DE4036847A1 - Einrichtung zur steuerung der ventilsteuerzeiten bei einer brennkraftmaschine - Google Patents

Einrichtung zur steuerung der ventilsteuerzeiten bei einer brennkraftmaschine

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Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten bei einer Brennkraftmaschine, wobei das Öffnen und Schließen von Ein- und Auslaßventilen gesteuert wird unter Anwendung eines Druckfühlers, der den Innendruck in einem Maschinenzylinder aufnimmt.
Einrichtungen zur Steuerung des Zündzeitpunkts oder der Kraftstoffeinspritzmenge bei einer Brennkraftmaschine nach Maßgabe des Innendrucks in einem Zylinder der Maschine sind bereits bekannt. Ein typisches Beispiel einer solchen Zünd­ zeitpunkt-Steuereinrichtung ist in der JP-PS 49-29 209 be­ schrieben, wobei Peak-Kurbellagen eines Kolbens in einem Maschinenzylinder erfaßt werden, bei denen der Innendruck im Zylinder einen Höchstwert annimmt, und der Zündzeitpunkt des Zylinders durch Rückkopplung so eingestellt wird, daß der Höchstdruck bei einer vorbestimmten Kolbenlage auf­ tritt. Ein weiteres typisches Beispiel einer solchen Ein­ spritzsteuereinrichtung ist in der JP-OS 59-2 21 433 be­ schrieben, wobei die in einen Maschinenzylinder einzusprit­ zende Kraftstoffmenge auf der Basis der anzusaugenden Saug­ luftmenge bestimmt wird, die aus der Druckdifferenz zwi­ schen dem Zylinderinnendruck am unteren Totpunkt (UT) des Kolbens während des Einlaßhubs und dem Zylinderinnendruck bei einem vorbestimmten Kurbelwinkel des Kolbens während des Verdichtungshubs berechnet wird.
Außerdem ist es bekannt, daß eine Änderung der Öffnungs-und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile einer Maschine in Abhängigkeit von den Betriebsbereichen der Maschine zu Ver­ besserungen der Betriebsleistung der Maschine führt; Bei­ spiele hierfür sind die JP-OS′en 64-80 711 und 65-80 712.
Bei den oben erwähnten konventionellen Steuereinrichtungen für Brennkraftmaschinen wird die Steuerung der Ventil­ steuerzeiten jedoch ohne Rückkopplung durchgeführt, so daß die Präzision bei der Erfassung der Ventilöffnungs- und -schließzeitpunkte unzureichend ist; es ist daher nicht möglich, die Ventilöffnungs- oder -schließzeitpunkte mit hoher Präzision zu steuern.
Der Zweck der Erfindung ist daher die Beseitigung der vor­ genannten Probleme der konventionellen Steuereinrichtungen für Brennkraftmaschinen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Ein­ richtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten für eine Brennkraftmaschine, wobei die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile mit hoher Präzision gesteuert werden können.
Ein Vorteil der Erfindung ist dabei, daß die Einrichtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten in der Lage ist, den Lufteinlaß- und Abgasauslaß-Wirkungsgrad der Maschine zu verbessern und dadurch die Ausgangsleistung der Maschine zu steigern.
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird eine Einrichtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten bei einer Brennkraft­ maschine mit einem Ein- und einem Auslaßventil angegeben, wobei die Einrichtung umfaßt: einen Druckfühler, der den Innendruck in einem Zylinder der Maschine aufnimmt; einen Kurbelwinkelsensor, der den Kurbelwinkel der Maschine auf­ nimmt; eine Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung, die die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile aus dem aufgenommenen Zylinderinnendruck und dem aufgenommenen Kurbelwinkel detektiert; eine Sperreinrichtung, die den Betrieb der Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung während Verbrennungsperioden der Maschine aussetzt; eine Grund­ ventilsteuerzeit-Tabelle, in der Grundventilöffnungs- und -schließzeiten für die Ein- und Auslaßventile gespeichert sind, die auf der Basis der Betriebsbedingungen der Ma­ schine vorbestimmt sind; einen Vergleicher, der die von der Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung detektierten Ventil­ öffnungs- und -schließzeiten und die in der Grundventil­ steuerzeit-Tabelle gespeicherten, vorbestimmten Ventilöff­ nungs- und -schließzeiten miteinander vergleicht und zwi­ schen ihnen auftretende Abweichungen berechnet; und eine Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung, die die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile nach Maßgabe der so berechneten Abweichungen in solcher Weise einstellt, daß das tatsächliche Öffnen bzw. Schließen der Ein- und Aus­ laßventile zu den vorbestimmten Grundventilöffnungs- und -schließzeiten stattfindet.
Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Sperreinrichtung den Betrieb der Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung für eine Zeitdauer zwischen einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor dem OT und einem weiteren vorbestimmten Kurbelwinkel nach dem OT bei jedem Verbrennungshub der Maschine aus­ setzt.
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:
Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Gesamtaufbau der Einrichtung nach der Erfindung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten bei einer Brennkraft­ maschine zeigt;
Fig. 2 den konkreten Aufbau einer nach dem Prinzip von Fig. 1 aufgebauten Einrichtung zur Steue­ rung der Ventilsteuerzeiten;
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das den Betriebsablauf der Einrichtung nach Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Änderungsrate des Zylinderinnendrucks und dem Kurbelwinkel der Maschine zeigt;
Fig. 5A eine Draufsicht auf einen Druckfühler gemäß der Erfindung;
Fig. 5B einen Querschnitt entlang der Linie 5B-5B von Fig. 5A; und
Fig. 5C eine Teilquerschnittsansicht, die den Druck­ fühler der Fig. 5A und 5B im montierten Zu­ stand zeigt.
Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau der Einrichtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten für eine Brennkraftma­ schine. Die Einrichtung hat einen Maschinenzylinder 1, einen Druckfühler 2, der den Innendruck im Zylinder 1 auf­ nimmt, einen Druckdetektor 3, der den Innendruck des Zy­ linders 1 aus dem Ausgangssignal des Druckfühlers 2 detek­ tiert, einen Kurbelwinkelsensor 4, der ein Impulssignal, beispielsweise 360 Impulse pro Umdrehung der Kurbelwelle der Maschine, erzeugt, eine Zylinderdrucküberwachungs- bzw. Sperreinrichtung 5, die den Innendruck im Zylinder 1 über­ wacht, eine Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung 6, die die Öffnungs-und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile der Maschine detektiert, eine Grundventilsteuerzeit-Tabelle 7, einen Vergleicher 8, der die von der Ventilsteuerzeit- Detektiereinrichtung 6 detektierten Ventilöffnungs- und -schließzeiten mit der Grundventilsteuerzeit-Tabelle 7 ver­ gleicht, und eine Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 9, die die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaß­ ventile auf der Basis des Ausgangssignals des Vergleichers 8 einstellt.
Im Betrieb erhält die Zylinderdrucküberwachungs- bzw. Sperr­ einrichtung 5 das Ausgangssignal vom Druckdetektor 3 und das Ausgangssignal vom Kurbelwinkelsensor 4 und berechnet, ausge­ hend von diesen Signalen, eine Änderung des Wertes dP/dR des Innendrucks P im Zylinder 1 der Brennkraftmaschine, wie es Fig. 4 zeigt. Dabei bezeichnen EVc die Auslaßventilschließ­ zeit, IVc die Einlaßventilschließzeit, EVo die Auslaßventil­ öffnungszeit und IVo die Einlaßventilöffnungszeit der Einlaß­ und Auslaßventile 12 bzw. 14.
Die Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung 6 erfaßt die Öff­ nungs- und Schließzeiten der Einlaß- und Auslaßventile aus dem Ausgangssignal der Zylinderdrucküberwachungseinrichtung 5. Insofern wirkt die Zylinderdrucküberwachungseinrichtung 5 auch als Sperreinrichtung, um den Betrieb der Ventilsteuer­ zeit-Detektiereinrichtung 6 während der Verbrennungsperioden der Maschine zu sperren. Der Komparator 8 vergleicht die Öff­ nungs- und Schließzeiten der Einlaß- und Auslaßventile, die von der Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung gemessen worden sind, mit den vorgegebenen Ventilöffnungs- und -schließzei­ ten, die aus der Grundventilsteuerzeit-Tabelle 7 ausgelesen werden; er berechnet die Abweichungen zwischen ihnen und gibt die entsprechende Abweichung an die Ventilsteuerzeit-Ein­ stelleinrichtung 9. Diese Einstelleinrichtung 9 steuert den Betrieb des Zylinders 1 durch Rückkopplung, so daß das tatsächliche Öffnen und Schließen der Einlaß- und Auslaßven­ tile tatsächlich zu den vorgegebenen Zeiten stattfindet.
