EP1058774B1 - Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine - Google Patents

Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
EP1058774B1
EP1058774B1 EP99908943A EP99908943A EP1058774B1 EP 1058774 B1 EP1058774 B1 EP 1058774B1 EP 99908943 A EP99908943 A EP 99908943A EP 99908943 A EP99908943 A EP 99908943A EP 1058774 B1 EP1058774 B1 EP 1058774B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
camshaft
control signal
adjustment
actuator
totz
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP99908943A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1058774A1 (de
Inventor
Hong Zhang
Gerd RÖSEL
Erhard Otto
Wolfgang Schulte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayerische Motoren Werke AG
Siemens AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG, Siemens AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP1058774A1 publication Critical patent/EP1058774A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1058774B1 publication Critical patent/EP1058774B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34403Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
    • F01L1/34406Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft the helically teethed sleeve being located in the camshaft driving pulley
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34436Features or method for avoiding malfunction due to foreign matters in oil
    • F01L2001/34443Cleaning control of oil control valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2201/00Electronic control systems; Apparatus or methods therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2800/00Methods of operation using a variable valve timing mechanism
    • F01L2800/05Timing control under consideration of oil condition

Definitions

  • the invention relates to a device for adjusting the Movement course of the gas exchange valves of an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • GB-A-2 288 037 describes a setting device the course of movement of the gas exchange valves of an internal combustion engine known with a camshaft that has a regulator, which is an actuating signal for an actuator of an actuating device generated for adjusting the camshaft. Furthermore is a feedforward control is provided which additively the control signal corrected. From JP-A-60 190610 A is a device for setting the course of movement of the gas exchange valves an internal combustion engine with a camshaft known.
  • the object of the invention is the known device such to further develop that comfortable operation of the internal combustion engine, also in non-stationary operation and with long dead times the establishment, with a low at the same time Fuel consumption and high performance is ensured.
  • the object is achieved by the features of patent claim 1.
  • the solution is characterized in that the course of movement the gas exchange valves surprisingly simple very can be adjusted quickly. So each one in the current Operating state of the internal combustion engine desired course of motion of the gas exchange valves are guaranteed. Moreover the controller only needs inaccuracies in the feedforward control compensate.
  • An internal combustion engine ( Figure 1) includes a cylinder 1 a piston 11 and a connecting rod 12.
  • the connecting rod 12 is connected to the piston 11 and a crankshaft 2.
  • a first gear 21 is arranged on the crankshaft 2.
  • the first gear 21 is connected to a second chain 21a
  • Gear 31 mechanically coupled on a camshaft 3 is arranged.
  • the camshaft 3 has cams 32, 33 on, which act on gas exchange valves 41, 42.
  • the internal combustion engine is shown in Figure 1 with a cylinder. Of course, the internal combustion engine can also have multiple cylinders.
  • An actuating device 5 for setting the course of movement the gas exchange valve is assigned to the internal combustion engine.
  • the actuating device 5 has a mechanical adjustment part 51, the hydraulic lines 52, 53 with an actuator 54, which is preferably designed as a hydraulic three-way valve is connected.
  • the actuator is with a High pressure hydraulic line 55 and a low pressure hydraulic line 56 connected to an oil reservoir, which if necessary an oil pump is also assigned.
  • a control device 6 is provided, which is assigned to sensors are, which record different measured variables and each determine the measured value of the measured variable.
  • the control device 5 determines a control signal TVAN_S depending on the measured variables for the actuator 54.
  • the sensors are designed as a speed sensor 71 which a speed N and a crankshaft angle KW of the crankshaft 2 detects a camshaft angle sensor 72, the camshaft angle NW detects an air mass meter 73, the one Air mass flow MAF detected, or an oil temperature sensor 74, which detects the oil temperature TOEL.
  • a speed sensor 71 which a speed N and a crankshaft angle KW of the crankshaft 2 detects a camshaft angle sensor 72
  • the camshaft angle NW detects an air mass meter 73
  • the one Air mass flow MAF detected detected
  • an oil temperature sensor 74 which detects the oil temperature TOEL.
