen
ist, eine zweite Führungsbohrung 38, die durch den zweiten
Kipphebel 13 koaxial zu der ersten Führungsbohrung 31 verläuft,
und eine dritte Führungsbohrung 36 auf, die durch den dritten
Kipphebel 14 derart verläuft, daß sie koaxial zu der ersten und
der zweiten Führungsbohrung 31 und 38 in der Ruhestellung der
Kipphebel 12 bis 14 ist, wenn die Gleitfläche 21 in Kontakt mit
den Grundkreisen der Nockenkurven 17 bis 19 ist. Die erste
Führungsbohrung 31 nimmt einen Wahlstift 32 auf, der gleitbeweg
lich in der ersten Führungsbohrung 31 aufgenommen ist, welche
eine Ölkammer 33 zwischen dem Bodenende der ersten Führungsboh
rung 31 und der rückwärtigen Endfläche des ersten Wählstiftes 32
begrenzt. Diese Ölkammer 33 steht in Verbindung mit einem
Ölzufuhrdurchgang 35, der in der Kipphebelwelle 11 vorgesehen
ist, und zwar über einen Verbindungskanal 34, der im ersten
Kipphebel 12 vorgesehen ist. Die zweite Führungsbohrung 38 nimmt
gleitbeweglich einen zweiten Wählstift 39 mit dem Schaftab
schnitt 41 auf, welcher sich ausgehend von der hinteren Endflä
che geführt durch eine Führungshülse 40 erstreckt, die passend
in die zweite Führungsbohrung 38 eingesetzt ist. Der zweite
Führungsstift 39 wird mittels einer Schraubendruckfeder 42, die
zwischen einer Ringschulterfläche, die in der Führungshülse 40
vorgesehen ist, und einer weiteren Ringschulterfläche, die in
dem zweiten Wählstift 39 vorgesehen ist, in Richtung auf den
zweiten Kipphebel 14 gedrückt. Die dritte Führungsbohrung 36
nimmt gleitbeweglich einen dritten Wählstift 37 auf, der gegen
die vordere Endfläche des ersten Wählstiftes 32 an einem Ende
und gegen die vordere Endfläche des zweiten Wählstiftes 39 am
anderen Ende anliegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist der Zylinderkopf 6 mit einer
Mehrzahl von Ausnehmungen versehen, die jeweils einen Teil einer
Brennkammer 52 des jeweiligen Zylinders 1 bilden. Ein Bodenende
der Zündkerzeneinsteckbohrung 9 steht in Verbindung mit der
Brennkammer 52 über eine mit Gewinde versehene Öffnung 53, die
die Zündkerze 10 aufnimmt, wobei die Elektroden derselben in die
Brennkammer 52 ragen. Somit ist die Zündkerze 10 von den Einlaß-
und Auslaßventilen 2 bis 5 umgeben, die in zugeordneten Einlaß-
und Auslaßventilöffnungen 54 und 55 aufgenommen sind. Ferner
geht eine zusätzliche, kleine Bohrung 58 durch den Zylinderkopf
6 zwischen den beiden Auslaßventilöffnungen 55 und steht in
Verbindung mit der Brennkammer 52 über eine mit Gewinde versehe
ne Öffnung 56, wobei ein Drucksensor 59 zum Detektieren eines
Drucks in der Brennkammer 52 mittels einer Gewindeverbindung
aufgenommen ist.
Der Drucksensor 59 ist mit Leitungsdrähten 60 versehen, die
zusammen mit weiteren Leitungsdrähten 61 der Drucksensoren für
die anderen Zylinder durch eine Leitung 63 gehen und mit einer
Steuereinheit 70 verbunden sind. Ein elektrisches Signal ent
sprechend dem Innendruck der Brennkammern 52 wird der Steuerein
heit 70 zugeleitet.
Eine ringförmige Sitzfläche 64 zur Aufnahme der Zündkerze 10 ist
mit einem ringförmigen Temperatursensor 65 versehen, und dessen
Leitungsdrähte 66 gehen aus den Zündkerzeneinsteckbohrungen 9
heraus und sind zusammen mit den Zündsträngen 67 geführt und mit
der Steuereinheit 70 verbunden, um dieser ein elektrisches
Signal entsprechend der Temperatur der Sitzfläche 64 zuzuleiten.
Auch ist es möglich, die Leitungsdrähte 66 des Temperatursensors
64 mit den Zündsträngen 67 einteilig auszubilden.
