DE602004013308T2 - Steuervorrichtung für eine mehrzylindrige brennkraftmaschine - Google Patents

Steuervorrichtung für eine mehrzylindrige brennkraftmaschine Download PDF

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Yukihiro Toyota-shi NAKASAKA
Akira Toyota-shi HASHIZUME
Hiroshi Toyota-shi Kanai
Naohide Toyota-shi Fuwa
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor.
  • In den letzten Jahren sind Verbrennungsmotoren entwickelt und bekannt geworden, die mit Vorrichtungen zum Steuern der Betriebswinkel, Ventilhübe und anderer Ventilbetätigungskennlinien der Einlass- und Auslassventile zusätzlich zu den Drosselventilen und zum Steuern der Ventilbetätigungskennlinien zusammen mit den Drosselventilöffnungsraden versehen sind, um die in die Verbrennungsräume eingelassenen Luftmengen (die nachstehend als „Einlassmengen" bezeichnet werden) zu steuern.
  • In der Vergangenheit kam es hingegen in Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren aufgrund von Bautoleranzen und mechanischer Toleranzen der Ventilbauteile oder eines Verschleißes oder Ablagerungen der Ventilbauteile zu Variationen in den Einlassmengen der Zylinder, was zu Problemen wie Drehmomentschwankungen und verschlechterten Abgasemissionen führte. Derartige Probleme treten desgleichen manchmal sogar in Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren einer Bauart auf, bei denen die Ventilbetätigungskennlinien gesteuert werden, um die Einlassmengen zu steuern. Es hat sich herausgestellt, dass sich bei identischem Einlassdruck der Effekt verstärkt, je geringer die durch die Ventilbetätigungskennlinien bewirkte Einlassmenge ist, d. h. je kleiner der Betriebswinkel oder Ventilhub eines Einlassventils ist.
  • Insbesondere wenn man von der gleichen Menge an an einem Einlassventil haftenden Ablagerungen ausgeht, wird in Bezug auf die gleiche Soll-Einlassmenge die Abweichung der Ist-Einlassmenge von der Soll-Einlassmenge im Fall einer Einlassmenge, bei der der Betriebswinkel oder Ventilhub reduziert wird, größer gegenüber einem Fall einer Einlassmenge, bei der Betriebswinkel oder Ventilhub erhöht wird. Dabei verstärken sich die Auswirkungen auf die Drehmomentschwankungen etc., je kleiner der Betriebswinkel oder der Ventilhub ist.
  • Zur Bewältigung dieses Problems offenbart die japanische Patentschrift Nr. 2002-303187 einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor einer Bauart, bei der die Ventilbetätigungskennlinien gesteuert werden, um die Einlassmenge zu steuern, wobei die Drehmomentdifferenz der Zylinder ermittelt wird und die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Zündsteuerzeitpunkt für einen jeweiligen Zylinder korrigiert wird, um die Drehmomentdifferenz der Zylinder zu reduzieren. Ferner offenbart diese Patentschrift, dass die Korrekturmenge der Kraftstoffeinspritzmenge etc. größer eingestellt wird, je kleiner der Betriebswinkel eines Einlassventils ist, um den Umstand zu berücksichtigen, dass die Abweichung zwischen der Ist-Einlassmenge und der Soll-Einlassmenge größer wird, je kleiner der Betriebswinkel eines Einlassventils ist.
  • Ferner wird in der US 6 390 041 ein Motorbetrieb mit einer variablen Ventilhubsteuerung auf einen Ventilhubbereich begrenzt, der größer als ein kritischer minimaler Ventilhub ist.
  • Ferner offenbart die japanische Patentschrift Nr. 2001-173469 eine variable Ventilvorrichtung eines Verbrennungsmotors, der mit einem Betätigungsmechanismus versehen ist, der in der Lage ist, den Ventilhub zu ändern, wobei, da die Einlassdifferenz der Zylinder in einem Bereich, wo der Ventilhub extrem gering ist (Superlow-Ventilhubbereich), erheblich zu sein scheint, dieser Superlow-Hubsteuerungsbereich nicht verwendet wird.
  • Wenn jedoch die Kraftstoffeinspritzmenge oder der Einspritzsteuerzeitpunkt gesteuert wird, um die Drehmomentdifferenz der Zylinder wie in der vorstehenden ersten Veröffentlichung zu reduzieren, kann es zu einer Verschlechterung der Abgas-Emission kommen. Insbesondere in einem Betriebsbereich, wo sich der Betriebswinkel und/oder Hub verringert, besteht das Problem, dass sich die Abgasemission eher verschlechtert.
  • Wenn ferner schließlich der Bereich mit dem kleinen Ventilhub konsequent nicht verwendet wird, wie in der vorstehenden dritten Ausführungsform, wird der vorstehende Bereich nicht verwendet, selbst wenn die Einlassdifferenz der Zylinder ausreichend gering wird, sogar wenn der Ventilhub aufgrund der Betriebsbedingungen (Motordrehzahl etc.) oder der Betriebsumgebung (Temperatur, Luftdruck etc.) verkleinert wird, und der Effekt der Steuerung des Ventilhubs, um die Einlassmenge zu steuern (z. B. Verbesserung der Kraftstoffeffizienz), kann letzten Endes in überflüssiger Weise reduziert sein.
  • Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der vorstehenden Probleme entwickelt und weist die Aufgabe auf, eine Steuervorrichtung in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor zu schaffen, die in der Lage ist, eine Ventilbetätigungskennlinie eines Einlassventils und/oder Auslassventils zu ändern, die keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, den Effekt aufgrund einer Steuerung der Ventilbetätigungskennlinien zum Steuern der Einlassmenge so gut wie möglich beibehalten kann und eine Drehmomentschwankung unterdrücken kann, die aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder auftritt.
  • Die vorliegende Erfindung schafft eine Einrichtung zum Lösen des Problems der Steuervorrichtung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, die in den Ansprüchen aufgerührt ist.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung schafft eine Steuervorrichtung eines Mehrzylinder-Verbrennungsmotors, der mit einer Ventilbetätigungskennlinien-Steuereinrichtung zum Steuern eine Ventilbetätigungskennlinien von zumindest entweder einem Einlassventil oder einem Auslassventil versehen ist, die eine Einlassdifferenz der Zylinder schätzt und einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der geschätzten Einlassdifferenz begrenzt.
  • Als das Verfahren zum Reduzieren einer Drehmomentschwankung, die in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor auftritt, kann das Verfahren zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge für einen jeweiligen Zylinder in Betracht gezogen werden, doch bei diesem Verfahren besteht die Möglichkeit, dass sich die Abgasemission verschlechtert. Die Drehmomentdifferenz der Zylinder, die zu einer Drehmomentschwankung in einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor führt, tritt hingegen im Allgemeinen aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder auf. Ferner wird die Einlassdifferenz neben der Motordrehzahl zudem auch durch die Ventilbetätigungskennlinien beeinflusst. Das heißt, dass es Ventilbetätigungskennlinien gibt, die dazu neigen, eine Einlassdifferenz der Zylinder zu bewirken, und solche, die dazu neigen, dies nicht zu tun. Wenn daher ein Steuerbereich einer Ventilbetätigungskennlinie auf einen Bereich der Ventilbetätigungskennlinie begrenzt wird, die eher nicht dazu neigt, eine Einlassdifferenz der Zylinder zu bewirken, ist es möglich, die Drehmomentschwankung, die aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder auftritt, zu reduzieren. Wenn in diesem Fall jedoch der Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie begrenzt wird, wird schließlich manchmal der Effekt aufgrund des Steuerns der Ventilbetätigungskennlinie, um die Einlassmenge zu steuern (z. B. eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz), reduziert.
  • Im ersten Aspekt der Erfindung wird die Grenze auf den Steuerbereich einer Ventilbetätigungskennlinie gemäß der geschätzten Einlassdifferenz der Zylinder bestimmt, so dass es möglich ist, den Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der tatsächlich vorliegenden Einlassdifferenz der Zylinder zu begrenzen, d. h. das Ausmaß der Drehmomentschwankung und der Abgasemission aufgrund derselben zu begrenzen. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern der Einlassmenge möglichst beibehalten werden und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt werden. Da ferner die Einlassdifferenz der Zylinder reduziert wird, kann auch eine Verbesserung der Abgasemission erreicht werden.
  • Es ist zu beachten, dass hier davon ausgegangen wird, dass eine Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der geschätzten Einlassdifferenz der Zylinder auch den Fall beinhaltet, in dem der Steuerbereich nicht begrenzt wird, wenn die Einlassdifferenz geringer als die vorbestimmte Einlassdifferenz ist, und in dem der Steuerbereich begrenzt wird, wenn die Einlassdifferenz geringer wird als die vorbestimmte Einlassdifferenz. Unter dem Begriff „Ventilbetätigungskennlinie" in der vorliegenden Beschreibung sind ferner entweder der Betriebswinkel oder der Ventilhub oder beide zu verstehen.
  • Die Steuervorrichtung gemäß diesem Aspekt der Erfindung begrenzt ferner den Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie unter Berücksichtigung der Motordrehzahl und der Ventilbetätigungskennlinie zum Zeitpunkt der Schätzung der Einlassdifferenz neben der geschätzten Einlassdifferenz.
  • Wie vorstehend erläutert wurde, wird die Einlassdifferenz der Zylinder durch die Motordrehzahl und die Ventilbetätigungskennlinie gleichzeitig beeinflusst. Wenn daher die Motordrehzahl oder die Ventilbetätigungskennlinie unterschiedlich sind, wenn diese sogar bei gleicher Einlassdifferenz geschätzt werden, ist auch die Wertigkeit der Einlassdifferenz (d. h. das Ausmaß der Abnormalität, die durch die Einlassdifferenz angezeigt wird) unterschiedlich.
  • In diesem Aspekt der Erfindung wird die Begrenzung des Steuerbereichs einer Ventilbetätigungskennlinie unter Berücksichtigung der geschätzten Einlassdifferenz und der Motordrehzahl und der Ventilbetätigungskennlinie bestimmt, wenn die Einlassdifferenz geschätzt wird, so dass es möglich ist, die Wertigkeit der Einlassdifferenz exakt wiederzugeben (d. h. das Ausmaß einer Abnormalität, die durch die Einlassdifferenz angezeigt wird), um die Begrenzung des Steuerbereichs ungeachtet der Motordrehzahl oder der Ventilbetätigungskennlinie zu bestimmen, wenn die Einlassdifferenz geschätzt wird. Das heißt, dass es gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ermöglich wird, die Einlassdifferenz zum Bestimmen der Begrenzung des Steuerbereichs bei einer beliebigen Motordrehzahl und einer beliebigen Ventilbetätigungskennlinie zu schätzen.
  • Auch in diesem Aspekt der Erfindung ist es ferner möglich, den Steuerbereich einer Ventilbetätigungskennlinie gemäß der tatsächlich vorliegenden Einlassdifferenz der Zylinder, d. h. das Ausmaß der Drehmomentschwankung und der Abgasemission, aufgrund derselben zu begrenzen. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern des Einlasses möglichst beibehalten werden und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt wer den. Eine Reduktion der Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder kann ferner ebenfalls erreicht werden.
  • In einem Aspekt der Erfindung ist der erste oder zweite Aspekt der Erfindung vorgesehen, der einen Betriebswinkel wie die Ventilbetätigungskennlinie steuert und eine Untergrenze eines Steuerbereichs des Betriebswinkels umso größer einstellt, je größer der Betriebswinkel zum Zeitpunkt der Einschätzung der Einlassdifferenz ist. Das heißt, dass eine Untergrenze der anschließenden Steuerung des Betriebswinkels umso größer eingestellt wird, je größer der Betriebswinkel ist, wenn die Einlassdifferenz in dem Fall geschätzt wird, wenn die gleiche Einlassdifferenz geschätzt wird.
  • Beim Steuern des Betriebswinkels als die Ventilbetätigungskennlinie tritt die Einlassdifferenz der Zylinder umso eher auf, je kleiner der Betriebswinkel ist. Durch Verwendung des zweiten Aspekts der Erfindung kann daher die Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie angemessen bestimmt werden, um die Einlassdifferenz der Zylinder innerhalb des zulässigen Bereichs beizubehalten. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern der Einlassmenge möglichst beibehalten werden und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt werden. Ferner kann eine Reduktion der Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder erreicht werden.