  • the invention can be any subset of the sensors mentioned or additional sensors may also be present.
  • FIG. 2 shows the camshaft 3 with the mechanical adjustment part 51 in a sectional view.
  • the mechanical Adjustment part 51 is assigned to second gear 31, which is positively connected to a third gear 511 is.
  • the third gear 511 has helical teeth, in an assigned helical toothing of a ring gear 512 intervenes.
  • the sprocket faces inward On a straight toothing, which in a corresponding trained toothing of a fourth gear 583 intervenes.
  • the ring gear 512 is axially displaced to the camshaft.
  • a spring 514 is provided for resetting the Sprocket in a predetermined rest position, if none forces caused by the oil pressure in the lines act on the gear rim 512.
  • the adjusting device 5 enables a phase adjustment of the Camshaft 3 relative to the crankshaft 4. So the phase continuously adjusted within a specified range become. The start and end of the stroke of the gas exchange valves can thus be varied.
  • a pilot control has a summing point S1, in which the difference NWSOLL_DIF of the nominal value NWSOLL and an estimated value NW_MOD_O_TOTZ the adjustment of the camshaft without consideration the dead time TOTZ_VANOS of the actuating device is determined.
  • a pilot control value T_VAN of the duration of the energization of the Three-two-way valve 54 determined. The determination of the input tax value T_VAN takes place cyclically with a given one Cycle time, preferably speed synchronous.
  • a block B2 forms the route behavior of the actuating device 5 and includes, for example, an integrator that is dependent from the pilot control value T_VAN and the cycle duration and the speed N and a determined adjustment speed of the camshaft the estimated value NW_MOD_O_TOTZ of the adjustment of the Camshaft determined without taking the dead time TOTZ_VANOS into account.
  • the dead time TOTZ_VANOS is caused by the Excitation time of the electromagnets of the three-two-way valve, the behavior of the hydraulic system with different oil viscosities, of the oil pressure build-up at low engine speeds N and the design of the three-two-way valve itself.
  • an estimate NW_MOD of the adjustment the camshaft taking into account the dead time of the actuating device 5 determined. This depends on the dead time TOTZ_VANOS the actuating device 5, which consists of a map depending on the speed N, the air mass flow MAF and the oil temperature TOIL is determined.
  • a second summing point S2 becomes the difference between the measured value NWIST and the Estimated NW_MOD of the adjustment of the camshaft determined.
  • the measured value NWIST of the adjustment of the camshaft 3 becomes dependent on the detected crankshaft angle KW and camshaft angle NW determined.
  • a controller is provided that depends on the difference NW_DIF_REG of the actual value NWIST and the estimated value NW_MOD and the dead time TOTZ_VANOS a control value TVAN_REG the duration of the energization of the three-two-way valve determined.
  • the controller is preferably a P controller educated. But it can also be used as a PI or PID or formed as another controller known to those skilled in the art his.
  • the controller is preferably designed to be adaptive, in such a way that the controller parameters are dependent on the Dead time TOTZ_VANOS.
  • a block B5 is preferably provided, which is an integrator which integrates the control value TVAN_REG until it has a minimal time period T_MIN_VAN of energizing the three-two-way valve exceeds. If the integrated control value T_VAN_REG_INT exceeds the minimum time period T_MIN_VAN, this integrated control value is sent to a third summing point S3 output and the integrator reset. Thereby is achieved that even small control differences are corrected can, which lead to energization times, which in Tolerance range of the actuating device 5 are.
  • block B6 it is checked whether the difference in the pilot value T_VAN and the integrated control value T_VAN_REG_INT the duration of the energization of the three-two-way valve has an amount greater than the minimum Duration T_MIN_V of energizing the three-two-way valve. Only in this case will the respective electromagnet of the three-two-way valve for the duration TVAN_S. This increases the lifespan of the actuator 5, particularly the three-two-way valve 54, since it energized less frequently during operation of the internal combustion engine becomes.
  • the controller of block B4 only needs to be inaccurate Compensate feedforward control. So the adjustment can be adjusted the camshaft 3 take place very quickly.
  • the control device is also characterized by this that the feedforward control determines the position independently of the system dead time with a very high, usually maximum adjustment speed implements.
  • the scope of Fluctuations in the dead time for the controller is high. This increases the robustness of the control loop significantly without one measurable deterioration in control quality and control speed.
  • the adjustment part 51 also be designed such that the stroke course of the gas exchange valves is variable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