Fig. 2 zeigt ein konkretisiertes Ausführungsbeispiel. Dabei wird einem Zylinder 1 durch einen Luftfilter 10 und ein Ansaugrohr 11 Ansaugluft zugeführt, und Kraftstoff wird von einem Einspritzer 13 in das Ansaugrohr 11 auf der Basis eines Einspritzsignals Si von einer noch zu erläuternden Steuereinheit 25 eingespritzt. Der so eingespritzte Kraft­ stoff bildet im Ansaugrohr ein Luft-Kraftstoff-Gemisch, das dem Zylinder 1 beim Öffnen des Einlaßventils 12 zugeführt und dort von einer im Zylinderkopf befindlichen Zündkerze 22 gezündet wird. Das Gemisch im Zylinder 1 wird dadurch verbrannt und dann beim Öffnen des Auslaßventils 14 als Abgas in eine Auslaßleitung 15 gefördert. Von dort strömt das Abgas in einen Katalysator 16, in dem das Abgas von Schadstoffen wie CO, HC, NOx usw. durch ein darin befind­ liches Dreiwegekatalysatorelement entgiftet wird. Das so gereinigte Abgas wird aus dem Katalysator 16 in die Umge­ bungsluft abgegeben. Die in den Zylinder 1 angesaugte An­ saugluftmenge Qa wird von einem Luftdurchflußmengenmesser 17 gemessen und von einer im Ansaugrohr 11 angeordneten Drosselklappe 18 geregelt. Der Öffnungsgrad Cv der Drossel­ klappe 18 wird von einem Drosselklappenlagesensor 19 auf­ genommen. Die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Aus­ laßventile 12, 14 werden von einem Druckfühler 20 und einem Kurbelwinkelsensor 21 aufgenommen.
Der Druckfühler 20 ist als tellerartiger Druckfühler aus­ gebildet, wie die Fig. 5A und 5B deutlich zeigen, und ist um die Zündkerze 22 herum im Kopf des Zylinders 1 so ange­ ordnet, wie Fig. 5C zeigt. Wie Fig. 5B zeigt, hat der tel­ lerartige Druckfühler 20 ein Paar von ringförmigen piezo­ elektrischen Elementen 20A, ein Paar von ringförmigen nega­ tiven Elektroden 20B, die an den Außenseiten der piezoelek­ trischen Elemente 20A angeordnet sind, und eine zwischen den piezoelektrischen Elementen 20A liegende positive Elek­ trode mit einer nach außen geführten Anschlußleitung 20C. Die piezoelektrischen Elemente 20A nehmen über die Zünd­ kerze 22 eine Änderung dP des Innendrucks P des Zylinders 1 auf, die beim Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßven­ tile 12, 14 stattfindet, und erzeugen ein analoges Aus­ gangssignal Pa, dessen Spannung der aufgenommenen Druck­ änderung dP entspricht.
Der Kurbelwinkelsensor 21 nimmt den Kurbelwinkel R des Kolbens im Zylinder 1 auf, und der Kurbelwinkel, bei dem die Druckänderung dP des Zylinderinnendrucks P erfolgt, wird von der Steuereinheit 25 detektiert, so daß die Öff­ nungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile 12, 14 präzise gesteuert werden. Außerdem nimmt der Kurbelwinkel­ sensor 21 die Anzahl Umdrehungen pro Minute der Maschine N auf. Ein Temperatursensor 23 nimmt die Temperatur Tw eines Kühlmittels auf, z. B. die Temperatur von Kühlwasser, das durch einen Kühlmantel im Zylinder 1 strömt. Ein Sauer­ stoffsensor 24 nimmt die Sauerstoffkonzentration in dem aus dem Zylinder 1 austretenden Abgas auf und hat zu diesem Zweck eine Charakteristik, bei der sich das Ausgangssignal abrupt ändert, wenn sich das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Gemischs gegenüber dem stöchiometrischen Wert ändert.