  • In einem dritten Aspekt der Erfindung ist der erste Aspekt der Erfindung vorgesehen, bei dem ein Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie gesteuert wird und eine Untergrenze des Steuerbereichs des Ventilhubs umso größer eingestellt wird, je größer der Ventilhub zum Zeitpunkt der Schätzung der Einlassdifferenzen ist. Das heißt, dass eine Untergrenze der anschließenden Steuerung des Ventilhubs größer eingestellt wird, je größer der Ventilhub beim Schätzten der Einlassdifferenz in dem Fall ist, wenn die selbe Einlassdifferenz geschätzt wird.
  • Beim Steuern des Ventilhubs als die Ventilbetätigungskennlinie tritt die Einlassdifferenz der Zylinder umso eher auf, je kleiner der Ventilhub ist. Daher kann durch Verwendung des dritten Aspekts der Erfindung die Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie angemessen bestimmt werden, so dass die Einlassdifferenz der Zylinder innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern der Einlassmenge möglicht beibehalten werden und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt werden. Ferner kann eine Reduktion der Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder erreicht werden.
  • In einem vierten Aspekt der Erfindung liegt der erste Aspekt der Erfindung vor, der einen Betriebswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert und eine Untergrenz eines Steuerbereichs des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs umso größer einstellt, je größer die geschätzte Einlassdifferenz ist.
  • Auch im vierten Aspekt der Erfindung können Abläufe und Effekte, die im Wesentlichen mit denen im zweiten Aspekt oder dritten Aspekt der Erfindung identisch sind, erhalten werden.
  • In einem fünften Aspekt der Erfindung ist der erste Aspekt der Erfindung vorgesehen, bei dem ein Betriebswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie gesteuert wird, ein Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren einen Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt wird, so dass er um genau einen vorbestimmte Korrekturmenge größer wird, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert wird, und die Korrekturmenge so eingestellt wird, dass sie sich verkleinert, je größer der Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur ist.
  • Wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub relativ groß sind, kann, selbst wenn die Einlassdifferenz groß ist, der Effekt der Montagetoleranz oder der mechani schen Toleranz, der sich auf die Ventilbauteile bezieht, oder eines Verschleißes oder von Ablagerungen auf den Ventilbauteilen, die an der Einlassdifferenz ursächlich beteiligt sind, als gering erachtet werden.
  • Daher besteht gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung die Möglichkeit, davon abzusehen, den Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie mehr als notwendig zu begrenzen und diesen mehr nach Notwendigkeit zu begrenzen. Aufgrund dessen wird ferner keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern der Einlassmenge ermöglicht beibehalten werden und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt werden. Ferner kann eine Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder reduziert werden.
  • In einem sechsten Aspekt der Erfindung ist der fünfte Aspekt der Erfindung vorgesehen, bei dem der Korrekturbetrag so eingestellt ist, dass er größer wird, je größer die geschätzte Einlassdifferenz ist.
  • Gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung besteht die Möglichkeit, den Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie angemessener zu begrenzen und Abläufe und Effekte, die im Wesentlichen mit denen des fünften Aspekts der Erfindung identisch sind, zu erhalten.
  • In einem siebten Aspekt der Erfindung ist der erste Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die Vorrichtung ferner mit einer Betriebssteuerzeitpunkt-Veränderungseinrichtung zum Ändern eines Betriebssteuerzeitpunkts von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil versehen ist, einen Betriebswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert, einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren eines Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt, so dass er um genau einen vorbestimmten Korrekturbetrag größer wird, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert wird, und den Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil ändert, so dass eine Länge einer Zeitspanne, in der das Einlassventil oder das Auslassventil beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur sich einer Länge einer Zeitspanne nähert oder mit dieser übereinstimmt, in der das Einlassventil und das Auslassventil beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur beide offen sind.
  • Wenn die Länge der Zeitspanne, während der das Einlassventil und das Auslassventil beiden offen sind (Ventilüberschneidungsbetrag), sich aufgrund einer Korrektur des Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs zum Steuern des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs verlängert, nimmt die Menge des im Verbrennungsraum verbleibenden, verbrannten Gases zu, verschlechtert sich die Verbrennung und in einigen Fällen kommt es zu einer verstärkten Drehmomentschwankung und zu Fehlzündungen.
  • Demgegenüber wird gemäß dem siebten Aspekt der Erfindung der Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil so geändert, dass die Länge des Ventilüberschneidungsbetrags beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur sich der Länge des Ventilüberschneidungsbetrags beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur nähert oder mit dieser übereinstimmt. Aufgrund dessen ist es ferner möglich, eine verstärkte Drehmomentschwankung und Fehlzündungen, die aufgrund einer Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie auftreten können, zu unterdrücken, um den Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub um exakt vorbestimmte Korrekturbeträge zu vergrößern, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert werden.
  • In einem achten Aspekt der Erfindung ist der siebte Aspekt der Erfindung vorgesehen, der den Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil so ändert, dass ein Steuerzeitpunkt einer Zeitspanne, in der das Einlassventil oder das Auslassventil beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur beide offen sind, sich einem Steuerzeitpunkt einer Zeitspanne nä hert oder mit diesem übereinstimmt, in der das Einlassventil oder Auslassventil beide beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur offen sind.
  • Wenn der Steuerzeitpunkt der Zeitspanne, während der das Einlassventil oder das Auslassventil beide offen sind (Ventilüberschneidung), sich aufgrund einer Korrektur des Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs ändert, um den Betriebswinkel und/oder Ventilhub zu steuern, steigt die Menge des im Verbrennungsraum verbleibenden, verbrannten Gases an, verschlechtert sich die Verbrennung und es kommt zu einer verstärkten Drehmomentschwankung und zu Fehlzündungen, oder die Menge des im Verbrennungsraum verbleibenden, verbrannten Gases nimmt ab und in einigen Fällen kommt es zu einer Verschlechterung der Kraftstoffeffizienz.
  • Demgegenüber wird gemäß dem achten Aspekt der Erfindung der Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil so geändert, dass der Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur sich dem Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidungsbetrags beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur nähert oder mit dieser übereinstimmt. Aufgrund dessen ist es ferner möglich, das Auftreten von Problemen zu unterdrücken, wie z. B. einer verstärkten Drehmomentschwankung, die aufgrund einer Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie auftreten kann, d. h. es ist eine Korrektur möglich, um den Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub um exakt vorbestimmte Korrekturbeträge zu vergrößern, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert werden.
  • In einem neunten Aspekt der Erfindung ist der erste Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die Vorrichtung ferner mit einer Betriebssteuerzeitpunkt-Änderungseinrichtung zum Ändern eines Betriebssteuerzeitpunkts von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil versehen ist, einen Betriebswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert, einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren eines Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt, so dass er sich um genau einen vorbestimmten Korrekturbetrag vergrößert, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert wird, und den Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil ändert, so dass eine Länge einer Zeitspanne, in der das Einlassventil oder das Auslassventil beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur offen sind, kürzer wird als eine Länge einer Zeitspanne, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur offen sind.
  • Beim Steuern der Einlassmenge (in den Verbrennungsraum eingelassene Frischluft) durch eine Kombi-Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs und des Einlassdrucks, falls der Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub während einer Steuerung des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs korrigiert werden, um während einer Steuerung des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs vergrößert zu werden, ist es notwendig, das Drosselventil auf beispielsweise die geschlossene Seite zu steuern, um den Einlassdruck zu reduzieren, um die gleiche Soll-Einlassmenge beizubehalten. Wenn der Einlassdruck aufgrund dieses Effekts auf diese Weise reduziert wird, neigt die Menge des verbleibenden verbrannten Gases Effekts zur Zunahme, selbst wenn die Länge der Zeitspanne, während der das Einlassventil und das Auslassventil beide offen sind (Ventilüberschneidung), mit der Länge vor einer Korrektur des Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs in Übereinstimmung gebracht wird. Das heißt, dass das verbrannte Gas um exakt den Abfall der Einlasstemperatur eher im Verbrennungsraum verbleibt.
  • Demgegenüber wird gemäß dem neunten Aspekt der Erfindung der Betriebssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil so geändert, dass die Länge der Ventilüberschneidung beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur kürzer wird als die Länge der Ventilüberschneidung beim Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur. Aufgrund dessen ist es ferner möglich, einen Anstieg der Menge des verbrannten Gases aufgrund des Abfalls im Einlassdruck zu unterdrücken und dadurch Probleme, wie z. B. eine Drehmomentschwankung, die aufgrund einer Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie auftreten können, zuverlässig zu unterdrücken, während die Einlass menge zur Soll-Einlassmenge gemacht wird, d. h. eine Korrektur, um den Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub um exakt vorbestimmte Korrekturbeträge zu vergrößern, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert werden.
  • In einem zehnten Aspekt der Erfindung ist der neunte Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei ein Grad der Verkürzung der Länge der Zeitspanne, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide offen sind, gemäß einer Größe der Veränderung des Einlassdrucks eingestellt wird, der zur Steuerung der Einlassmenge aufgrund einer Korrektur des Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs, um den Betriebswinkel und/oder Ventilhub zu steuern, erforderlich ist.
  • Bei dem Ausmaß, um den das verbleibende Gas eher im Verbrennungsraum verbleibt, kann davon ausgegangen werden, dass es gemäß der Größe der Veränderung des Einlassdrucks (Abfall im Einlassdruck) bestimmt wird, der zur Steuerung der Einlassmenge aufgrund einer Korrektur des Soll-Betriebswinkels und/oder Soll-Ventilhubs, um den Betriebswinkel und/oder Ventilhub zu steuern, erforderlicht ist. Daher ist es durch Verwendung des zehnten Aspekts der Erfindung möglich, die Menge des verbleibenden verbrannten Gases beim Steuern des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs, während der Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub korrigiert werden, der Menge des verbleibenden, verbrannten Gases beim Steuern des Betriebswinkels und/oder Ventilhubs anzunähern oder mit dieser in Übereinstimmung zu bringen, ohne den Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub zu korrigieren. Aufgrund dessen ist es ferner möglich, Probleme, wie z. B. eine Drehmomentschwankung, die aufgrund einer Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie auftreten können, zuverlässiger zu unterdrücken, d. h. eine Korrektur, um den Soll-Betriebswinkel und/oder Soll-Ventilhub um exakt vorbestimmte Korrekturbeträge zu vergrößern, wenn der Betriebswinkel und/oder Ventilhub gesteuert werden, um das Auftreten von Problemen wie z. B., dass die Länge der Ventilüberschneidung mehr als nötig verkürzt wird und ein Pumpverlust letztlich ansteigt.
  • In einem elften Aspekt der Erfindung ist der erste Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die Einlassdifferenz der Zylinder basierend auf der Einlassmenge geschätzt wird, die durch eine Einlasserfassungseinrichtung erfasst wird, die auf einer Seite stromauf von einer Saugleitung angeordnet ist, die zu einem einzelnen Zylinder abzweigt, und wobei die Einlasserfassungseinrichtung die Einlassmenge zu einem Zeitpunkt einer Ventilbetätigungskennlinie erfasst, durch die die Steuerzeiten der Öffnung der Einlassventile der Mehrzahl der Zylinder einander nicht überschneiden.
  • Wenn die Einlassmenge durch die Einlasserfassungseinrichtung zum Zeitpunkt einer Ventilbetätigungskennlinie erfasst wird, durch die die Steuerzeiten einer Öffnung der Einlassventile von der Mehrzahl der Zylinder einander nicht überschneiden wie im elften Aspekt der Erfindung, wird es möglich, die Einlassmengen der individuellen Zylinder selbst ohne Bereitstellung einer Einlasserfassungseinrichtung an allen Saugleitungen, die zu den individuellen Zylindern abzweigen, zu erfassen. Aufgrund dessen ist es ferner möglich, die Einlassdifferenz exakt zu schätzen, und daher können durch Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der Einlassdifferenz die Effekte der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung hinreichend und zuverlässig erhalten werden.
  • In einem zwölften Aspekt der Erfindung ist der elfte Aspekt der Erfindung vorgesehen, wobei die Einlasserfassungseinrichtung einen Einlassdrucksensor beinhaltet.