Eine Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle weist einen Regler auf, der ein Stellsignal für ein Stellglied (54) einer Stelleinrichtung (5) zum Verstellen der Nockenwelle (3) erzeugt. Eine Vorsteuerung ist vorgesehen, die das Stellsignal additiv korrigiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Aus der DE 43 40 614 C2 ist eine Vorrichtung zur Verdrehung einer Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in einer Brennkraftmaschine bekannt. Die Vorrichtung weist einen Regler auf, der abhängig von der Abweichung einer Ist-Position der Nockenwelle von einer Soll-Position ein Stellsignal erzeugt. Das Stellsignal wird multiplikativ mit einem Korrekturfaktor korrigiert, der abhängig von der Drehzahl und der Öltemperatur ermittelt wird.
Aus der GB-A-2 288 037 ist eine Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle bekannt, die einen Regler aufweist, der ein Stellsignal für ein Stellglied einer Stelleinrichtung zum Verstellen der Nockenwelle erzeugt. Ferner ist eine Vorsteuerung vorgesehen, die das Stellsignal additiv korrigiert. Auch aus der JP-A-60 190610 A ist eine Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle bekannt.
Derartige Vorrichtungen weisen signifikante Totzeiten auf, die die maximal erreichbare Regelgeschwindigkeit herabsetzen. In der Praxis hat sich gezeigt, daß der Regler entweder so parametrisiert werden kann, daß ein Sprung in der Soll-Position nur langsam nachgeführt wird, oder daß ein Sprung in der Soll-Position schnell nachgeführt wird mit der Konsequenz einer geringen Stabilitätsreserve. Ein schnelles Nachführen von Sprüngen der Soll-Position ist jedoch notwendig, um einen komfortablen Betrieb der Brennkraftmaschine auch im Instationärbetrieb mit gleichzeitig einem geringen Kraftstoffverbrauch und hoher Leistung sicherzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung ist, die bekannte Einrichtung derart weiterzubilden, daß ein komfortabler Betrieb der Brennkraftmaschine, auch im Instationärbetrieb und bei großen Totzeiten der Einrichtung, mit gleichzeitig einem geringen Kraftstoffverbrauch und hoher Leistung sichergestellt ist.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der Bewegungsverlauf der Gaswechselventile überraschend einfach sehr schnell verstellt werden kann. So kann jeweils der im aktuellen Betriebszustand der Brennkraftmaschine gewünschte Bewegungsverlauf der Gaswechselventile gewährleistet werden. Außerdem muß der Regler nur noch Ungenauigkeiten der Vorsteuerung kompensieren.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
eine Brennkraftmaschine,
Figur 2
eine Nockenwelle mit einem Schnitt durch ein mechanisches Verstellteil,
Figur 3
ein Blockschaltbild der Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion werden figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfaßt einen Zylinder 1 mit einem Kolben 11 und einer Pleuelstange 12. Die Pleuelstange 12 ist mit dem Kolben 11 und einer Kurbelwelle 2 verbunden. Ein erstes Zahnrad 21 ist auf der Kurbelwelle 2 angeordnet. Das erste Zahnrad 21 ist über eine Kette 21a mit einem zweiten Zahnrad 31 mechanisch gekoppelt, das auf einer Nockenwelle 3 angeordnet ist. Die Nockenwelle 3 weist Nocken 32, 33 auf, die auf Gaswechselventile 41, 42 einwirken. Die Brennkraftmaschine ist in der Figur 1 mit einem Zylinder dargestellt. Selbstverständlich kann die Brennkraftmaschine auch mehrere Zylinder aufweisen.