Der Luftdurchsatzmesser 17, der Drosselklappenlage­ sensor 19 und der Kurbelwinkelsensor 21 bilden gemeinsam eine Detektiervorrichtung für den Maschinenbetriebszustand, und die Ausgangssignale dieser Sensoren werden der Steuer­ einheit 25 zusammen mit den Ausgangssignalen des Druck­ fühlers 20, des Temperatursensors 23 und des Sauerstoff­ sensors 24 zugeführt. Die Steuereinheit 25 teilt sich mit dem Druckfühler 20 die Ventilsteuerzeit-Detektierfunktion und hat selbst eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Vorgabefunk­ tion und eine Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Korrekturfunktion.
Die Steuereinheit 25 umfaßt eine CPU 26, einen ROM 27, einen RAM 28, einen nichtflüchtigen Speicher 29 und einen Ein-Ausgabebaustein 30. Die CPU 26 erhält vom Ein-Ausgabe­ baustein erforderliche externe Informationen entsprechend einem im ROM 27 gespeicherten Programm, überträgt Informa­ tionen zwischen dem RAM 28 und dem nichtflüchtigen Speicher 29 und bestimmt, ob die Öffnungs-und Schließzeiten der Ein­ und Auslaßventile 12, 14 optimal sind. Auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Bestimmung der Ventilsteuerzeiten führt die CPU 26 Rechenvorgänge aus zur richtigen Einstel­ lung der Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaß­ ventile 12, 14 und liefert die resultierenden Recheninfor­ mationen in der erforderlichen Weise an den Ein-Ausgabe­ baustein 30. Die Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung 9 empfängt die Informationen vom Ein-Ausgabebaustein 30 und stellt auf der Grundlage dieser Informationen das Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßventile 12, 14 ein. Dabei sind vorbestimmte optimale Ventilöffnungs- und -schließ­ zeiten in geeigneter Form, z. B. als Tabelle, im nicht­ flüchtigen Speicher 29 gespeichert.
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von Fig. 3 wird nach­ stehend der Betrieb der Einrichtung nach Fig. 2 zur Steue­ rung der Ventileinsteuerzeiten erläutert. Ein Programm zur Durchführung der Ablaufschritte gemäß Fig. 3 ist im ROM 27 gespeichert und wird synchron mit der Rotation der Maschine ausgeführt. Zuerst wird in Schritt 101 die Saugluftmenge Qa aus dem Ausgangssignal des Luftdurchflußmessers 17 ausge­ lesen, und in Schritt 102 wird die Anzahl Umdrehungen pro Minute der Maschine N auf der Basis des Zeitintervalls zwi­ schen aufeinanderfolgenden Basissignalen (d. h. der Zeit­ dauer zwischen aufeinanderfolgenden Signalen, die vom Kur­ belwinkelsensor 21 jeweils bei 360° KW erzeugt werden) oder der Anzahl Impulse pro vorbestimmter Zeitdauer eines Lage­ signals (das vom Kurbelwinkelsensor 21 bei jeweils 1° KW ausgegeben wird) berechnet. Das Zeitintervall bzw. die An­ zahl Impulse wird aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkel­ sensors 21 gemessen. In Schritt 103 werden aus einer zwei­ dimensionalen Tabelle, die im nichtflüchtigen Speicher 29 gespeichert ist und die als Parameter die Ansaugluftmenge Qa und die Anzahl Umdrehungen pro Minute der Maschine N verwendet, die Werte für die Grundventilsteuerzeiten wie IVo (Einlaßventilöffnungszeit), IVc (Einlaßventilschließ­ zeit), EVo (Auslaßventilöffnungszeit) und EVc (Auslaßven­ tilschließzeit) ausgelesen. In Schritt 104 wird der Kurbel­ winkel R aus dem Ausgangssignal des Kurbelwinkelsensors 21 ausgelesen, und in Schritt 105 wird der Wert der Ände­ rung dP des Zylinderinnendrucks P aus dem Ausgangssignal des Druckfühlers 20 ausgelesen. In Schritt 106 wird zur Vermeidung einer inkorrekten Detektierung der Ventilöff­ nungs- und -schließzeiten aufgrund von Klopfen und der­ gleichen ein bestimmtes Intervall wie beispielsweise das Intervall zwischen 40° vor dem oberen Totpunkt (OT) (dem Kurbelwinkel α° in Fig. 4) und 40° nach dem OT (dem Kurbel­ winkel β° in Fig. 4) während des Verdichtungshubs, in dem die Verbrennung stattfindet, maskiert, so daß die Detek­ tierung der Ventilsteuerzeiten ausgesetzt oder unterbrochen wird. D. h., in Schritt 106 wird abgefragt, ob α < R < β, und bei JA springt das Programm zu Schritt 104 zurück. Bei NEIN dagegen geht das Programm zu Schritt 107 weiter, in dem die Ventilöffnungs- und -schließzeiten detektiert wer­ den. In diesem Fall erfolgt die Detektierung der Ventil­ steuerzeiten durch Detektieren des Kurbelwinkels, bei dem eine abrupte