  • Als Verfahren zum Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder gibt es z. B. das Verfahren einer Schätzung basierend auf einer Schwankung der Motordrehzahl, das Verfahren einer Schätzung basierend auf der Veränderung eines Kraftstoff-Luftgemischs etc. Die Einlassdifferenz, die durch diese Verfahren geschätzt wird, beinhaltet jedoch die Effekte der Differenzen der Kraftstoffeinspritzmengen der einzelnen Zylinder, so dass, selbst wenn der Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der durch diese Verfahren erhaltenen Einlassdifferenz begrenzt wird, die Möglichkeit besteht, dass die Effekte der in den Ansprüchen angeführten Erfindung nicht hinreichend erhalten werden können.
  • Demgegenüber besteht in diesem Aspekt der Erfindung die Möglichkeit, da die Einlassdifferenzen der Zylinder basierend auf den Einlassmengen geschätzt werden, die durch die Einlassdrucksensoren beinhaltende Einlasserfassungseinrichtung erfasst werden, eine zuverlässigere Einlassdifferenz zu erhalten, wobei die Effekte der Differenzen der Kraftstoffeinspritzmengen der individuellen Zylinder beseitigt werden. Dementsprechend können durch Begrenzung des Steuerbereichs der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der Einlassdifferenz die Effekte der in den Ansprüchen beschriebenen Erfindung hinreichend und zuverlässig erhalten werden.
  • Die vorstehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen besser verständlich. Es zeigen:
  • 1 eine Ansicht der allgemeinen Konfiguration einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Draufsicht auf ein Einlasssystem etc. einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors, die in 1 gezeigt ist;
  • 3 eine Ansicht des Zustands einer Veränderung des Ventilhubs eines Einlassventils zusammen mit einem Betrieb einer Ventilhub-Veränderungsvorrichtung;
  • 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen einer Grenze für einen Steuerbereich eines Ventilhubs zum Reduzieren der Drehmomentschwankung;
  • 5a und 5b Kennfelder zum Bestimmen einer Untergrenze eines Steuerbereichs eines Ventilhubs, der in dem im Flussdiagramm von 4 gezeigten Verfahren herangezogen wird;
  • 6 ein Flussdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Bestimmen einer Grenze für einen Steuerbereich eines Ventilhubs zum Reduzieren der Drehmomentschwankung;
  • 7 ein Kennfeld zum Bestimmen einer Untergrenze eines Steuerbereichs eines Ventilhubs, der in dem im Flussdiagramm von 6 gezeigten Verfahren herangezogen wird;
  • 8 ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 9 ein Flussdiagram zur Erläuterung eines weiteren Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs;
  • 10 ein Kennfeld zum Bestimmen eines Korrekturbetrags X, der in dem unter Verwendung des Flussdiagramms von 9 erläuterten Verfahren herangezogen wird;
  • 11 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines noch weiteren Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs,
  • 12 ein Kennfeld zum Bestimmen eines Korrekturbetrags Y, der in dem unter Verwendung des Flussdiagramms von 11 erläuterten Verfahren herangezogen wird;
  • 13 ein Flussdiagramm zur Erläuterung noch eines weiteren Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs;
  • 14 ein Kennfeld zum Bestimmen eines Korrekturbetrags Z, der in dem unter Verwendung des Flussdiagramms von 13 erläuterten Verfahren herangezogen wird;
  • 15 eine Ansicht des Zustands der Veränderung der Länge etc. einer Ventilüberschneidung durch Korrigieren des Ventilhubs des Einlassventils;
  • 16 eine Ansicht der allgemeinen Konfiguration einer anderen Ausführungsform einer Steuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung; und
  • 17 eine Ansicht der Korrektur des Ventilhubs des Einlassventils und der Veränderung des Betriebssteuerzeitpunkts in einer Ausführungsform mit der in 16 gezeigten Konfiguration.
  • Nachstehend erfolgte eine Erläuterung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung sind identischen oder ähnlichen Komponenten die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
  • 1 ist eine Ansicht der allgemeinen Konfiguration einer Ausführungsform einer Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors der vorliegenden Erfindung, während 2 eine Draufsicht auf ein Einlasssystem etc. der Steuervorrichtung eines Verbrennungsmotors ist, der in 1 gezeigt ist. In 1 und 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Verbrennungsmotorkörper, das Bezugszeichen 2 ein Einlassventil, das Bezugszeichen 3 ein Auslassventil. Wie aus 2 eindeutig hervorgeht, handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor in dieser Ausführungsform um einen Vierzylinder-Verbrennungsmotor. #1 bis #4 in 2 stellen den ersten bis vierten Zylinder dar.
  • In 1 steht das Bezugszeichen 8 für einen Verbrennungsraum, der in einem Zylinder ausgebildet ist, während das Bezugszeichen 9 eine Ventilhub-Änderungsvorrichtung zum Ändern des Ventilhubs ist. Das heißt, dass es durch Betätigen der Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 möglicht ist, den Ventilhub eines Einlassventils 2 zu steuern. Wenn die Ventilhubänderungsvorrichtung 9 den Ventilhub eines Einlassventils 2 ändert, wird in der vorliegenden Ausführungsform in diesem Zusammenhang der Öff nungsbereich des Einlassventils 2 geändert. In einem Einlassventil 2 der vorliegenden Ausführungsform nimmt der Öffnungsbereich des Einlassventils 2 zusammen mit einem Anstieg des Ventilhubs zu. Wie später ausgeführt wird, wird ferner in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Ventilhub eines Einlassventils 2 ferner durch die Ventilhub-Veränderungsvorrichtung 9 geändert wird, der Betriebswinkel des Einlassventils 2 in diesem Zusammenhang ebenfalls verändert.
  • Das Bezugszeichen 15 bezeichnet ein Kraftstoffeinspritzventil, das Bezugszeichen 16 einen Sensor zum Erfassen des Ventilhubs und eines Betriebswinkels des Einlassventils 2, und 17 einen Sensor zum Erfassen der Motordrehzahl. Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen Einlassdrucksensor zum Erfassen des Einlassdrucks, das Bezugszeichen 19 einen Luftströmungsmesser, das Bezugszeichen 20 einen Kühlwassersensor zum Erfassen der Temperatur des Motorkühlwassers, das Bezugszeichen 21 einen Einlasstemperatursensor zum Erfassen der Einlasstemperatur, und das Bezugszeichen 22 eine ECU (elektronische Steuerungseinheit). Das Bezugszeichen 50 steht für einen Zylinder, das Bezugszeichen 51 für eine auf der stromabwärtigen Seite befindliche Saugleitung, die eine Saugleitung bildet, die zu einem individuellen Zylinder abzweigt, das Bezugszeichen 52 für eine auf der Seite stromauf befindliche Saugleitung, das Bezugszeichen 53 für einen Ausgleichbehälter, das Bezugszeichen 54 für eine Abgasleitung, das Bezugszeichen 55 für eine Zündkerze, das Bezugszeichen 56 für ein Drosselventil, und das Bezugszeichen 57 für einen Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor zum Erfassen eines Kraftstoff-Luftverhältnisses eines Abgases.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist das Kraftstoffeinspritzventil 15 mit der ECU 22 verbunden. Ein Signal von der ECU 22 kann verwendet werden, um die Menge des eingespritzten Kraftstoffs oder den Einspritzsteuerzeitpunkt zu steuern. Desgleichen ist die Zündkerze 55 ebenfalls mit der ECU 22 verbunden. Ein Signal von der ECU 22 kann verwendet werden, um den Zündsteuerzeitpunkt zu steuern. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 56 kann ferner ohne Rücksicht auf den Verstellweg des Fahrpedals (der nachstehend als „Fahrpedalverstellung" bezeichnet wird) geändert werden. Der Einlassdruck wird durch Anpassen des Öffnungsgrads des Drosselventils gesteuert.
  • 3 ist eine Ansicht des Zustands der Veränderung des Ventilhubs des Einlassventils 2 in Verbindung mit einem Betrieb der Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9. Wie in 3 gezeigt ist, wird der Ventilhub des Einlassventils 2 durch die Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 fortlaufend geändert. In der vorliegenden Ausführungsform wird ferner die Öffnungszeitspanne des Einlassventils 2 zudem zusammen mit dem Betrieb der Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 geändert. Das heißt, dass der Betriebswinkel des Einlassventils 2 ebenfalls geändert wird. Zusammen mit einer Vergrößerung des Ventilhubs des Einlassventils 2 wird insbesondere der Betriebswinkel des Einlassventils 2 erhöht (durchgehende Linie → gestrichelte Linie → gepunktete Linie). Die Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 kann daher verwendet werden, um den Ventilhub und den Betriebswinkel zu steuern. In der vorliegenden Ausführungsform bildet die Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 eine Ventilbetätigungskennlinie-Steuereinrichtung.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird zusammen mit dem Betrieb der Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 ferner der Steuerzeitpunkt, an dem der Ventilhub des Einlassventils 2 seine Spitze erreicht, ebenfalls geändert. Insbesondere wird zusammen mit einer Vergrößerung des Ventilhubs des Einlassventils 2 der Steuerzeitpunkt, wo der Ventilhub des Einlassventils 2 seine Spitze erreicht, auf spät verstellt (durchgehende Linie → gestrichelte Linie → gepunktete Linie).
  • In der vorliegenden Ausführungsform kann auf diese Weise die Ventilbetätigungskennlinie-Steuereinrichtung, die durch die Ventilhub-Änderungsvorrichtung 9 gebildet wird, verwendet werden, um die Ventilbetätigungskennlinie des Einlassventils 2 zu steuern, während das Drosselventil 56 verwendet werden kann, um den Einlassdruck zu steuern. Ferner wird die Menge der in den Verbrennungsraum 8 eingelassenen Luft, d. h. die Einlassmenge, durch eine Kombi-Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie und des Einlassdrucks gesteuert.
  • In einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor führen jedoch die Montagetoleranz oder mechanische Toleranz, die sich auf die Ventilbauteile beziehen, oder Verschleiß, Ablagerungen etc. der Ventilbauteile zu Variationen der Einlassmenge zwischen den Zylindern, wodurch eine Drehmomentschwankung auftritt oder sich die Abgasemission verschlechtert. Diese Probleme ereignen sich desgleichen in Mehrzylinder-Verbrennungsmotoren einer Bauart, bei denen die Ventilbetätigungskennlinien gesteuert werden, um die Einlassmenge wie in einigen Fällen der vorliegenden Ausführungsform zu steuern. Es hat sich im Besonderen herausgestellt, dass sich, wenn der Einlassdruck identisch ist, der Effekt verstärkt, je kleiner die Einlassmenge aufgrund der Ventilbetätigungskennlinie ist, d. h. je kleiner der Betriebswinkel oder Ventilhub des Einlassventils 2 ist.
  • Um ein derartiges Drehmomentschwankungsproblem in den Griff zu bekommen, kann auch das Verfahren zum Ermitteln der Drehmomentschwankung der Zylinder und zum Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge oder des Zündsteuerzeitpunkts der individuellen Zylinder, um die Drehmomentdifferenz zwischen den Zylindern zu reduzieren, ebenfalls in Betracht gezogen werden, doch kann sich dabei beim Korrigieren der Kraftstoffeinspritzmenge oder des Zündsteuerzeitpunkts, um die Drehmomentdifferenz der Zylinder zu reduzieren, die Abgasemission verschlechtern. Wenn beispielsweise versucht wird, die Drehmomentschwankung lediglich durch die Kraftstoffeinspritzmengen zu unterdrücken, werden die Kraftstoff-Luftverhältnisse der einzelnen Zylinder uneinheitlich, so dass die Reinigungsrate durch den Katalysator abfallen kann. Wenn ferner die Kraftstoffeinspritzmengen korrigiert werden, um das Kraftstoff-Luftverhältnisse der Zylinder zu vereinheitlichen, und dann die Zündsteuerzeitpunkte korrigiert werden, um zu versuchen, eine Drehmomentschwankung zu unterdrücken, kann die Menge der ausgestoßenen unverbrannten HC zunehmen. Diese Phänomene werden in den Betriebsbereichen deutlich, wo sich die Betriebswinkel und -hübe verkleinern.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird daher der Umstand in Betracht gezogen, dass die Einlassdifferenz der Zylinder durch die Ventilbetätigungskennlinie deutlich beeinträchtigt wird, d. h. der Ventilhub und der Betriebswinkel, und es wird das folgende Verfahren verwendet, um die Begrenzung des Steuerbereichs des Ventilhubs und des Betriebswinkels zu bestimmen und die Drehmomentschwankung aufgrund der Drehmomentdifferenz der Zylinder, die basierend auf der Einlassdifferenz der Zylinder entstehen, problemlos und zuverlässig zu reduzieren. Es ist zu beachten, dass, wie aus der vorstehenden Erläuterung deutlich wird, in der vorliegenden Ausführungsform eine bestimmte Beziehung zwischen den Ventilbetätigungskennlinie des Ventilhubs und des Betriebswinkels vorliegt, so dass in der nachstehenden Erläuterung des Verfahrens zur Bestimmung der Begrenzung des Steuerbereichs die Erläuterung unter Heranziehung des Ventilhubs als die Ventilbetätigungskennlinie erfolgt.