Die Steuereinheit 70 erkennt den Betriebszustand der Brennkraft
maschine nach Maßgabe einer Drehzahl Ne der Brennkraftmaschine
und eines Ansaugunterdrucks PB, und sie steuert ein hydraulisches
Ventil 71 zur Steuerung des Betriebs der Wahlkupplungseinheit 30
dadurch, daß selektiv das Druckfluid an den Ölzufuhrkanal 35
angelegt wird.
Während eines niedrigen und mittleren Drehzahlbereichs der
Brennkraftmaschine werden die ersten bis dritten Wählstifte 32,
37 und 39 in Richtung auf die Ölkammer 33 gedrückt, da kein
Druckmitteldruck an der Ölkammer 33 anliegt, und zwar bis ein
Schaftabschnitt 32a, der von dem hinteren Ende des ersten
Wählstiftes 32 ausgeht, gegen die Bodenfläche der ersten Füh
rungsbohrung 31 unter der Federkraft der Rückholfeder 42 an
liegt. Die Kipphebel 12 bis 14 werden mit den zugeordneten
Nocken 17 bis 19 einzeln getrieben. Somit werden die Einlaßven
tile 2 und 3 mit einem relativ kleinen Hub betrieben, und ihre
Öffnungszeit ist verzögert, während ihre Schließzeit voreilt.
Der zweite Kipphebel 14 wird durch die Hochgeschwindigkeitsnocke
19 beaufschlagt. Seine Bewegung beeinflußt jedoch überhaupt
nicht das Arbeiten der Einlaßventile 2 und 3.
Während eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs oder eines hohen
Drehzahlbetriebs der Brennkraftmaschine wird Druckfluid der
Ölkammer 33 über den Ölzufuhrkanal 35 und den Verbindungskanal
34 zugeleitet, und die ersten und dritten Wählstifte 32 und 37
werden in die dritten und zweiten Führungsbohrungen 36 und 38
jeweils entgegen der Federkraft der Rückholfeder 42 gedrückt,
und die drei Kipphebel 12 bis 14 sind miteinander zu einer
Einheit verbunden. Da die Hochgeschwindigkeitsnocke 19 den
größten Nockenhub hat, werden die ersten und zweiten Kipphebel
12 und 13 durch die Hochgeschwindigkeitsnocke 19 über den
dritten Kipphebel 14 beaufschlagt. Somit werden die Einlaßven
tile 2 und 3 nach Maßgabe des Nockenprofils der Hochgeschwindig
keitsnocke 19 geöffnet, und sie werden mit einem relativ großen
Hub betrieben, wobei ihre Öffnungszeit voreilt, während ihre
Schließzeit verzögert ist.
Der Ausgang von dem Drucksensor 59 gibt den Druck im Zylinder
wieder und hat eine Wellenform mit einer ausgeprägten Spitze in
der Nähe des oberen Totpunks (TCD) im Gegensatz zum Zeitpunkt
des Anlaßbetriebs, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Da während
eines Niedriggeschwindigkeitsbetriebs der Brennkraftmaschine die
Verbrennung entsprechend der Ventilsteuerzeit und des Ventilhu
bes unter Zuordnung zu den Niedriggeschwindigkeitsnocken 17 und
18 erfolgt, tritt ein Spitzenwert P1 des Zylinderdrucks kurz
nach dem oberen Totpunkt auf. Während eines Hochgeschwindig
keitsbetriebs der Brennkraftmaschine ist die Wellenform des
Zylinderdrucks ähnlich wie bei dem Niedriggeschwindigkeitsbe
trieb. Der Spitzenwert P2 des Zylinderdrucks ist aber höher als
der Spitzenwert P1 beim Niedriggeschwindigkeitsbetrieb, da die
Verbrennung nach Maßgabe der Ventilsteuerzeit und des Ventilhu
bes unter Zuordnung zu der Hochgeschwindigkeitsnocke 19 abläuft.
Die Steuereinheit 70 speichert unterschiedliche Zylinderdruck
indikatordiagramme, insbesondere die Spitzenwerte für verschie
dene Belastungswerte der Brennkraftmaschine und Drehzahlen der
Brennkraftmaschine in Form einer Tabelle. Somit ist es möglich,
den Betriebszustand der Ventile, insbesondere den Übergangszu
stand der Ventiltriebeinrichtung von einem Niedriggeschwindig
keitsbetriebszustand zu einem Hochgeschwindigkeitsbetriebszu
stand oder von einem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand zu
einem Niedriggeschwindigkeitsbetriebszustand dadurch festzustel
len, daß die Differenz zwischen den Spitzenwerten P (=P2-P1)
und ein Tabellenwert verglichen werden.