Eine Stelleinrichtung 5 zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile ist der Brennkraftmaschine zugeordnet. Die Stelleinrichtung 5 hat ein mechanisches Verstellteil 51, das über Hydraulikleitungen 52, 53 mit einem Stellglied 54, das vorzugsweise als hydraulisches Drei-Zwei-Wegeventil ausgebildet ist, verbunden ist. Das Stellglied ist mit einer Hochdruck-Hydraulikleitung 55 und einer Niederdruck-Hydraulikleitung 56 mit einem Ölreservoir verbunden, dem gegebenenfalls auch eine Ölpumpe zugeordnet ist.
Eine Steuereinrichtung 6 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Meßgrößen erfassen und jeweils den Meßwert der Meßgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 5 ermittelt abhängig von den Meßgrößen ein Stellsignal TVAN_S für das Stellglied 54.
Die Sensoren sind ausgebildet als ein Drehzahlsensor 71, der eine Drehzahl N und einen Kurbelwellenwinkel KW der Kurbelwelle 2 erfaßt, ein Nockenwellenwinkelsensor 72, der Nockenwellenwinkel NW erfaßt, ein Luftmassenmesser 73, der ein Luftmassenstrom MAF erfaßt, oder ein Öltemperatursensor 74, der die Öltemperatur TOEL erfaßt. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Figur 2 zeigt die Nockenwelle 3 mit dem mechanischen Verstellteil 51 in einer Schnittbilddarstellung. Dem mechanischen Verstellteil 51 ist das zweite Zahnrad 31 zugeordnet, das formschlüssig mit einem dritten Zahnrad 511 verbunden ist. Das dritte Zahnrad 511 weist eine Schrägverzahnung auf, die in eine zugeordnete Schrägverzahnung eines Zahnkranzes 512 eingreift. Der Zahnkranz weist auf seiner nach innen gerichteten Seite eine Geradeverzahnung auf, die in eine entsprechend ausgebildete Verzahnung eines vierten Zahnrades 583 eingreift. Abhängig von dem Öldruck in den Hydraulikleitungen 52, 53 wird der Zahnkranz 512 axial zu der Nockenwelle verschoben. Eine Feder 514 ist vorgesehen zum Rückstellen des Zahnkranzes in eine vorgegebene Ruheposition, wenn keine durch den Öldruck in den Leitungen hervorgerufenen Kräfte auf den Zahnkranz 512 einwirken.
Die Stelleinrichtung 5 ermöglicht eine Phasenverstellung der Nockenwelle 3 relativ zu der Kurbelwelle 4. So kann die Phase innerhalb eines vorgegebenen Bereiches kontinuierlich verstellt werden. Der Hubbeginn und das Hubende der Gaswechselventile kann somit variiert werden.
Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 6, die das Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile steuert. Ein Sollwert NWSOLL der Verstellung der Nockenwelle wird aus einem ersten Kennfeld abhängig von der Drehzahl N und dem Luftmassenstrom MAF oder einer anderen Lastgröße ermittelt.
Eine Vorsteuerung hat eine Summierstelle S1, in der die Differenz NWSOLL_DIF des Sollwertes NWSOLL und eines Schätzwertes NW_MOD_O_TOTZ der Verstellung der Nockenwelle ohne Berücksichtigung der Totzeit TOTZ_VANOS der Stelleinrichtung ermittelt wird. In einem Block B1 wird abhängig von der Differenz NWSOLL_DIF der Drehzahl N und der Öltemperatur TOEL ein Vorsteuerwert T_VAN der Zeitdauer der Bestromung des Drei-Zwei-Wegeventils 54 ermittelt. Die Ermittlung des Vorsteuerwertes T_VAN erfolgt zyklisch mit einer vorgegebenen Zykluszeit, vorzugsweise drehzahlsynchron.
Ein Block B2 bildet das Streckenverhalten Stelleinrichtung 5 nach und umfaßt zum Beispiel einen Integrator, der abhängig von dem Vorsteuerwert T_VAN und der Zyklusdauer und der Drehzahl N und einer ermittelten Verstellgeschwindigkeit der Nokkenwelle den Schätzwert NW_MOD_O_TOTZ der Verstellung der Nockenwelle ohne Berücksichtigung der Totzeit TOTZ_VANOS ermittelt. Die Totzeit TOTZ_VANOS ist hervorgerufen durch die Erregungszeit der Elektromagneten des Drei-Zwei-Wege-Ventils, des Verhaltens des Hydrauliksystems bei unterschiedlichen Ölviskositäten, des Öldruckaufbaus bei niedrigen Drehzahlen N und der Ausbildung des Drei-Zwei-Wege-Ventils an sich. Da bei dem Schätzwert NW_MOD_O_TOTZ die Totzeit der Stelleinrichtung nicht berücksichtigt wird, erfolgt bei jedem Berechnungszyklus des Vorsteuerwertes T_VAN eine Rückmeldung über die geschätzte Verstellung der Nockenwelle, die nach Ablauf der Totzeit auch tatsächlich an der Nockenwelle eintritt. Die Vorsteuerung ist somit äußerst präzise und unabhängig von der Totzeit der Stelleinrichtung 5.