  • 4 ist ein Flussdiagramm der Steuerroutine zur Verarbeitung eines der Verfahren zum Bestimmen der Begrenzung des Steuerbereichs des Ventilhubs. Diese Steuerroutine wird durch die ECU 22 durch eine Unterbrechung zu jeweils bestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Wenn diese Steuerroutine startet, wird zunächst bei Schritt 101 beurteilt, ob die Bedingung zum Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder vorliegt. Die Bedingung liegt vor, wenn der Verbrennungsmotor mit einer vorbestimmten Motordrehzahl und einem vorbestimmten Ventilhub arbeitet. Beim Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder ist zu bevorzugen, dass der Motor sich im stationären Betriebszustand befindet, wo die Motordrehzahl und der Ventilhub konstant sind, so dass die vorbestimmte Motordrehzahl und der vorbestimmte Ventilhub in die Motordrehzahl und den Ventilhub verändert können, wenn der Verbrennungsmotor sich nach der Aufwärmphase im Leerlauf befindet.
  • Wenn bei Schritt 101 beurteilt wird, dass die vorstehende Bedingung nicht vorliegt, wird die Steuerroutine beendet, während, wenn ein Vorliegen der Bedingung beurteilt wird, die Routine bei Schritt 103 fortgesetzt wird. Bei Schritt 103 wird die Einlassdifferenz der Zylinder geschätzt. Es können verschiedene Verfahren zum Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder in Betracht gezogen werden, doch gibt es beispielsweise Verfahren zur Schätzung basierend auf einer Schwankung der Motordrehzahl, das Verfahren zur Schätzung basierend auf einer Veränderung des Kraftstoff-Luftverhältnisses, das Verfahren zur Schätzung basierend auf Veränderungen des Einlassdrucks etc. An dieser Stelle werden diese Verfahren einfach erklärt.
  • Zunächst gibt es das Schätzungsverfahren basierend auf der Schwankung der Motordrehzahl. Dabei wird der Sensor 17 zum Erfassen der Motordrehzahl verwendet. Das heißt, dass in dieser Ausführungsform der Sensor 17 zum Ermitteln der Veränderungen der Motordrehzahl im Zeitverlauf verwendet wird, so dass die Ermittlung einer Schwankung der Drehzahl entsprechend einer Gemischentzündung in den Zylindern (#1 bis #4) möglich ist (z. B. Differenz zwischen den Motordrehzahlen kurz vor einer Zündung und der Motordrehzahl nach einer Zündung an den individuellen Zylindern), indem dies in Bezug auf den Kurbelwinkel analysiert wird. Ferner besteht die Möglichkeit, basierend darauf die Einlassmenge der individuellen Zylinder zu ermitteln, und die Möglichkeit, die Einlassdifferenz der Zylinder zu ermitteln, indem die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert berechnet wird, die für die individuellen Zylinder erhalten wird.
  • Dann gibt es das Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Kraftstoff-Luftverhältnisses. Dabei wird der Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor 57 zum Erfassen des Abgas-Kraftstoff-Luftverhältnisses verwendet. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Kraftstoff-Luftverhältnis 57 verwendet wird, um die Veränderungen des Abgas-Kraftstoff-Luftverhältnisses im Zeitverlauf zu ermitteln, so dass es möglich ist, die Kraftstoff-Luftverhältnisse an den individuellen Zylindern zu ermitteln, indem diese in Bezug auf den Kurbelwinkel analysiert werden.
  • Dann gibt es das Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Kraftstoff-Luftverhältnisses. Dabei wird der Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor 57 zum Erfassen des Abgas-Kraftstoff-Luftverhältnisses verwendet. Das heißt, dass in der vorliegenden Ausführungsform das Kraftstoff-Luftverhältnis 57 verwendet wird, um die Veränderungen des Abgas-Kraftstoff-Luftverhältnisses im Zeitverlauf zu ermitteln, so dass es möglich ist, die Kraftstoff-Luftverhältnisse an den individuellen Zylindern zu ermitteln, indem diese in Bezug auf den Kurbelwinkel analysiert werden. Ferner besteht die Möglichkeit, basierend darauf die Einlassmenge der individuellen Zylinder zu schätzten und die Einlassdifferenz der Zylinder zu ermitteln, indem die Differenz zwischen dem ma ximalen Wert und dem minimalen Wert in den Einlassmengen, die für die individuellen Zylinder erhalten wird, berechnet wird.
  • Schließlich gibt es das Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Einlassdrucks. Gemäß diesem Verfahren wird es als möglich erachtet, die Einlassdifferenz der Zylinder exakter als in den vorstehenden beiden Verfahren zu schätzen. Das heißt, dass bei dem Schätzungsverfahren basierend auf der Schwankung der Motordrehzahl und dem Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Kraftstoff-Luftverhältnisses die geschätzte Einlassdifferenz die Effekte der Differenz der Kraftstoffeinspritzmengen zwischen den Zylindern beinhaltet, doch kann bei dem Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Einlassdrucks der Effekt aufgehoben werden. Somit wird davon ausgegangen, dass eine exaktere Einlassdifferenz erhalten werden kann.
  • Das Schätzungsverfahren basierend auf Veränderungen des Einlassdrucks verwendet einen Einlassdrucksensor 18 zum Erfassen des Einlassdrucks. Das heißt, dass der Einlassdrucksensor 18 an der auf der stromabwärtigen Seite befindlichen Saugleitung 51, die die Saugleitung ausbildet, die zu einem individuellen Zylinder abzweigt, um den Druck in der stromabwärts befindlichen Saugleitung 51 zu erfassen. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Einlassmenge des individuellen Zylinders basierend auf der Veränderung des Einlassdrucks (Abfalls des Einlassdrucks) zu schätzen, die durch den Einlassdrucksensor 18 ermittelt wird. Es ist möglich, die Einlassdifferenz der Zylinder zu ermitteln, indem die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der Einlassmengen, die für die Zylinder erhalten wird, berechnet werden.
  • Alternativ ist es zudem möglich, einen Einlassdrucksensor 18, der beispielsweise stromauf von der auf der stromabwärts befindlichen Seite der Saugleitung 51 angeordnet ist, am Ausgleichbehälter 53 anzuordnen, und den Druck im Ausgleichbehälter 53 zu erfassen. Da in diesem Fall der Einlassdrucksensor 18 die Veränderungen im Zeitverlauf des Drucks im Ausgleichsbehälter 53 ermittelt, ist es möglich, die Veränderungen des Einlassdrucks, die den individuellen Zylindern entsprechen, (Abfall des Drucks im Aus gleichbehälter) zu ermitteln, indem diese in Bezug auf den Kurbelwinkel analysiert werden. Ferner besteht die Möglichkeit, basierend darauf die Einlassmengen der individuellen Zylinder zu schätzen, und besteht die Möglichkeit, die Einlassdifferenz der Zylinder durch Berechnen der Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der Einlassmengen, die für die individuellen Zylinder erhalten wird, zu schätzen.
  • Es ist in diesem Fall zu beachten, dass es zu bevorzugen ist, den Druck im Ausgleichbehälter durch einen Einlassdrucksensor 18 zum Zeitpunkt einer Ventilbetätigungskennlinie (Ventilhub und Betriebswinkel) zu erfassen, wenn die Steuerzeitpunkte der Öffnung der Einlassventile der Mehrzahl der Zylinder einander nicht überschneiden. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn im Fall eines Vierzylinder-Verbrennungsmotors der Betriebswinkel kleiner als 180° ist. Es besteht die Möglichkeit, eine exakte Entsprechung der Einlassdrücke, die mittels Erfassung zu diesem Zeitpunkt erfasst werden, zu den individuellen Zylindern einzurichten, und es ist möglich, die Einlassmengen der individuellen Zylinder präziser schätzen zu können.
  • Wenn ferner die Differenzen zwischen den Einlassmengen der individuellen Zylinder, die durch die vorstehend erläuterten Verfahren geschätzt werden, und der Standardeinlassmenge ermittelt werden, die durch den Betriebszustand zu diesem Zeitpunkt bestimmt werden, ist es möglich, zu ermitteln, welcher Zylinder eine größere Einlassmenge und welcher Zylinder eine kleiner Einlassmenge aufweist. In den vorliegenden Ausführungsformen wird ferner die Einlassdifferenz der Zylinder ermittelt, indem die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der geschätzten Einlassmengen der individuellen Zylinder berechnet wird, doch in anderen Ausführungsformen ist es zudem möglich, einen weiteren Wert zu ermitteln, der die Variation der Einlassmengen der Zylinder basierend auf der Differenz mit der Standardeinlassmenge darstellt, die in vorstehenden Art und Weise erhalten wird, und diese anstelle der Einlassdifferenz der Zylinder zu verwenden.
  • Nachdem ein beliebiges der vorstehenden Verfahren zum Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder verwendet worden ist, wird die Routine bei Schritt 105 fortgesetzt, wo die Untergrenze des Steuerbereichs in der letzteren Ventilhubsteuerung gemäß der Einlassdifferenz bestimmt wird, die bei Schritt 103 geschätzt wurde. Bei der Bestimmung der Untergrenze des Steuerbereichs in der Ventilhubsteuerung wird das Kennfeld herangezogen, das in 5a gezeigt ist. Dieses Kennfeld wird für den vorstehenden Fall einer vorbestimmten Motordrehzahl und eines vorbestimmten Ventilhubs im Voraus erstellt, doch die Untergrenze des Ventilhubs ist so dargestellt, dass die Einlassdifferenz der Zylinder in den zulässigen Bereich der Einlassdifferenz fällt, der sogar unter anderen Betriebsbedingungen als der vorstehend bestimmten Motordrehzahl und dem vorstehend bestimmten Ventilhub dem zulässigen Bereich einer Abgasemission und einer Drehmomentschwankung entspricht.
  • Wie in 5a gezeigt ist, neigt die Untergrenz des Ventilhubs zur Vergrößerung, je größer die Einlassdifferenz der Zylinder ist, die bei Schritt 103 geschätzt wurde. Dies ist darin begründet, dass die Einlassdifferenz der Zylinder viel eher in Erscheinung tritt, je kleiner der Ventilhub ist. Durch entsprechendes Erstellen eines solchen Kennfelds kann die Grenze des Steuerbereichs des Ventilhubs zum Beibehalten der Einlassdifferenz der Zylinder innerhalb des zulässigen Bereichs passend bestimmt werden. Es ist zu beachten, dass es als Kennfeld zum Bestimmen der Untergrenze des Ventilhubs möglich ist, ein Kennfeld zu verwenden, das so konzipiert ist, dass die Untergrenze des Ventilhubs zusammen mit einem Anstieg der Einlassdifferenz der Zylinder, die bei Schritt 103 geschätzt wurde, wie in 5b gezeigt ist, schrittweise ansteigt.
  • Wenn die Untergrenze des Ventilhubs bei Schritt 105 bestimmt wird, wird der Steuerbereich des Ventilhubs so begrenzt, dass er zumindest der Untergrenze der anschließenden Steuerung der Einlassmenge entspricht, doch die Gesamt-Einlassmenge von allen Zylindern (d. h. die Einlassmenge des Verbrennungsmotors) kann durch eine Kombi-Steuerung mit der Steuerung des Einlassdrucks durch das Drosselventil 56 auf die Soll-Einlassmenge gesteuert werden. Das heißt, dass die Einlassmenge, die durch den Ventilhub realisiert wird, kleiner als die vorstehende Untergrenze wird, die durch Steuern des Öffnungsgrads des Drosselventils 56 zur geschlossenen Seite hin realisiert wird.