Änderung des Werts von dP/dR stattfindet. In Schritt 108 wird eine Differenz ΔVt zwischen jedem der so detektierten Werte und dem entsprechenden vorbestimmten Grundwert für die Ventilöffnungs- und -schließzeiten be­ rechnet, und in Schritt 109 wird dann abgefragt, ob ΔVt innerhalb eines zulässigen Bereichs γ liegt. Bei JA wird festgestellt, daß die Ventilöffnungs- und -schließzeiten korrekt sind, und das Programm geht zu Schritt 110 weiter, in dem die Ventilöffnungs- und -schließzeiten auf der Grundlage der Grundventilsteuerzeiten exakt eingestellt werden, die aus der Grundventilsteuerzeit-Tabelle entnommen sind. Bei NEIN dagegen geht das Programm zu Schritt 111, in dem geeignete Korrekturwerte zur richtigen Korrektur der Ventilsteuerzeiten berechnet werden. In Schritt 112 werden dann die Ventilöffnungs- und -schließzeiten auf der Basis der so berechneten Korrekturwerte durch Rückführung kor­ rigierend eingestellt.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird zwar eine Maschine mit einem einzigen Zylinder erläutert, die Erfin­ dung ist aber bei einer Vielzylindermaschine mit zwei oder mehr Zylindern anwendbar. Außerdem wird die Ansaugluftmenge Qa von dem Luftdurchflußmengenmesser 17 gemessen, sie kann aber auch aus der Druckdifferenz des Zylinderinnendrucks bei zwei willkürlich gewählten Punkten während des Ver­ dichtungshubs berechnet werden. Ferner können auf der Basis des Zylinderinnendrucks auch andere Informationen berechnet werden, z. B. ein mittlerer effektiver Druck im Zylinder, eine Wärmeerzeugungsrate und eine Höchstdruckerzeugungs­ lage, bei der ein Höchstwert des Zylinderinnendrucks auf­ tritt, so daß die so berechneten Informationen zur An­ steuerung weiterer Maschinensteuervorrichtungen genützt werden können, z. B. für eine Kraftstoffeinspritzsteuerung, eine Zündsteuerung, ein AGR-System und dergleichen.
Wie vorstehend beschrieben, werden bei der Erfindung die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile auf der Basis des Innendrucks im Zylinder und des Kurbelwinkels der Maschine detektiert, wobei beide Werte in enger Bezie­ hung zu den Ventilöffnungs- und -schließzeiten stehen, so daß die Detektiergenauigkeit in bezug auf die Ventilöff­ nungs- und -schließzeiten erheblich verbessert wird. Ferner werden die Ventilöffnungs- und -schließzeiten durch Rück­ führung nach Maßgabe der Abweichungen zwischen den detek­ tierten Werten der Ventilöffnungs- und -schließzeiten und den vorbestimmten Grundwerten eingestellt. Dies führt zu weiteren Verbesserungen der Präzision der Steuerung der Ventilöffnungs- und -schließzeiten. Infolgedessen können der Lufteinlaß-Wirkungsgrad und der Abgasauslaß-Wirkungs­ grad der Maschine verbessert und dadurch die Ausgangslei­ stung der Maschine gesteigert werden. Ferner wird während der Verbrennungsperioden, in denen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von Klopfen besteht, die Detektierung der Ventilöffnungs- und -schließzeiten ausgesetzt, um eine Verminderung der Genauigkeit der Steuerung der Ventilöff­ nungs- und -schließzeiten aufgrund einer falschen oder fehlerhaften Detektierung der Ventilsteuerzeiten zu ver­ meiden.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Steuerung der Ventilsteuerzeiten bei einer Brennkraftmaschine mit einem Ein- und einem Auslaß­ ventil, gekennzeichnet durch
einen Druckfühler (20), der den Innendruck in einem Zylinder (1) der Maschine aufnimmt;
einen Kurbelwinkelsensor (21), der den Kurbelwinkel der Maschine aufnimmt;
eine Ventilsteuerzeit-Detektiereinrichtung (6), die die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile (12, 14) aus dem aufgenommenen Zylinderinnendruck und dem auf­ genommenen Kurbelwinkel detektiert;
eine Sperreinrichtung (5), die den Betrieb der Ventil­ steuerzeit-Detektiereinrichtung (6) während Verbrennungs­ perioden der Maschine aussetzt;
eine Grundventilsteuerzeit-Tabelle (7), in der Grund­ ventilöffnungs- und -schließzeiten für die Ein- und Aus­ laßventile gespeichert sind, die auf der Basis der Be­ triebsbedingungen der Maschine vorbestimmt sind;
einen Vergleicher (8), der die von der Ventilsteuer­ zeit-Detektiereinrichtung (6) detektierten Ventilöffnungs­ und -schließzeiten und die in der Grundventilsteuerzeit- Tabelle (7) gespeicherten, vorbestimmten Ventilöffnungs­ und -schließzeiten miteinander vergleicht und zwischen ihnen auftretende Abweichungen berechnet; und