In einem Block B3 wird ein Schätzwert NW_MOD der Verstellung der Nockenwelle unter Berücksichtigung der Totzeit der Stelleinrichtung 5 ermittelt. Dies erfolgt abhängig von der Totzeit TOTZ_VANOS der Stelleinrichtung 5, die aus einem Kennfeld abhängig von der Drehzahl N, dem Luftmassenstrom MAF und der Öltemperatur TOIL ermittelt wird. In einer zweiten Summierstelle S2 wird die Differenz des Meßwertes NWIST und des Schätzwertes NW_MOD der Verstellung der Nockenwelle ermittelt. Der Meßwert NWIST der Verstellung der Nockenwelle 3 wird abhängig von dem erfaßten Kurbelwellenwinkel KW und Nokkenwellenwinkel NW ermittelt.
In einem Block B4 ist ein Regler vorgesehen, der abhängig von der Differenz NW_DIF_REG des Istwertes NWIST und des Schätzwertes NW_MOD und der Totzeit TOTZ_VANOS einen Regelwert TVAN_REG der Zeitdauer der Bestromung des Drei-Zwei-Wegeventils ermittelt. Der Regler ist vorzugsweise als P-Regler ausgebildet. Er kann aber auch als PI- oder PID- oder als ein sonstiger dem Fachmann bekannter Regler ausgebildet sein. Der Regler ist dabei vorzugsweise adaptiv ausgebildet, und zwar so, daß die Reglerparameter abhängig sind von der Totzeit TOTZ_VANOS.
Vorzugsweise ist ein Block B5 vorgesehen, der einen Integrator umfaßt, der den Regelwert TVAN_REG integriert, bis er eine minimale Zeitdauer T_MIN_VAN der Bestromung des Drei-Zwei-Wege-Ventils überschreitet. Wenn der integrierte Regelwert T_VAN_REG_INT die minimale Zeitdauer T_MIN_VAN überschreitet, wird dieser integrierte Regelwert an eine dritte Summierstelle S3 ausgegeben und der Integrator wieder zurückgesetzt. Dadurch wird erreicht, daß auch kleine Regeldifferenzen ausgeregelt werden können, die zu Bestromungszeiten führen, die im Toleranzbereich der Stelleinrichtung 5 liegen.
In einem Block B6 wird überprüft, ob die Differenz des Vorsteuerwertes T_VAN und des integrierten Regelwertes T_VAN_REG_INT der Zeitdauer der Bestromung des Drei-Zwei-Wege-Ventils einen Betrag hat, der größer ist als die minimale Zeitdauer T_MIN_V der Bestromung des Drei-Zwei-Wegeventils. Nur in diesem Fall wird der jeweilige Elektromagnet des Drei-Zwei-Wege-Ventils für die Zeitdauer TVAN_S bestromt. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer der Stelleinrichtung 5, insbesondere des Drei-Zwei-Wege-Ventils 54, da es während des Betriebs der Brennkraftmaschine seltener bestromt wird.
Der Regler des Blocks B4 muß lediglich Ungenauigkeiten der Vorsteuerung ausgleichen. So kann die Nachführung der Verstellung der Nockenwelle 3 sehr schnell erfolgen.
Die Steuereinrichtung zeichnet sich darüber hinaus dadurch aus, daß die Vorsteuerung die Positionsvorgabe unabhängig von der Systemtotzeit mit sehr hoher, in der Regel maximaler Verstellgeschwindigkeit umsetzt. Der Zulässigkeitsbereich von Schwankungen der Totzeit für den Regler ist hoch. Dadurch erhöht sich die Robustheit des Regelkreises erheblich ohne eine meßbare Verschlechterung der Regelgüte und Regelgeschwindigkeit.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann beispielsweise das Verstellteil 51 auch derart ausgebildet sein, daß der Hubverlauf der Gaswechselventile variierbar ist.