  • Auf diese Weise ist es gemäß diesem Verfahren möglich, den Steuerbereich des Ventilhubs gemäß der sich tatsächlich ereignenden Einlassdifferenz der Zylinder, d. h. das Ausmaß einer Drehmomentschwankung und Abgasemission, die aufgrund derselben auftreten, zu begrenzen. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, kann der Effekt der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie, um die Einlassmenge zu steuern, möglichst beibehalten werden, und eine Drehmomentschwankung aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder unterdrückt werden. Ferner wird die Einlassdifferenz der Zylinder reduziert, so dass eine Verbesserung der Abgasemission ebenfalls erreicht werden kann.
  • Ferner ist das Verfahren zum Reduzieren einer Drehmomentschwankung durch Begrenzen des Steuerbereichs des Ventilhubs auf diese Weise einfacher als das Verfahren zum Reduzieren der Drehmomentschwankung, indem die Kraftstoffeinspritzmengen oder Zündsteuerzeitpunkte der individuellen Zylinder korrigiert werden, da es dabei nicht erforderlich ist, herauszufinden, welcher der Zylinder ein übermäßiges oder unzureichendes Drehmoment zu welchem Grad aufweist. Ferner ist es dahingehend zuverlässig, dass keine Fehlkorrektur der Kraftstoffeinspritzmengen oder Zündsteuerzeitpunkte vorliegt.
  • Anschließend erfolgt eine Erläuterung eines weiteren Bestimmungsverfahrens der Grenze für den Steuerbereich des Ventilhubs zum Reduzieren einer Drehmomentschwankung und zum Unterdrücken einer Verschlechterung der Abgasemission unter Bezugnahme auf 6. 6 ist ein Flussdiagramm der Steuerroutine zur Verarbeitung dieses Verfahrens. Diese Steuerroutine wird durch die ECU 22 durch Unterbrechung zu jeweils einem bestimmten Zeitintervall ausgeführt. Wenn diese Steuerroutine startet, wird zunächst bei Schritt 201 die Einlassdifferenz der Zylinder bei der zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Motordrehzahl und dem zu diesem Zeitpunkt vorliegenden Ventil hub geschätzt. An dieser Stelle wird die Einlassdifferenz der Zylinder durch das Verfahren geschätzt, das in Bezug auf Schritt 103 der Steuerroutine von 4 erläutert wurde.
  • Nachdem die Einlassdifferenz der Zylinder bei Schritt 201 geschätzt worden ist, wird die Routine bei Schritt 203 fortgesetzt, wo das Kennfeld zum Bestimmen der Untergrenze des Ventilhubs ausgewählt wird. Hier wird das Kennfeld basierend auf der Motordrehzahl zum Zeitpunkt einer Schätzung der Einlassdifferenz der Zylinder bei Schritt 201 ausgewählt. Dies ist darin begründet, dass die Einlassdifferenz der Zylinder durch die Motordrehzahl beeinträchtigt wird, so dass, selbst bei der gleichen Einlassdifferenz, wenn die Motordrehzahl zum Zeitpunkt der Schätzung unterschiedlich ist, die Wertigkeit der Einlassdifferenz (d. h. das Ausmaß der Abnormalität, die durch die Einlassdifferenz angezeigt wird) unterschiedlich ist, so dass es notwendig ist, beim Bestimmen der Untergrenze des Ventilhubs anhand der Einlassdifferenz der Zylinder die Motordrehzahl zu berücksichtigen.
  • Das ausgewählte Kennfeld entspricht dann beispielsweise dem Kennfeld, das in 7 gezeigt ist. Dies wird für eine jeweilige Motordrehzahl im Voraus erstellt, zeigt jedoch die Untergrenze des Ventilhubs, so dass die Einlassdifferenz der Zylinder unter den vorhergesehenen Betriebsbedingungen in einen zulässigen Bereich der Einlassdifferenz fällt, der dem zulässigen Bereich einer Drehmomentschwankung und einer Abgasemission entspricht. Das in 7 gezeigte Kennfeld ist ein Kennfeld mit einer Motordrehzahl, wenn die Einlassdifferenz der Zylinder von „R" geschätzt wird. Die Abszisse zeigt den Ventilhub beim Schätzen der Einlassdifferenz der Zylinder, während die Ordinate die Einlassdifferenz der Zylinder darstellt, die bei Schritt 201 geschätzt wird. Die Kurven a, b, c und d verbinden die Punkte, wodurch sich die Untergrenzen des Ventilhubs ergeben. Die Untergrenze des Ventilhubs der Kurve a ist die kleinste, während b, c und d allmählich größer werden. Das heißt, dass in dem in 7 gezeigten Kennfeld die Untergrenze des Steuerbereichs des Ventilhubs so eingestellt ist, dass sie größer wird, je größer die Einlassdifferenz ist, die geschätzt wird, wenn der Ventilhub der gleiche ist, und so eingestellt wird, dass sie für die gleiche Einlassdifferenz größer wird, je größer der Ventilhub ist, wenn die Einlassdifferenz geschätzt wird. Dies ist darin begründet, dass die Einlassdifferenz der Zylinder umso eher auftritt, je kleiner der Ventilhub ist. Durch entsprechendes Erstellen eines solchen Kennfelds kann die Begrenzung des Steuerbereichs des Ventilhubs zur Beibehaltung der Einlassdifferenz zwischen den Zylindern in dem zulässigen Bereich passend bestimmt werden.
  • Nachdem das Kennfeld bei Schritt 203 ausgewählt worden ist, wird die Routine bei Schritt 205 fortgesetzt, wo die Untergrenze des Ventilhubs basierend auf dem bei Schritt 203 ausgewählten Kennfeld bestimmt wird. Nachdem die Untergrenze des Ventilhubs bei Schritt 205 bestimmt worden ist, wird ferner der Steuerbereich des Ventilhubs auf zumindest die Untergrenze der anschließenden Steuerung der Einlassmenge begrenzt. Es ist zu beachten, dass, wie vorstehend erläutert wurde, sogar wenn der Steuerbereich des Ventilhubs begrenzt ist, die Einlassmenge problemlos durch eine Kombi-Steuerung mit einer Steuerung des Einlassdrucks durch das Drosselventil 56 gesteuert werden kann.
  • Auf diese Weise wird gemäß diesem Verfahren die Begrenzung des Steuerbereichs des Ventilhubs angesichts der geschätzten Einlassdifferenz und der Motordrehzahl und des Ventilhubs zum Zeitpunkt einer Schätzung der Einlassdifferenz bestimmt, so dass es möglich ist, die Begrenzung des Steuerbereichs zu bestimmen, die die Wertigkeit der Einlassdifferenz (d. h. das Ausmaß der Abnormalität, die durch die Einlassmenge angezeigt wird) ohne Rücksicht auf die Motordrehzahl oder den Ventilhub exakt wiedergibt, wenn die Einlassdifferenz geschätzt wird. Das heißt, dass es gemäß diesem Verfahren möglich ist, die Einlassdifferenz zu schätzen und die Begrenzung des Steuerbereichs zu einem Zeitpunkt einer beliebigen Motordrehzahl und eines beliebigen Ventilhubs zu schätzen. Es ist zu beachten, dass es in einem Beispiel, das von der beanspruchten Erfindung abweicht, zudem möglich ist, entweder die Motordrehzahl oder den Ventilhub zum Zeitpunkt einer Schätzung der Einlassdifferenz der Zylinder zu spezifizieren, um zu versuchen, die Anzahl der verwendeten Kennfelder zu reduzieren.
  • Bei diesem Verfahren ist es ferner auch möglich, den Steuerbereich des Ventilhubs gemäß der sich tatsächlich ereignenden Einlassdifferenz der Zylinder, d. h., das Ausmaß einer Drehmomentschwankung und einer Abgasemission, aufgrund derselben zu begrenzen. Aufgrund dessen wird keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt, der Effekt aufgrund der Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie zum Steuern der Einlassmenge kann möglichst beibehalten werden, eine Drehmomentschwankung, die aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder auftritt, kann unterdrückt werden und eine Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder reduziert werden. Ferner reduziert dieses Verfahren auch die Drehmomentschwankungen durch Begrenzen des Steuerbereichs des Ventilhubs in der gleichen Weise wie das Verfahren, das unter Bezugnahme auf 4 erläutert wurde. Daher ist es möglich, die Drehmomentschwankung gegenüber dem Fall problemlos und zuverlässig zu reduzieren, in dem die Drehmomentschwankung reduziert wird, indem die Kraftstoffeinspritzmengen und Zündsteuerzeitpunkte für die individuellen Zylinder korrigiert werden.
  • Anschließend erfolgt eine Erläuterung der vorlegenden Ausführungsform. Diese Ausführungsform weist eine große Anzahl von Teilen auf, die sie mit der vorstehend erläuterten Ausführungsform gemein hat. Von einer Erläuterung der gemeinsam vorliegenden Teile wird grundsätzlich abgesehen. Diese Ausführungsform kann wie in 1 und 2 gezeigt konfiguriert sein. In dieser Ausführungsform wird der Steuerbereich einer Ventilbetätigungskennlinie in den vorstehenden anderen Ausführungsformen begrenzt, indem die Soll-Ventilbetätigungskennlinie um exakt einen vorbestimmten Korrekturbetrag korrigiert wird, wenn die Ventilbetätigungskennlinie gesteuert wird.
  • Das heißt, wenn man den Ventilhub der Ventilbetätigungskennlinie in dieser Ausführungsform als Beispiel als heranzieht, wenn eine Einlassdifferenz zwischen den Zylindern vorliegt, wird der Soll-Ventilhub korrigiert, um sich um exakt einen vorbestimmten Betrag zu vergrößern. Ferner wird aufgrund dessen der Ventilhub auf einen größeren Ventilhub als normal gesteuert, so dass es möglich ist, im Wesentlichen die gleichen Effekte zu erhalten als wenn die Untergrenze des Steuerbereichs so geändert wird, dass sie sich in den vorstehenden anderen Ausführungsformen vergrößert. Das heißt, dass keine Verschlechterung der Abgasemission begünstigt wird, die Drehmomentschwankung, die aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder auftritt, unterdrückt wird und eine Reduktion der Verschlechterung der Abgasemission aufgrund der Einlassdifferenz der Zylinder erreicht werden kann.
  • Nachstehend erfolgt eine ausführlichere Erläuterung dieser Ausführungsform. Es ist auch hier zu beachten, dass die Erläuterung unter Verwendung des Ventilhubs als die Ventilbetätigungskennlinie erfolgt, doch dass auch in dieser Ausführungsform eine konstante Beziehung zwischen dem Ventilhub und dem Betriebswinkel vorliegt und das gleiche Konzept auch auf den Betriebswinkel zutreffen kann.
  • 8 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung des Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs in der vorliegenden Ausführungsform. Die Steuerroutine, die in diesem Flussdiagramm gezeigt ist, wird durch die ECU 22 durch eine Unterbrechung jeweils an einem bestimmten Zeitintervall ausgeführt. Wenn diese Steuerroutine startet, wird zunächst bei Schritt 301 beurteilt, ob die Bedingung zum Schätzen der Einlassdifferenz D der Zylinder erfüllt ist. Wenn beurteilt wird, dass die vorstehende Bedingung nicht erfüllt wird, wird die Steuerroutine beendet, während, wenn beurteilt wird, dass die Bedingung erfüllt wird, die Routine bei Schritt 303 fortgesetzt wird, wenn die Einlassdifferenz D der Zylinder geschätzt wird. Der Inhalt der Steuerung bei den Schritten 301 und 303 ist ähnlich dem Inhalt der Schritte 101 und 103 der Steuerroutine von 4.