eine Ventilsteuerzeit-Einstelleinrichtung (9), die die Öffnungs- und Schließzeiten der Ein- und Auslaßventile nach Maßgabe der so berechneten Abweichungen in solcher Weise einstellt, daß das tatsächliche Öffnen bzw. Schließen der Ein- und Auslaßventile zu den vorbestimmten Grundventil­ öffnungs- und -schließzeiten stattfindet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (5) den Betrieb der Ventil­ steuerzeit-Detektiereinrichtung (6) für eine Zeitdauer zwi­ schen einem vorbestimmten Kurbelwinkel vor dem OT und einem weiteren vorbestimmten Kurbelwinkel nach dem OT bei jedem Verbrennungshub der Maschine aussetzt.
DE4036847A 1989-11-21 1990-11-19 Einrichtung zur steuerung der ventilsteuerzeiten bei einer brennkraftmaschine Granted DE4036847A1 (de)

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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19538731A1 (de) * 1995-10-18 1997-04-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung des Warmlaufs in einer Brennkraftmaschine
EP1034416B2 (de) 1997-09-23 2007-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur auswertung des brennraumdruckverlaufs
WO2012007336A1 (de) * 2010-07-15 2012-01-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und steuergerät zum steuern einer brennkraftmaschine
DE10306903B4 (de) * 2003-02-17 2013-06-20 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Ermitteln der Steuerzeiten eines Verbrennungsmotors
DE10244855B4 (de) * 2002-09-26 2014-01-23 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Ermitteln der Steuerzeiten eines Verbrennungsmotors
CN103573444A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用完全柔性气门致动和汽缸压力反馈的缸间平衡
US9273656B2 (en) 2010-07-15 2016-03-01 Continental Automotive Gmbh Method and control unit for controlling an internal combustion engine
DE10064650B4 (de) * 2000-12-22 2016-04-28 Robert Bosch Gmbh Elektronische Verfahren und Einrichtung der Steuerung von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors mit variabler Öffnungsfunktion
US9371794B2 (en) 2010-07-15 2016-06-21 Continental Automotive Gmbh Method and control unit for controlling an internal combustion engine

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03260344A (ja) * 1990-03-08 1991-11-20 Honda Motor Co Ltd 内燃エンジンの制御方法
US5271360A (en) * 1990-11-08 1993-12-21 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Valve opening and closing timing control apparatus
JP2971593B2 (ja) * 1991-03-06 1999-11-08 アイシン精機株式会社 弁開閉時期制御装置
US5255641A (en) 1991-06-24 1993-10-26 Ford Motor Company Variable engine valve control system
US5237976A (en) * 1991-10-21 1993-08-24 Caterpillar Inc. Engine combustion system
US5190013A (en) * 1992-01-10 1993-03-02 Siemens Automotive L.P. Engine intake valve selective deactivation system and method
US5184578A (en) * 1992-03-05 1993-02-09 Borg-Warner Automotive Transmission & Engine Components Corporation VCT system having robust closed loop control employing dual loop approach having hydraulic pilot stage with a PWM solenoid
US5255637A (en) * 1992-04-30 1993-10-26 Ford Motor Company Internal combustion engine with adaptive control of compression ratio
US5216987A (en) * 1992-06-01 1993-06-08 Caterpillar Inc. Method and apparatus for optimizing breathing utilizing unit valve actuation
US5245968A (en) * 1992-08-04 1993-09-21 Ford Motor Company System to determine cam phase and cylinder identification for a variable cam timing engine
JP3358242B2 (ja) * 1992-09-25 2002-12-16 株式会社デンソー バルブタイミング調整装置
US5327856A (en) * 1992-12-22 1994-07-12 General Motors Corporation Method and apparatus for electrically driving engine valves
JPH06280516A (ja) * 1993-03-25 1994-10-04 Nippondenso Co Ltd 内燃機関における弁動作タイミング調整装置
DE4321976C2 (de) * 1993-07-01 2002-03-28 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Verdrehung einer Nockenwelle bei Brennkraftmaschinen
US5372108A (en) * 1993-07-20 1994-12-13 General Motors Corporation Engine charge control system and method
JPH07127407A (ja) * 1993-11-05 1995-05-16 Toyota Motor Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
FR2712350B1 (fr) * 1993-11-10 1996-02-09 Siemens Automotive Sa Procédé et dispositif d'optimisation ou remplissage en air d'un cylindre de moteur à combustion interne.