Zwischenzeitlich steigt die mittels des Temperatursensors 59
erfaßte Zündkerzensitztemperatur mit der Zunahme der Drehzahl
der Brennkraftmaschine an. Insbesondere ist ein sehr steiler
Anstieg zu verzeichnen, wenn die Drehzahl einen vorbestimmten
Wert Ne1 überschritten hat und wenn die Ventiltriebeinrichtung
von dem Niedriggeschwindigkeitsbetrieb zu dem Hochgeschwindig
keitsbetrieb umgeschaltet wird. Wenn andererseits der Niedrigge
schwindigkeitsbetriebszustand selbst nachdem die Drehzahl der
Brennkraftmaschine diesen Wert Ne1 überschritten hat, fortge
führt wird, fällt die Temperatur ab. Die Steuereinheit 70
speichert den Zusammenhang zwischen der Zündkerzensitztempera
tur, die mittels des Temperatursensors 59 erfaßt wird, der
Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Belastung der Brenn
kraftmaschine in Form einer Tabelle, und sie kann den Betriebs
zustand der Ventile dadurch bestimmen, daß die Zündkerzensitz
temperaturen festgestellt mit Hilfe des Temperatursensors und
der zugeordnete Wert verglichen wird, den man aus der Tabelle
erhält.
Wenn irgendein abnormaler Zustand bei der Ventilsteuerungsum
schaltung einer der Zylinder festgestellt wird, und wenn die
Ventilsteuerzeit sich nicht von einem Niedriggeschwindigkeitsbe
triebszustand zu einem Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand
selbst dann geändert hat, wenn die Drehzahl der Brennkraftma
schine einen Schwellwert für eine solche Umschaltung überschrit
ten hat, läßt sich dieser abnormale Zustand leicht feststellen,
da der Druckspitzenwert und die Zündkerzensitztemperatur, die
mittels des Drucksensors 59 und des Temperatursensors 65 erfaßt
werden, niedriger als die Werte werden, die in der Steuereinheit
70 gespeichert sind. Wenn man ferner den Einsatz eines Kurbel
winkelsensors 72 in Verknüpfung vorsieht, so ist es möglich, den
Zylinder zu identifizieren, bei dem ein Störbetrieb bei der
Selektivkupplungseinheit aufgetreten ist. Alternativ kann der
gestörte Zylinder dadurch identifiziert werden, daß man die von
den unterschiedlichen Zylindern erhaltenen Daten vergleicht.
Wenn irgendein abnormaler Zustand festgestellt wird, läßt sich
jegliche Beschädigung der Brennkraftmaschine dadurch verhindern,
daß die Steuereinheit 70 erzwingt, daß eine Brennkraftmaschinen
steuereinheit 74 den Zündzeitpunkt verschiebt, die Kraftstoffzu
fuhr unterbricht und/oder die Drosselklappe schließt. Zugleich
wird eine Warnleuchte 73 eingeschaltet, um den Fahrer des
Fahrzeugs zu warnen. Ferner steuert die Steuereinheit 70 das
Steuerventil 71 an, um zwangsweise zu erreichen, daß die Ventil
triebeinrichtung für die anderen Zylinder im Niedriggeschwindig
keitsbereich arbeitet und die selektive Verbindungseinrichtung
30 begrenzt auf den Betrieb im Niedriggeschwindigkeitszustand
bleibt. Hierdurch kann ein minimal zulässiger Brennkraftmaschi
nenbetriebszustand selbst im Störfalle der selektiven Kupplungs
einrichtung 30 sichergestellt werden, und es lassen sich abnor
male Bedingungen der anderen Teile der Ventiltriebeinrichtung
aufgrund von Kettenreaktionen vermeiden.
Wenn die Brennkraftmaschine im Hochgeschwindigkeitsbetrieb
arbeitet und der Druckmitteldruck von der Öldruckkammer 33
aufgehoben wird, werden die Wählstifte 32, 37 und 39 in Richtung
der zugeordneten Führungsbohrungen 31, 36 und 38 mittels der
Rückholfeder 42 gedrückt, und man kann den Niedriggeschwindig
keitsbetriebszustand wiederum erreichen. Wenn in diesem Fall
einer der Zylinder im Hochgeschwindigkeitsbetriebszustand
bleibt, da der Spitzenwert, der mittels des Drucksensors dieses
speziellen Zylinders erfaßt wurde, größer als jener der anderen
Zylinder ist, ist es möglich, das Auftreten eines abnormalen
Zustandes festzustellen und den gestörten Zylinder zu identifi
zieren.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der
Beispiele beschränkt, und es lassen sich zahlreiche Modifikatio
nen vornehmen. Beispielsweise kann die Befestigungsstelle des
Drucksensors frei derart gewählt werden, daß er zu der jeweils
spezifischen Ausgestaltungsform der Brennkammer paßt. Obgleich
die voranstehend erläuterte bevorzugte Ausführungsform sich mit
einer Doppelkipphebelkonstruktion befaßt, kann die vorliegende
Erfindung natürlich auch bei andersartig gestalteten Ventiltrie
beinrichtungen, wie Auslegungsformen mit einem einzigen Kipphe
bel und einer Direktbeaufschlagung der Stößel durch die Nocke,
angewandt werden, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen.