  • Nachdem die Einlassdifferenz D der Zylinder bei Schritt 303 ermittelt worden ist, wird die Routine bei Schritt 305 fortgesetzt. Bei Schritt 305 wird die Einlassdifferenz D, die bei Schritt 303 ermittelt worden ist, mit einer vorbestimmten Standard-Einlassdifferenz SD verglichen. Wenn ferner die Einlassdifferenz D geringer ist als die vorstehende Standard-Einlassdifferenz SD, wird beurteilt, dass die Einlassdifferenz der Zylinder sich in dem zulässigen Bereich befindet und keine Variation vorliegt, und dann wird die Routine bei Schritt 307 fortgesetzt. Wenn hingegen die Einlassdifferenz D der Standard-Einlassdifferenz SD entspricht oder diese überschreitet, wird beurteilt, dass die Einlassdifferenz zwischen den Zylindern nicht innerhalb des zulässigen Bereichs liegt und eine Variation vorliegt, und dann wird die Routine bei Schritt 309 fortgesetzt.
  • Hier wird die Standard-Einlassdifferenz SD als der Standardwert zur Beurteilung dessen voreingestellt, ob die Einlassdifferenz der Zylinder des Verbrennungsmotors innerhalb des zulässigen Bereichs liegt (d. h. Vorhandensein einer Variation), wobei auch Fälle von anderen Betriebsbedingungen beinhaltet sind, indem sie mit der Einlassdifferenz D der Zylinder verglichen wird, die geschätzt wird, wenn die Bedingung zur Schätzung der Einlassdifferenz von Schritt 301 erfüllt wird. Diese Standard-Einlassdifferenz SD unterscheidet sich in ihrem Wert, wenn sich die Bedingungen zum Schätzen der Einlassdifferenz unterscheiden. Je größer z. B. der Ventilhub der Bedingung zum Schätzen der Einlassdifferenz ist, um so größer neigt der Wert dann zu sein.
  • Wenn bei Schritt 305 dann beurteilt wird, dass keine Variation in der Einlassdifferenz der Zylinder vorliegt, wird die Routine bei Schritt 307 fortgesetzt. In diesem Fall wird der Soll-Ventilhub LM nicht korrigiert. Das heißt, dass in diesem Fall der Ventilhub wie üblich unter Verwendung des unveränderten Soll-Ventilhubs LMb, gesteuert wird, der anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt wird.
  • Wenn hingegen beurteilt wird, dass bei Schritt 305 eine Variation der Einlassdifferenz der Zylinder vorliegt, wird die Routine bei Schritt 309 fortgesetzt. In diesem Fall wird der üblicherweise ermittelte Soll-Ventilhub LMb basierend auf dem Betriebszustand des Verbrennungsmotors korrigiert. Der Soll-Ventilhub nach einer Korrektur wird verwendet, um den Ventilhub zu steuern. Das heißt, dass hier der übliche Soll-Ventilhub LMb einem konstanten Korrekturbetrag C hinzugefügt wird, um den Soll-Ventilhub LM zu korrigieren. Das heißt, dass aufgrund dessen der Soll-Ventilhub so korrigiert wird, dass er um genau den Korrekturbetrag C größer wird. Dabei wird der Ventilhub um einen Ventilhub gesteuert, der größer als normal ist, und es kann ein Effekt erhalten werden, der im Wesentlichen mit dem identisch ist, wenn die Untergrenze der Steuergrenze geändert wird, so dass sie sich in den vorstehenden Ausführungsformen vergrößert. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall die Obergrenze des Soll-Ventilhubs LM vorbestimmt werden kann. Wenn der ursprüngliche Soll-Ventilhub LMb groß ist, und eine Addition des Korrekturbetrags C zur Obergrenze führt, die letztlich überschritten wird, ist es zu bevorzugen, dass der Soll-Ventilhub LM so eingestellt wird, dass er der Obergrenze entspricht.
  • Anschließend erfolgt eine Erläuterung eines weiteren Verfahrens zur Steuerung des Ventilhubs. 9 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung dieses Verfahrens. Die Steuerroutine, die in diesem Flussdiagramm gezeigt ist, wird durch eine Unterbrechung jeweils zu einem bestimmten Zeitintervall durch die ECU 22 ausgeführt. Wenn diese Steuerroutine startet, wird die Routine bei den Schritten 401 und 403 fortgesetzt. Der Inhalt der Steuerung bei den Schritten 401 und 403 dieser Steuerroutine ist ähnlich dem Inhalt der Steuerung der Schritte 101 und 103 der Steuerroutine von 4 oder den Schritten 301 und 303 der Steuerroutine von 8, so dass an dieser Stelle von einer Erläuterung abgesehen wird.
  • In dieser Steuerroutine wird, nachdem die Einlassdifferenz D zwischen den Zylindern bei Schritt 403 ermittelt worden ist, die Routine bei Schritt 405 fortgesetzt, wo der Korrekturwert X für den Soll-Ventilhub LM gemäß der Einlassdifferenz D bestimmt wird. Das heißt, dass zum Bestimmen des Korrekturbetrags X das z. B. in 10 gezeigte Kennfeld verwendet wird. Das Kennfeld von 10 verknüpft die Einlassdifferenz D der Zylinder, die in dem Fall geschätzt wird, wenn die Bedingung zum Schätzen der Einlassdifferenz bei Schritt 401 erfüllt wird, und den Korrekturbetrag, der geeignet ist, wenn die Einlassdifferenz D der Zylinder ermittelt wird, und wird im Voraus erstellt. In dem Beispiel von 10 vergrößert sich der Korrekturbetrag X, umso größer die ermittelte Einlassdifferenz D der Zylinder ist. Ferner wird ein anderes Kennfeld verwendet, wenn die Bedingung zum Schätzen der Einlassdifferenz unterschiedlich ist.
  • Nachdem der Korrekturbetrag X bei Schritt 405 bestimmt worden ist, wird die Routine bei Schritt 407 fortgesetzt, wo der Soll-Ventilhub, der durch Korrigieren des Soll-Ventilhubs LMb, der normalerweise anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt wird, um genau den Korrekturbetrag X (Soll-Ventilhub nach einer Korrektur) erhalten wird, verwendet wird, um den Ventilhub zu steuern. Das heißt, dass in diesem Fall durch Addieren des Korrekturbetrags X, der bei Schritt 405 ermittelt wird, zu dem üblichen Soll-Ventilhub LMb, der Soll-Ventilhub LM korrigiert wird. Aufgrund dessen wird der Soll-Ventilhub LM korrigiert, so dass er um exakt den Korrekturbetrag X größer wird. Folglich wird der Ventilhub durch einen Ventilhub gesteuert, der größer als normal ist, wodurch im Wesentlichen der gleiche Effekt erhalten werden kann als wenn die Untergrenze des Steuerbereichs geändert wird, so dass sie in den vorstehend erwähnten Ausführungsformen größer wird. Ferner wird mit diesem Verfahren die Größe des Korrekturbetrags X durch die Größe der Einlassdifferenz D der Zylinder bestimmt, so dass es möglich ist, den Effekt aufgrund einer Steuerung der Ventilbetätigungskennlinien beizubehalten, um die Einlassmenge möglichst gut zu steuern. Es ist zu beachten, dass auch in diesem Fall die Obergrenze des Soll-Ventilhubs LM vorbestimmt werden kann. Wenn der ursprüngliche Ventilhub LMb groß ist und eine Addition des Korrekturbetrags X dazu führen würde, dass die Obergrenze überschritten wird, ist es zu bevorzugen, dass der Soll-Ventilhub LM der Obergrenze entspricht.
  • Anschließend erfolgt eine Erläuterung noch eines weiteren Verfahrens einer Steuerung des Ventilhubs. 11 ist ein Flussdiagramm, das der Erläuterung dieses Verfahrens dient. Die Steuerroutine, die in diesem Flussdiagramm gezeigt wird, wird durch die ECU 22 durch eine Unterbrechung jeweils zu bestimmten Zeitintervallen ausgeführt. Diese Steuerroutine ist grundsätzlich mit der Steuerroutine von 8 identisch. Das heißt, dass der Inhalt der Steuerung bei den Schritten 501, 503, 505 und 507 dieser Steuerroutine ähnlich dem Inhalt der Steuerung der Schritte 301, 303, 305 und 307 der Steuerroutine von 8 ist, so dass an dieser Stelle von einer Erläuterung abgesehen wird.
  • Wenn auch in dieser Steuerroutine bei Schritt 505, der Schritt 305 entspricht, beurteilt wird, dass die Einlassdifferenz der Zylinder zumindest der Standard-Einlassdifferenz SD entspricht, d. h., dass beurteilt wird, dass die Einlassdifferenz D sich nicht im zulässigen Bereich befindet und eine Variation vorliegt, wird die Routine bei Schritt 509 fortgesetzt, der Schritt 309 entspricht, wobei der Soll-Ventilhub LMb, der normalerweise anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt wird, korrigiert wird und der Soll-Ventilhub nach einer Korrektur verwendet wird, um den Ventilhub zu steuern. In diesem Verfahren wird jedoch der Korrekturbetrag Y, der für die Korrektur verwendet, gemäß dem Soll-Ventilhub LMb vor einer Korrektur bestimmt.
  • Das heißt, dass dieser Korrekturbetrag Y beispielsweise unter Verwendung des wie in 12 gezeigten Kennfelds bestimmt wird. Das Kennfeld von 12 verknüpft den Soll-Ventilhub LMb, der normalerweise anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt wird (d. h. der Soll-Ventilhub vor einer Korrektur), und den Korrekturbetrag Y, der für den Soll-Ventilhub LMb vor einer Korrektur geeignet ist, und wird im Voraus erstellt. In dem Beispiel von 12 wird der Korrekturbetrag Y umso mehr verkleinert, je größer der Soll-Ventilhub LMb vor einer Korrektur ist. Dies ist darin begründet, dass, wenn der Ventilhub relativ groß ist, selbst wenn die Einlassdifferenz groß ist, der Einfluss der Montagetoleranz oder der mechanischen Toleranzen, die sich auf Ventilteile beziehen, oder des Verschleißes oder der Ablagerungen der Ventilteile auf die Einlassdifferenz als geringfügig erachtet werden kann. Dabei wird ermöglicht, zu verhindern, dass der Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie mehr als notwendig begrenzt wird.
  • Wie aus der vorstehenden Erläuterung hervorgeht, wird in diesem Verfahren, wenn die Routine bei Schritt 509 fortgesetzt wird, wo der Soll-Ventilhub LM korrigiert wird und der Ventilhub gesteuert wird, zum Zeitpunkt der Steuerung des Ventilhubs der übliche Soll-Ventilhub LMb anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt, dann wird der Korrekturbetrag Y für den Soll-Ventilhub LMb basierend auf einem Kennfeld ermittelt, wie z. B. in 12, und der Soll-Ventilhub LM wird durch Addieren dieses Korrekturbetrags Y zum ursprünglichen Soll-Ventilhub LMb korrigiert. Dieser Soll-Ventilhub nach einer Korrektur wird ferner verwendet, um den Ventilhub zu steuern.
  • Dabei wird ermöglicht, den Ventilhub auf einen Ventilhub zu steuern, der größer als üblich ist, und zudem ermöglicht, im Wesentlichen die gleichen Effekte zu erhalten als wenn die Untergrenze des Steuerbereichs in den vorstehenden Ausführungsformen geändert wird. Mit diesem Verfahren wird ferner die Größe des Korrekturbetrags Y durch den Soll-Ventilhub LMb vor einer Korrektur bestimmt, so dass ermöglicht wird, durch geeignetes Einstellen des Kennfelds zum Ermitteln des Korrekturbetrags Y zu verhindern, dass der Steuerbereich des Ventilhubs mehr als notwendig begrenzt wird und den Effekt aufgrund einer Steuerung der Ventilbetätigungskennlinien beizubehalten, um die Einlassmenge so gut wie möglich zu steuern.
  • Anschließend erfolgt eine Erläuterung noch eines weiteren Verfahrens des Ventilhubs. 13 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung dieses Verfahrens. Die Steuerroutine, die in diesem Flussdiagramm gezeigt ist, wird durch die ECU 22 durch Unterbrechung jeweils zu einem bestimmten Zeitintervall ausgeführt. Diese Steuerroutine ist grundsätzlich mit der Steuerroutine von 9 identisch. Das heißt, dass der Inhalt der Steuerung bei den Schritten 601 bis 603 dieser Steuerroutine ähnlich dem Inhalt der Steuerung der Schritte 401 bis 403 der Steuerroutine von 9 ist, so dass an dieser Stelle von einer Erläuterung abgesehen wird.