Claims (6)

  1. Einrichtung zum Einstellen des Bewegungsverlaufs der Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit einer Nockenwelle (3), die einen Regler (B4) aufweist, der ein Stellsignal für ein Stellglied (54) einer Stelleinrichtung (5) zum Verstellen der Nockenwelle (3) erzeugt und bei der eine Vorsteuerung vorgesehen ist, die das Stellsignal additiv korrigiert, wobei die Stelleinrichtung (5) ein totzeitbehaftetes System ist,
    dadurch gekennzeichnet daß die Vorsteuerung einen Schätzwert (NW_MOD_O_TOTZ) der Verstellung der Nockenwelle (3) ohne Berücksichtigung der Totzeit (TOTZ_VANOS) der Stelleinrichtung (5) ermittelt und
    daß die Vorsteuerung das Stellsignal abhängig von dem Schätzwert (NW_MOD_O_TOTZ) und einem vorgegebenen Sollwert (NWSOLL) korrigiert.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsteuerung das Stellsignal abhängig von einer Lastgröße, der Drehzahl (N) und der Öltemperatur (TOEL) korrigiert.
  3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (B4) das Stellsignal abhängig von einem Meßwert (NWIST) und einem Schätzwert (NW_MOD) der Verstellung der Nockenwelle (3) unter Berücksichtigung der Totzeit (TOTZ_VANOS) ermittelt.
  4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Integrator (B5) vorgesehen ist, der das Steilsignal integriert und erst dann an das Stellglied ausgibt, wenn das integrierte Stellsignal einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.
  5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellsignal zyklisch, und zwar drehzahlsynchron, ermittelt wird und daß ein physikalisches Modell der Stelleinrichtung vorgesehen ist, mit dem der Schätzwert der Verstellung unter Berücksichtigung der Zykluszeit ermittelt wird.
  6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schätzwert abhängig von der Drehzahl (N) und der Verstellgeschwindigkeit ermittelt wird.
EP99908943A 1998-02-27 1999-02-24 Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine Expired - Lifetime EP1058774B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19808354 1998-02-27
DE19808354 1998-02-27
PCT/EP1999/001180 WO1999043930A1 (de) 1998-02-27 1999-02-24 Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1058774A1 EP1058774A1 (de) 2000-12-13
EP1058774B1 true EP1058774B1 (de) 2003-05-02