Basierend auf der Erkenntnis, daß der Verbrennungszustand in
jedem Zylinder durch die Umschaltung der variablen Ventiltrie
beinrichtung beeinflußt wird, ist es bei der Erfindung möglich,
den Betriebszustand der Ventiltriebeinrichtung für jeden Zylin
der dadurch festzustellen, daß der Zylinderdruck, die Zündker
zensitztemperatur usw., überwacht werden, wodurch sich die
Betriebszuverlässigkeit der variablen Ventiltriebeinrichtung bei
einer Brennkraftmaschine verbessern läßt.
Zusammenfassend gibt die Erfindung eine Steuervorrichtung für
eine variable Ventiltriebeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
an, die eine Nockenwelle zur Beaufschlagung der Einlaß- oder
Auslaßventile und eine Verstelleinrichtung zum Ändern eines Hubs
oder einer Ventilsteuerzeit der Einlaß- oder Auslaßventile hat,
welche sich dadurch auszeichnet, daß ein Sensor zum Detektieren
eines Verbrennungszustandes in einem Zylinder der Brennkraftma
schine vorgesehen ist, um einen Betriebszustand der variablen
Ventiltriebeinrichtung zu überwachen. Da jegliches bedeutungs
volle Versagen der Ventiltriebeinrichtung sich schnell im
Verbrennungsablauf der Brennkraftmaschine widerspiegelt, ist es
möglich, den Betriebszustand der Ventiltriebeinrichtung für
jeden Zylinder dadurch festzustellen, daß der Verbrennungszu
stand, wie der Zylinderdruck, die Zündkerzensitztemperatur usw.,
in jedem Zylinder überwacht werden. Die erhaltene Information
kann als eine Basis zur Vornahme eines Notbetriebs und zur
Ausgabe einer Warnung genutzt werden.
Claims (7)
1. Steuervorrichtung für eine variable Ventiltriebeinrich
tung für eine Brennkraftmaschine, die eine Nockenwelle
zur Beaufschlagung der Einlaß- oder Auslaßventile und
eine Einstelleinrichtung zum Ändern eines Hubs oder einer
Ventilsteuerzeit der Einlaß- oder Auslaßventile hat,
gekennzeichnet durch:
eine Sensoreinrichtung (59, 65) zum Detektieren eines Verbrennungszustandes in einem Zylinder der Brennkraftma schine und zur Überwachung eines Betriebszustands der variablen Ventiltriebeinrichtung (7, 8).
eine Sensoreinrichtung (59, 65) zum Detektieren eines Verbrennungszustandes in einem Zylinder der Brennkraftma schine und zur Überwachung eines Betriebszustands der variablen Ventiltriebeinrichtung (7, 8).
2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensoreinrichtung einen Drucksensor (59) für
die Erfassung eines Drucks im Zylinder aufweist.
3. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung einen ringför
migen Temperatursensor (65) aufweist, der eine Temperatur
eines Teils der Brennkraftmaschine erfaßt.
4. Steuervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensoreinrichtung einen Temperatursensor
(65) zum Messen einer Temperatur eines Zündkerzenhalte
sitzes (64) aufweist.
5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinheit (70) eine
Warneinrichtung aktiviert, wenn irgendein abnormaler
Zustand mit Hilfe der Sensoreinrichtung (59, 65) festge
stellt wird.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet
durch eine Steuereinheit (70), welche auf die Ventiltrie
beinrichtung (7, 8) einwirkt, um diese zwangsläufig zu
einem gewissen Notbetriebszustand zu überführen, wenn
irgendein abnormaler Zustand mit Hilfe der Sensoreinrich
tung (59, 65) festgestellt wird.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Brennkraftmaschine eine Mehrzahl von
Zylindern (1) aufweist und daß die Sensoreinrichtungen
(59, 65) für jeden Zylinder (1) vorgesehen sind, und daß
die Steuereinheit (70) mit einer Einrichtung zur Identi
fizierung des gestörten Zylinders versehen ist, wenn
irgendein abnormaler Zustand mit Hilfe der Sensoreinrich
tung (59, 65) festgestellt wird.
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D2 | Grant after examination | ||
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