US5373817A (en) * 1993-12-17 1994-12-20 Ford Motor Company Valve deactivation and adjustment system for electrohydraulic camless valvetrain
DE4445779A1 (de) * 1994-12-21 1996-06-27 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Verfahren zur Steuerung einer Mehrzylinder-Brennkraftmaschine in der Kaltstart- und Warmlaufphase
US5495830A (en) * 1995-04-05 1996-03-05 General Motors Corporation Variable valve timing
DE19534876B4 (de) * 1995-09-20 2006-11-09 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zur Ermittlung der Ventilsteuerzeiten für eine maximale Zylinderfüllung an einer Kolbenbrennkraftmaschine
US5680834A (en) * 1996-01-22 1997-10-28 Ford Global Technologies, Inc. Just-in-time scheduling for variable camshaft timing
JP2871615B2 (ja) * 1996-09-09 1999-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JPH10184370A (ja) * 1996-12-26 1998-07-14 Yamaha Motor Co Ltd 4サイクルエンジン
DE19749817B4 (de) * 1997-11-11 2008-03-20 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Ermittlung des Spritzbeginns
US20020121266A1 (en) 2000-08-31 2002-09-05 Hitachi, Ltd. Internal combustion engine, and control apparatus and method thereof
WO1999047800A1 (fr) * 1998-03-19 1999-09-23 Hitachi, Ltd. Moteur a combustion interne, appareil de gestion pour un moteur a combustion interne et son procede de gestion
JP3985375B2 (ja) * 1999-01-14 2007-10-03 日産自動車株式会社 エンジンの吸気制御装置
JP2003519743A (ja) * 2000-01-14 2003-06-24 コンチネンタル・テベス・アーゲー・ウント・コンパニー・オーハーゲー 内燃機関を運転するための方法
US6405706B1 (en) * 2000-08-02 2002-06-18 Ford Global Tech., Inc. System and method for mixture preparation control of an internal combustion engine
KR100411116B1 (ko) * 2001-08-31 2003-12-18 현대자동차주식회사 밸브 오버 랩 측정장치 및 그 방법
US7249596B2 (en) * 2002-03-22 2007-07-31 Philip Morris Usa Inc. Fuel system for an internal combustion engine and method for controlling same
JP3789848B2 (ja) * 2002-05-02 2006-06-28 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US6796275B2 (en) * 2002-10-10 2004-09-28 General Motors Corporation Method and apparatus for calculating minimum valve lift for internal combustion engines
GB0227668D0 (en) * 2002-11-27 2003-01-08 Ricardo Consulting Eng Improved engine management
DE10344773B3 (de) * 2003-09-26 2005-05-25 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
US7748354B2 (en) * 2006-04-18 2010-07-06 Ford Global Technologies, Llc System and method for adaptive control of variable valve lift tappet switching
EP2565411A1 (de) * 2010-04-26 2013-03-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verbrennungsmotor
KR101807016B1 (ko) * 2015-09-21 2017-12-08 현대자동차 주식회사 연속 가변 밸브 듀레이션 엔진의 밸브 타이밍 제어 시스템 및 방법
US10215106B2 (en) * 2016-12-22 2019-02-26 Ford Global Technologies, Llc System and method for adjusting exhaust valve timing
US10563598B2 (en) 2017-12-15 2020-02-18 Ford Global Technologies, Llc Engine operating system and method
DE102018208037A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose von Ventilsteuerzeiten einer Brennkraftmaschine
US11306668B1 (en) * 2021-01-06 2022-04-19 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for engine valve timing or lift adjustment
JP2023038653A (ja) * 2021-09-07 2023-03-17 マツダ株式会社 エンジンの制御方法、及び、エンジンシステム