Family

ID=7859131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99908943A Expired - Lifetime EP1058774B1 (de) 1998-02-27 1999-02-24 Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6318314B1 (de)
EP (1) EP1058774B1 (de)
JP (1) JP4316797B2 (de)
DE (1) DE59905327D1 (de)
ES (1) ES2198899T3 (de)
WO (1) WO1999043930A1 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19946077A1 (de) * 1999-09-25 2001-04-19 Volkswagen Ag Verfahren zur Regelung der Lage einer Nockenwelle und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens
SE522629C2 (sv) * 2000-06-05 2004-02-24 Volvo Lastvagnar Ab Anordning för reglering av fasvinkel mellan en första och en andra vevaxel
JP3701191B2 (ja) * 2000-11-17 2005-09-28 三菱電機株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE10108055C1 (de) 2001-02-20 2002-08-08 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
US6766776B2 (en) * 2002-06-17 2004-07-27 Borgwarner Inc. Control method for preventing integrator wind-up when operating VCT at or near its physical stops
US6810843B2 (en) * 2002-06-17 2004-11-02 Borgwarner Inc. Control method for achieving expected VCT actuation rate using set point rate limiter
DE10232942B4 (de) * 2002-07-19 2004-08-26 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung einer gleichmäßigen Drehmomentabgabe einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader
JP3849618B2 (ja) * 2002-08-30 2006-11-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の動弁装置の制御装置
DE10303705B4 (de) * 2003-01-30 2006-08-31 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben einer mit Kraftstoffdirekteinspritzung arbeitenden Brennkraftmaschine
JP4225186B2 (ja) * 2003-11-19 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE602004008407T2 (de) * 2004-01-07 2008-05-29 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn System und Verfahren zur Abschätzung eines Modells des Betriebs eines Ölsystems der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugmotors
EP1605140B1 (de) * 2004-06-09 2016-11-02 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verstellvorrichtung für eine Nockenwelle
DE102004031295B4 (de) * 2004-06-29 2008-03-13 Audi Ag Verfahren zum Durchführen von Verstellvorgängen für Ventile bei Brennkraftmaschinen mit mehreren Brennkammern sowie Brennkraftmaschine zur Durchführung des Vefahrens
CN104246153B (zh) * 2012-05-18 2016-11-09 舍弗勒技术股份两合公司 凸轮轴单元

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60190610A (ja) * 1984-03-09 1985-09-28 Mazda Motor Corp エンジンのバルブタイミング制御装置
US4909194A (en) 1989-07-20 1990-03-20 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Modular position controller for variable valve timing
DE3942052A1 (de) 1989-12-20 1991-06-27 Audi Ag Vorrichtung zum verstellen der steuerzeiten
DE4006950A1 (de) * 1990-03-06 1991-09-12 Bayerische Motoren Werke Ag Regelverfahren zur drehzahlabhaengigen, stufenlosen verstellung der nockenspreizung
DE4230074A1 (de) 1992-09-09 1994-03-10 Bayerische Motoren Werke Ag Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Gaswechselventilen je Zylinder
DE4240631A1 (de) 1992-12-03 1994-06-09 Bayerische Motoren Werke Ag Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zumindest zwei Gaswechselventilen je Zylinder
DE4306509C1 (de) * 1993-03-03 1994-03-03 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zur Verstellung einer Nockenwelle bei Brennkraftmaschinen
JPH06280516A (ja) * 1993-03-25 1994-10-04 Nippondenso Co Ltd 内燃機関における弁動作タイミング調整装置
DE4408425B4 (de) * 1993-06-16 2005-08-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einregeln der Winkellage einer Nockenwelle
DE4331977A1 (de) 1993-09-21 1995-03-23 Porsche Ag Variable Ventilsteuerung
DE4340614C2 (de) 1993-11-29 1998-01-22 Bayerische Motoren Werke Ag Vorrichtung zur Verdrehung einer Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle in einer Kraftfahrzeug-Brennkraftmaschine
JP3351090B2 (ja) * 1994-03-31 2002-11-25 株式会社デンソー 内燃機関のバルブタイミング制御装置
DE4413443C2 (de) 1994-04-18 1998-10-01 Korostenski Erwin Brennkraftmaschine
JP3733600B2 (ja) * 1994-08-31 2006-01-11 株式会社デンソー エンジンの弁動作タイミング調整装置
DE19541769A1 (de) 1995-11-09 1997-05-15 Schaeffler Waelzlager Kg Arretierung für einen Kolben einer Nockenwellenverstellung
US5680834A (en) * 1996-01-22 1997-10-28 Ford Global Technologies, Inc. Just-in-time scheduling for variable camshaft timing
DE19622555A1 (de) 1996-06-05 1997-12-11 Schaeffler Waelzlager Kg Nockenwellenverstellvorrichtung mit einer druckabhängigen Kopplung des Stellkolbens in einer Endlage
US5787848A (en) * 1997-12-05 1998-08-04 Ford Global Technologies, Inc. Method of system for operating an internal combustion engine having variable valve timing