  • Auch in dieser Steuerroutine wird, nachdem die Einlassdifferenz D der Zylinder bei Schritt 603 ermittelt worden ist, die Routine bei Schritt 605 fortgesetzt, wobei ein Kennfeld zum Ermitteln der Korrekturbetrags Z für den Soll-Ventilhub LM ausgewählt wird. Das heißt, dass mit diesem Verfahren die Kennfelder, wie sie durch Z1, Z2 und Z3 in 14 dargestellt sind, im Voraus erstellt werden. Bei Schritt 605 wird ein Kennfeld aus dieser Mehrzahl von Kennfeldern gemäß der Einlassdifferenz D ausgewählt.
  • Jedes Kennfeld, das in 14 gezeigt ist, ist im Wesentlichen mit dem Kennfeld, das in 12 gezeigt ist, identisch und verknüpft den Soll-Ventilhub LMb, der normalerweise anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors ermittelt wird, und den Korrekturbetrag Z, der für den Soll-Ventilhub LMb vor einer Korrektur geeignet ist. Ferner stellen die Kennfelder Korrekturbeträge Z bereit, die für eine Schätzung einer Einlassdifferenz D geeignet sind, die in der Reihenfolge von Z1, Z2 und Z3 größer werden. In dem Beispiel des Kennfelds, das in 14 gezeigt ist, wird die Einlassdifferenz D, die bei Schritt 603 geschätzt wurde, um so größer, je weiter zur Seite Z3 das Kennfeld gewählt wird. Es ist zu beachten, dass hier die Beschreibung unter beispiel hafter Anführung des Falls erfolgt, in dem ein Kennfeld aus drei Kennfeldern Z1 bis Z3 ausgewählt wird, doch ist es auch möglich, zwei oder vier oder mehr Kennfelder zu verwenden. Egal welcher Fall vorliegt, so ist die Einlassdifferenz D der Zylinder, die bei Schritt 603 geschätzt wurde, größer, je größer der Korrekturbetrag Z des ausgewählten Kennfelds ist.
  • Nachdem das Kennfeld zum Ermitteln des Korrekturbetrags Z bei Schritt 605 ausgewählt worden ist, wird die Routine bei Schritt 607 fortgesetzt, wo das Kennfeld, das bei Schritt 605 ausgewählt wird, verwendet wird, um den Soll-Ventilhub LM zu korrigieren und den Ventilhub zu steuern. Das heißt, dass beim Korrigieren des Soll-Ventilhubs LM zu Steuern des Ventilhubs in diesem Verfahren, wenn der Ventilhub gesteuert wird, der übliche Soll-Ventilhub LMb anhand des Betriebszustands des Verbrennungsmotors etc. ermittelt wird; dann der Korrekturbetrag Z für den Soll-Ventilhub LMb basierend auf dem Kennfeld ermittelt wird, das bei Schritt 605 ausgewählt wird, und der Korrekturbetrag Z dem ursprünglichen Soll-Ventilhub LMb hinzugefügt wird, um den Soll-Ventilhub LM zu korrigieren. Der Soll-Ventilhub nach einer Korrektur wird verwendet, um den Ventilhub zu steuern.
  • Dadurch wird ermöglicht, den Ventilhub auf einen Ventilhub zu steuern, der größer als normal ist, und im Wesentlichen die gleichen Effekte zu erhalten als wenn die Untergrenze des Steuerbereichs in den vorstehenden Ausführungsformen größer wird. Mit diesem Verfahren wird ferner die Größe des Korrekturbetrags Z gemäß der Einlassdifferenz D der Zylinder und des Soll-Ventilhubs LMb vor einer Korrektur bestimmt, so dass es zu verhindern möglich ist, dass der Steuerbereich des Ventilhubs mehr als nötig begrenzt wird, und den Effekt aufgrund einer Steuerung der Ventilbetätigungskennlinien beizubehalten, um die Einlassmenge so gut wie möglich zu steuern.
  • Es ist zu beachten, dass in den vorstehenden Ausführungsformen die Ventilhub-Änderungsvorrichtung nur auf der Seite des Einlassventils 2 angeordnet wurde, doch in einer anderen Ausführungsform die Ventilhub-Änderungsvorrichtung auch auf der Seite des Auslassventils 3 angeordnet werden kann oder sowohl auf der Seite des Einlassven tils 2 als auch der Seite des Auslassventils 3 angeordnet werden kann. Ferner wird in diesem Fall berücksichtigt, dass, selbst für ein Auslassventil, wenn der Betriebswinkel oder Ventilhub kleiner wird, das verbleibende Abgas im Zylinder zunimmt, so dass die Einlassmenge abnimmt und dass, je kleiner der Betriebswinkel oder Ventilhub sind, eine Einlassdifferenz der Zylinder um so leichter auftritt, so dass es durch Anwenden einer ähnlichen Technik wie bei den Einlassventilen der vorstehenden Ausführungsformen auf die Auslassventile für möglich gehalten wird, die Drehmomentschwankungen stärker zu reduzieren.
  • In den vorstehenden Ausführungsformen bestand ferner eine bestimmte Beziehung zwischen der Ventilbetätigungskennlinie des Betriebswinkels und des Ventilhubs, doch in einer anderen Ausführungsform ist es möglich, den Betriebswinkel und den Ventilhub unabhängig von einander zu ändern und entweder nur den Betriebswinkel oder nur den Ventilhub zu ändern.
  • Wenn jedoch der Ventilhub (und/oder Betriebswinkel) so korrigiert wird, dass er für den Zweck des Reduzierens der Drehmomentschwankung wie in den vorstehenden Ausführungsformen korrigiert wird, wird die Länge der Zeitspanne, während der sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil offen sind (Ventilüberschneidung), in einigen Fällen länger (siehe 15). Wenn die Länge der Ventilüberschneidung ferner auf diese Weise zunimmt, selbst wenn die Einlassmenge (Frischluft, die in den Verbrennungsraum gesogen wird) auf die Soll-Einlassmenge durch eine Kombinationssteuerung des Ventilhubs (und/oder Betriebswinkels) und Einlassdrucks gesteuert wird, nimmt die Menge des verbrannten Gases, das in dem Verbrennungsraum zurückbleibt (Menge des internen AGR-Gases), zu, verschlechtert sich die Verbrennung und treten in einigen Fällen eine verstärkte Drehmomentschwankung und Fehlzündungen auf. Ferner kann davon ausgegangen werden, dass die Zeitsteuerung der Ventilüberschneidung sich ebenfalls mit einer Korrektur des Ventilhubs (und/oder Betriebswinkels) ändert. In diesem Fall verschlechtert sich in einigen Fällen, neben den verschlechterten Drehmomentschwankungen oder Fehlzündungen aufgrund eines Anstiegs des verbleibenden ver brannten Gases, die Kraftstoffeffizienz aufgrund einer Reduktion der Menge des verbleibenden verbrannten Gases.
  • Daher erfolgt als Nächstes eine Erläuterung einer Ausführungsform, die so konzipiert ist, dass das Auftreten dieses Problems verhindert wird. Es ist zu beachten, dass auch hier eine Erläuterung unter Verwendung des Ventilhubs als Ventilbetätigungskennlinie erfolgt, doch in der nachstehend erläuterten Ausführungsform besteht eine bestimmte Beziehung zwischen dem Ventilhub und dem Betriebswinkel, und vom Betriebswinkel kann das Gleiche angenommen werden.
  • 16 ist eine Ansicht der allgemeinen Konfiguration dieser Ausführungsform. Die Konfiguration von 16 ist im Wesentlichen mit der in 1 gezeigten Konfiguration identisch. Auf eine Erläuterung der gemeinsam vorhandenen Teile wird grundsätzlich verzichtet. Wird die Konfiguration, die in 16 gezeigt ist, mit der Konfiguration, die in 1 gezeigt ist, verglichen, unterscheidet sich die Konfiguration von 16 im Punkt der Bereitstellung der Betriebssteuerzeitpunkt-Änderungsvorrichtung 10 zum Ändern des Betriebssteuerzeitpunkts (des Öffnungssteuerzeitpunkts) am Einlassventil 2. Ferner ist die Konfiguration von 16 zudem mit einem Betriebssteuerzeitpunktsensor 23 zum Erfassen des Betriebssteuerzeitpunkts des Einlassventils 2 versehen.
  • Durch Übernehmen einer derartigen Konfiguration in die vorliegende Ausführungsform besteht die Möglichkeit, den Ventilhub des Einlassventils 2 und auch den Betriebssteuerzeitpunkt zu ändern. Ferner wird unter Nutzung dieser Tatsache in der vorliegenden Ausführungsform bewirkt, dass sich die Länge und der Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung bei einer Korrektur des Ventilhubs der Länge und dem Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung vor einer Korrektur des Ventilhubs nähert oder mit diesen übereinstimmt.
  • Insbesondere wenn der Korrekturbetrag des Soll-Ventilhubs bestimmt wird, wird ein Betriebssteuerzeitpunkt, wobei sich die Länge und der Steuerzeitpunkt der Ventil überschneidung im Fall des Soll-Ventilhubs nach einer Korrektur der Länge und dem Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung im Fall des Soll-Ventilhubs vor einer Korrektur nähert oder mit diesen übereinstimmt, gemäß dem Korrekturbetrag (der dem Soll-Ventilhub nach einer Korrektur) ermittelt, und der Betriebssteuerzeitpunkt wird in den ermittelten Betriebssteuerzeitpunkt gleichzeitig mit einer Steuerung des Ventilhubs geändert, wodurch der Soll-Ventilhub geändert wird.
  • 17 zeigt ein Beispiel eines Falls zum Korrigieren des Ventilhubs und zum Ändern des Betriebssteuerzeitpunkts. In dem in 17 gezeigten Beispiel wird der Betriebssteuerzeitpunkt gleichzeitig mit der Korrektur des Ventilhubs des Einlassventils 2 auf spät verstellt, und es wird bewirkt, dass die Länge und der Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung in dem Fall des Ventilhubs nach einer Korrektur mit der Länge und dem Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung in dem Fall des Ventilhubs vor einer Korrektur übereinstimmen.
  • Wie aus diesem Beispiel deutlich hervorgeht, ist es wie in der vorliegenden Ausführungsform, wenn der Ventilhub und der Betriebssteuerzeitpunkt eines Auslassventils 3 festgelegt sind, durch passendes Einstellen des Betriebssteuerzeitpunkts des Einlassventils 2 möglich zu bewirken, dass sowohl die Länge als auch der Betriebssteuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung in dem Fall des Ventilhubs nach einer Korrektur mit der Länge und dem Steuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung im Fall der Ventilüberschneidung vor einer Korrektur übereinstimmen.
  • Dabei ist es ferner mögliche, das Auftreten der vorstehend erläuterten Probleme (verschlechterte Drehmomentschwankung), die zur Entstehung neigen, wenn der Soll-Ventilhub korrigiert wird, um den Ventilhub zu steuern, und dadurch die Länge und den Betriebssteuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung zu ändern und die Menge des verbleibenden verbrannten Gases zu ändern, zu unterdrücken.
  • Es ist zu beachten, dass ein Fall des Bereitstellens einer Betriebswinkel-Änderungsvorrichtung 10 am Einlassventil 2 erläutert wurde, doch selbst wenn die Betriebs steuerzeitpunkt-Änderungsvorrichtung am Auslassventil 3 angeordnet wird, ist es durch passendes Einstellen des Betriebssteuerzeitpunkts des Auslassventils 3 möglich, die Länge der Ventilüberschneidung im Fall einer Korrektur des Ventilhubs des Einlassventils 2 mit der vor einer Korrektur des Ventilhubs in Übereinstimmung zu bringen. Auch in diesem Fall besteht die Möglichkeit, eine verschlechterte Drehmomentschwankung etc. zu unterdrücken, die zur Entstehung neigt, wenn der Soll-Ventilhub korrigiert wird, um den Ventilhub zu steuern und dadurch die Länge der Ventilüberschneidung zu ändern und die Menge des restlichen verbrannten Gases zu ändern.