JP2023038658A (ja) * 2021-09-07 2023-03-17 マツダ株式会社 エンジンの制御方法、及び、エンジンシステム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4005672A1 (de) * 1989-02-22 1990-08-23 Honda Motor Co Ltd Steuervorrichtung fuer eine variable ventiltriebeinrichtung einer brennkraftmaschine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS536608B2 (de) * 1972-07-18 1978-03-09
JPS59221433A (ja) * 1983-05-28 1984-12-13 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
ES8703213A1 (es) * 1985-04-25 1987-02-16 Kloeckner Wolfgang Dr Procedimiento para el accionamiento de una maquina motriz de combustion interna
US4805571A (en) * 1985-05-15 1989-02-21 Humphrey Cycle Engine Partners, L.P. Internal combustion engine
DE3524024A1 (de) * 1985-07-05 1987-01-15 Fleck Andreas Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
ES2018226B3 (es) * 1986-10-13 1991-04-01 Audi Ag Procedimiento para el trabajo de un motor de combustion interna
KR910001056Y1 (ko) * 1987-02-26 1991-02-21 미쯔비시 덴끼 가부시끼가이샤 기관의 흡기량 제어장치
JP2568855B2 (ja) * 1987-09-19 1997-01-08 マツダ株式会社 エンジンの動弁装置
JPS6480711A (en) * 1987-09-22 1989-03-27 Honda Motor Co Ltd Valve system controller for internal combustion engine
US4945870A (en) * 1988-07-29 1990-08-07 Magnavox Government And Industrial Electronics Company Vehicle management computer

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4005672A1 (de) * 1989-02-22 1990-08-23 Honda Motor Co Ltd Steuervorrichtung fuer eine variable ventiltriebeinrichtung einer brennkraftmaschine

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19538731A1 (de) * 1995-10-18 1997-04-24 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung des Warmlaufs in einer Brennkraftmaschine
DE19538731C2 (de) * 1995-10-18 1998-07-09 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Regelung des Warmlaufs einer Brennkraftmaschine
EP1034416B2 (de) 1997-09-23 2007-03-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur auswertung des brennraumdruckverlaufs
DE10064650B4 (de) * 2000-12-22 2016-04-28 Robert Bosch Gmbh Elektronische Verfahren und Einrichtung der Steuerung von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors mit variabler Öffnungsfunktion
DE10244855B4 (de) * 2002-09-26 2014-01-23 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Ermitteln der Steuerzeiten eines Verbrennungsmotors
DE10306903B4 (de) * 2003-02-17 2013-06-20 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zum Ermitteln der Steuerzeiten eines Verbrennungsmotors
WO2012007336A1 (de) * 2010-07-15 2012-01-19 Continental Automotive Gmbh Verfahren und steuergerät zum steuern einer brennkraftmaschine
US9273656B2 (en) 2010-07-15 2016-03-01 Continental Automotive Gmbh Method and control unit for controlling an internal combustion engine
US9347413B2 (en) 2010-07-15 2016-05-24 Continental Automotive Gmbh Method and control unit for controlling an internal combustion engine
US9371794B2 (en) 2010-07-15 2016-06-21 Continental Automotive Gmbh Method and control unit for controlling an internal combustion engine
CN103573444A (zh) * 2012-08-07 2014-02-12 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用完全柔性气门致动和汽缸压力反馈的缸间平衡
CN103573444B (zh) * 2012-08-07 2016-12-07 通用汽车环球科技运作有限责任公司 使用完全柔性气门致动和汽缸压力反馈的缸间平衡

Also Published As

Publication number Publication date
JPH03164537A (ja) 1991-07-16
US4995351A (en) 1991-02-26
DE4036847C2 (de) 1993-02-18
KR910010047A (ko) 1991-06-28
KR940001317B1 (ko) 1994-02-19

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