Also Published As

Publication number Publication date
ES2198899T3 (es) 2004-02-01
JP4316797B2 (ja) 2009-08-19
US6318314B1 (en) 2001-11-20
WO1999043930A1 (de) 1999-09-02
EP1058774A1 (de) 2000-12-13
DE59905327D1 (de) 2003-06-05
JP2002505398A (ja) 2002-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1058774B1 (de) Einrichtung zum einstellen des bewegungsverlaufs der gaswechselventile einer brennkraftmaschine
DE602005000270T2 (de) Regelungssystem
DE19511787B4 (de) Ventileinstellung-Regelungsverfahren und auf eine Ventileinstellung-Regelungsvorrichtung
DE19531747B4 (de) Maschinenventilfunktionszeit-Regeleinrichtung
DE102007025619B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Stellers
EP0779427B1 (de) Verfahren zum Ab- und Zuschalten einzelner Zylinder einer Mehrzylinderbrennkraftmaschine
DE10108055C1 (de) Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE3126393C2 (de)
DE102004047945B4 (de) Steuer-/Regelvorrichtung zum Steuern/Regeln einer Anlage durch die Verwendung einer Delta-Sigma-Modulation
DE4307010A1 (de) Selbstkalibrierendes, variables Nockenwellensteuersystem
DE10213840B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer variablen Ventilsteuervorrichtung
DE3207392A1 (de) Verfahren zur selbstanpassenden stellungsregelung eines stellgliedes
DE60101985T2 (de) Verfahren zum automatischen Einstellen von Ventilspielen in einem Verbrennungsmotor
DE60034180T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10054600A1 (de) Vorrichtung und Verfahren für eine Gleitmodusregelung
DE69101929T2 (de) Verfahren und Gerät zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine.
DE10222680B4 (de) Verfahren und Einrichtung zum Einstellen der Ansteuerzeit eines Motorventils
EP1272741B1 (de) Verfahren zur regelung eines stellgliedes
DE60300178T2 (de) System und Verfahren zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung
DE102007004064A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer einstellbaren Ventilvorrichtung
DE10332608B3 (de) Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine sowie eine Vorrichtung zum Regeln einer Brennkraftmaschine
DE102008028580B4 (de) Steuervorrichtung für eine Verbrennungsmaschine
DE102004054321B4 (de) Regelvorrichtung für variables Ventilbetätigungssystem
EP1087106A2 (de) Verfahren zur Nockenwellenverstellung in einer Brennkraftmaschine
DE10250255A1 (de) Verfahren und Anordnung zur Verbesserung der Schätzgenauigkeit für den Phasenwinkel der Nockenwelle in einer Brennkraftmaschine mit variabler Nockeneinstellung

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20000809

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Designated state(s): DE ES FR GB IT SE

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REF Corresponds to:

Ref document number: 59905327

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20030605

Kind code of ref document: P

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)
REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: TRGR

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2198899

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

ET Fr: translation filed
PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20040203

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH

Effective date: 20110325

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20110519 AND 20110525

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: TQ

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, DE

Effective date: 20111104

Ref country code: FR

Ref legal event code: TQ

Owner name: BAYERISCHE MOTOREN WERKE, DE

Effective date: 20111104

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Payment date: 20120224

Year of fee payment: 14

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20130218

Year of fee payment: 15

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20140224

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140224

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 17

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20150408

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140225

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 20150218

Year of fee payment: 17

Ref country code: FR

Payment date: 20150219

Year of fee payment: 17

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20140224

REG Reference to a national code

Ref country code: SE

Ref legal event code: EUG

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20161028

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160225

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20160229

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20170228

Year of fee payment: 19

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 59905327

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180901