  • In einer anderen Ausführungsform besteht ferner die Möglichkeit, die Länge der Ventilüberschneidung beim Korrigieren des Ventilhubs kürzer als die Länge der Ventilüberschneidung vor einer Korrektur des Ventilhubs zu machen, um Probleme wie Drehmomentschwankungen zuverlässig zu unterdrücken, die aufgrund dessen auftreten kann, dass die Menge des verbleibenden verbrannten Gases sich aufgrund einer Korrektur des Soll-Ventilhubs, um den Ventilhub zu steuern, ändert.
  • Das heißt, wenn die Einlassmenge (Frischluft, die in den Verbrennungsraum eingelassen wird) durch eine Kombi-Steuerung der Ventilbetätigungskennlinie des Ventilhubs und des Einlassdrucks gesteuert wird, wenn der Soll-Ventilhub so korrigiert wird, dass er größer wird, wenn der Ventilhub gesteuert wird, um die gleiche Soll-Einlassmenge beizubehalten, ist es beispielsweise notwendig, das Drosselventil auf die geschlossene Seite etc. zu steuern, um den Einlassdruck zu reduzieren. Durch Reduzieren des Einlassdrucks auf diese Weise neigt die Menge des verbleibenden verbrannten Gases aufgrund dieses Effekts zur Zunahme, selbst wenn die Länge der Ventilüberschneidung an die Länge der Ventilüberschneidung vor einer Korrektur des Ventilhubs angeglichen wird. Das heißt, dass die verbrannten Gase dazu neigen, in dem Verbrennungsraum um die Menge des reduzierten Einlassdrucks zurückzubleiben.
  • Daher ist es in diesem Fall zu bevorzugen, die Länge der Ventilüberschneidung im Fall einer Korrektur des Ventilhubs kürzer als die Länge einer Ventilüberschneidung vor einer Korrektur der Ventilüberschneidung zu machen, um so zu verhindern, dass die Menge der verbleibenden verbrannten Gase aufgrund eines Abfalls im Einlassdruck zunimmt.
  • Wenn insbesondere die Korrekturmenge des Soll-Ventilhubs bestimmt wird, wird der Betriebssteuerzeitpunkt, wodurch die Länge der Ventilüberschneidung in dem Fall des Soll-Ventilhubs nach einer Korrektur kürzer wird als die Länge der Ventilüberschneidung im Fall des Soll-Ventilhubs vor einer Korrektur, gemäß dem Korrekturbetrag (oder Soll-Ventilhub nach einer Korrektur) ermittelt, und der Betriebssteuerzeitpunkt wird in den ermittelten Betriebssteuerzeitpunkt gleichzeitig mit der Steuerung des Ventilhubs durch den korrigierten Soll-Ventilhub verändert.
  • Dadurch wird zu verhindern ermöglicht, dass die Menge des verbleibenden verbrannten Gases aufgrund des Abfalls im Einlassdruck ansteigt, so dass ermöglicht wird, dass die Einlassmenge der Soll-Einlassmenge entspricht und Probleme wie eine Drehmomentschwankung, die aufgrund der Menge des verbleibenden verbrannten Gases auftreten, die sich aufgrund einer Korrektur des Soll-Ventilhubs zum Steuern des Ventilhubs verändert, zuverlässiger verhindert werden kann.
  • In diesem Fall wird das Ausmaß der Verkürzung der Länge der Ventilüberschneidung vorzugsweise gemäß der Größe der Veränderung des Einlassdrucks (Abfall des Einlassdrucks), die zum Steuern der Einlassmenge erforderlich ist, aufgrund einer Korrektur des Soll-Ventilhubs zum Steuern des Ventilhubs eingestellt. Dies ist darin begründet, dass das Ausmaß, um das das verbrannte Gas im Verbrennungsraum zurückbleibt, durch die Größe der Veränderung des Einlassdrucks (Abfall des Einlassdrucks) bestimmt wird, die zum Steuern der Einlassmenge aufgrund eines Korrigierens des Soll-Ventilhubs zum Steuern des Ventilhubs erforderlich ist.
  • Dabei besteht die Möglichkeit, zu bewirken, dass sich die Menge des restlichen verbrannten Gases im Falle des Steuerns des Ventilhubs während des Korrigierens des Soll-Ventilhubs der Menge des restlichen verbrannten Gases im Fall einer Steuerung des Ventilhubs nähert oder mit dieser übereinstimmt, ohne den Soll-Ventilhub zu korri gieren. Aufgrund dessen besteht ferner die Möglichkeit, Probleme wie eine Drehmomentschwankung zu unterdrücken, die aufgrund einer Korrektur des Soll-Ventilhubs zur Entstehung neigt, bei der dieser um einen exakten vorbestimmten Korrekturbetrag größer wird, wenn der Ventilhub gesteuert wird, und ist es möglich, das Auftreten von Problemen wie einer Erhöhung der Pumpleistung aufgrund einer Verkürzung der Länge des Ventilüberscheidungsbetrags um mehr als notwendig ist zu unterdrücken.
  • Ferner ist es zudem bei noch einer weiteren Ausführungsform möglich, die Betriebssteuerzeitpunkt-Änderungsvorrichtung an sowohl dem Einlassventil 2 als auch dem Auslassventil 3 anzuordnen. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, die Länge und den Betriebssteuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung so zu ändern, dass es möglich ist, die Länge und den Betriebssteuerzeitpunkt der Ventilüberschneidung nach einer Korrektur so einzustellen, dass sie angesichts der Kraftstoffeffizienz und der Drehmomentschwankungen etc. zusammen mit einer Korrektur des Ventilhubs einen optimalen Wert erreichen.
  • Das heißt, wenn die Korrekturbeträge der Ventilhübe bestimmt werden, werden die Betriebssteuerzeitpunkte des Einlassventils 2 und des Auslassventils 3 zum Optimieren der Länge und des Steuerzeitpunkts der Ventilüberschneidung in dem Fall, dass die Ventilhübe korrigiert werden, unter Berücksichtigung von Kraftstoffeffizienz, Drehmomentschwankungen etc. gemäß der Korrekturbeträge (oder Ventilhübe nach einer Korrektur) ermittelt, die Ventilhübe korrigiert und gleichzeitig die Betriebssteuerzeitpunkte in die ermittelten Betriebssteuerzeitpunkte geändert. Dabei kann eine Verbesserung der Kraftstoffeffizienz und der Drehmomentschwankungen zusammen mit einer Korrektur der Ventilhübe erreicht werden.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die mehreren Ausführungsformen derselben beschrieben worden ist, die in der beigefügten Zeichnung gezeigt sind, sind die Ausführungsformen nur veranschaulichend, jedoch nicht einschränkend. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung sollte jedoch durch die angehäng ten Anspruche begrenzt sein und die vorliegende Erfindung kann ohne vom Schutzumfang der Ansprüche abzuweichen, abgeändert werden.
    • 1
    Verbrennungsmotorkörper
    2
    Einlassventil
    3
    Auslassventil
    8
    Verbrennungsraum im Zylinder
    9
    Ventilhub-Änderungsvorrichtung
    10
    Betriebssteuerzeitpunkt-Änderungsvorrichtung
    56
    Drosselventil
    57
    Kraftstoff-Luftverhältnis-Sensor

Claims (12)

  1. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor, die mit einer Ventilbetätigungskennlinien-Steuerungseinrichtung zum Steuern einer Ventilbetätigungskennlinie von zumindest entweder einem Einlassventil oder einem Auslassventil versehen ist, die eine Einlassdifferenz von Zylindern schätzt und einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie gemäß der geschätzten Einlassdifferenz schätzt, wobei die Steuervorrichtung den Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie unter Berücksichtigung der Motordrehzahl und der Ventilbetätigungskennlinie zum Zeitpunkt der Schätzung der Einlassdifferenz neben der geschätzten Einlassdifferenz begrenzt.
  2. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die einen Betätigungswinkel als die Ventilbetätigungskennlinie steuert und eine Untergrenze des Steuerbereichs des Betätigungswinkels umso größer einstellt, je größer der Betätigungswinkel zum Zeitpunkt des Schätzens der Einlassdifferenz ist.
  3. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die einen Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert und eine Untergrenze des Steuerbereichs des Ventilhubs umso größer einstellt, je größer der Ventilhub zum Zeitpunkt des Schätzens der Einlassdifferenz ist.
  4. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die einen Betätigungswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert und eine Untergrenz eines Steuerbereichs des Betätigungswinkels und/oder Ventilhubs umso größer einstellt, je größer die geschätzte Einlassdifferenz ist.
  5. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, die einen Betätigungswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert, einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren eines Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt, um um exakt einen vorbestimmten Korrekturbetrag größer zu werden, wenn der Betätigungswinkel und/oder Ventilhub gesteuert wird, und den Korrekturbetrag umso kleiner einstellt, je größer der Soll-Betätigungswinkel und/oder Soll-Ventilhub vor einer Korrektur ist.
  6. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 5, wobei der Korrekturbetrag so eingestellt ist, dass er umso größer wird, je größer die geschätzte Einlassdifferenz ist.
  7. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ferner mit einer Betätigungssteuerzeitpunkt-Änderungseinrichtung zum Ändern eines Betätigungssteuerzeitpunkts von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil versehen ist, einen Betätigungswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert, einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren eines Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt, um um exakt einen vorbestimmten Korrekturbetrag größer zu werden, wenn der Betätigungswinkel und/oder Ventilhub gesteuert wird, und den Betätigungssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil ändert, so dass eine Länge einer Zeitspanne, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs nach einer Korrektur offen sind, sich einer Länge einer Zeitspanne nähert oder mit ihr übereinstimmt, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder des Soll-Ventilhubs vor einer Korrektur offen sind.
  8. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, die den Betätigungssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil ändert, so dass ein Steuerzeitpunkt von einer Zeitspanne, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Hubs nach einer Korrektur offen sind, sich einem Steuerzeitpunkt einer Zeitspanne nähert oder mit ihr übereinstimmt, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder des Soll-Ventilhubs vor einer Korrektur offen sind.
  9. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ferner mit einer Betätigungssteuerzeitpunkt-Änderungseinrichtung zum Ändern eines Betätigungssteuerzeitpunkts von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil versehen ist, einen Betätigungswinkel und/oder Ventilhub als die Ventilbetätigungskennlinie steuert, einen Steuerbereich der Ventilbetätigungskennlinie durch Korrigieren eines Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs begrenzt, um um exakt einen vorbestimmten Korrekturbetrag größer zu werden, wenn der Betätigungswinkel und/oder Ventilhub gesteuert werden, und den Betätigungssteuerzeitpunkt von zumindest entweder dem Einlassventil oder dem Auslassventil ändert, so dass eine Länge einer Zeitspanne, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs nach einer Korrektur offen sind, kürzer als eine Zeitspanne wird, in der das Einlassventil und das Auslassventil beide in dem Fall des Soll-Betätigungswinkels und/oder des Soll-Ventilhubs vor einer Korrektur offen sind.
  10. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, wobei ein Ausmaß der Verkürzung der Länge der Zeitspanne, bei der das Einlassventil und das Auslassventil beiden offen sind, gemäß einer Größe der Veränderung des Einlassdrucks eingestellt wird, der zur Steuerung des Einlasses aufgrund eines Korrigierens des Soll-Betätigungswinkels und/oder Soll-Ventilhubs zum Steuern des Betätigungswinkels und/oder Ventilhubs notwendig ist.
  11. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, wobei die Einlassdifferenz von Zylindern basierend auf dem Einlass geschätzt wird, der durch eine Einlasserfassungseinrichtung erfasst wird, die auf einer Seite stromauf einer Einlassleitung angeordnet ist, die zu einem einzelnen Zylinder abzweigt, und wobei die Einlasserfassungseinrichtung den Einlass zum Zeitpunkt einer Ventilbetätigungskennlinie erfasst, um die die Steuerzeitpunkte der Öffnung der Einlassventil der Mehrzahl der Zylinder nicht überlappen.
  12. Steuervorrichtung für einen Mehrzylinder-Verbrennungsmotor nach Anspruch 11, wobei die Einlasserfassungseinrichtung einen Einlassdrucksensor beinhaltet.
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