EP1725760A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Info

Publication number
EP1725760A1
EP1725760A1 EP05717045A EP05717045A EP1725760A1 EP 1725760 A1 EP1725760 A1 EP 1725760A1 EP 05717045 A EP05717045 A EP 05717045A EP 05717045 A EP05717045 A EP 05717045A EP 1725760 A1 EP1725760 A1 EP 1725760A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
valve
gas inlet
actuator
valve lift
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.)
Withdrawn
Application number
EP05717045A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Herold
Thomas Knorr
Frank Weiss
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.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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 Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP1725760A1 publication Critical patent/EP1725760A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
    • F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/21—Elements
    • Y10T74/2101—Cams
    • Y10T74/2107—Follower

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine.
  • the Porsche 911 Turbo is equipped with a device for adjusting the valve lift of the gas inlet valve and the gas outlet valve.
  • the internal combustion engine of this vehicle is provided with a camshaft on which a cam with a short stroke and two further cams with a higher stroke are formed for each gas inlet valve.
  • the cam lift is transmitted to the gas inlet valve by means of a transmission unit.
  • the transmitter unit is designed as a cup tappet, which comprises a cylinder element and an annular cylinder element arranged concentrically to this.
  • the cam with a small stroke acts on the cylinder element, while the cams with the higher stroke act on the ring cylinder element.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for controlling an internal combustion engine, which enable low pollutant emissions during the operation of the internal combustion engine.
  • the invention is characterized by a device for controlling an internal combustion engine with an intake manifold, which is led to an inlet of a cylinder, on which a gas inlet valve is arranged. Furthermore, the internal combustion engine is assigned a valve drive for the gas inlet valve, by means of which the valve lift of the gas inlet valve can be adjusted by means of an actuating element, by means of which different cams can be brought to act on the gas inlet valve.
  • An inductive actuator acts on the control element A voltage is induced during a switching process.
  • the device comprises a first unit which is designed to recognize whether the valve lift has been switched over on the basis of the induced voltage in the inductive actuator which is characteristic of the switchover process. It also includes a second unit, which is designed to control at least one further actuator depending on whether a switchover was detected in the first unit.
  • the invention is characterized by a method for controlling the internal combustion engine, in which a switchover of the valve lift is recognized on the basis of the induced voltage in the inductive actuator that is characteristic of the switchover process, and in which at least one actuator is controlled depending on whether an Switchover was recognized.
  • the invention thus uses the knowledge that in the course of a switchover process the voltage characteristic of the switchover process is induced in the inductive actuator.
  • the inductive actuator in addition to its actual function as a drive, is also used as a sensor and thus makes it easy to recognize whether a switchover process has actually taken place.
  • this detection takes place so promptly to the switching process that has actually taken place or has not taken place that a quick intervention on at least one actuator, which can be, for example, an injection valve or a spark plug, can take place even before the work cycle of the respective cylinder that is directly on the desired switching of the valve lift follows.
  • the first unit is designed to check whether the induced voltage characteristic of the switching process occurs in the inductive actuator within a predetermined camshaft angle range.
  • This has the advantage that it is only necessary to check whether the characteristic induced voltage occurs within a predefined time window that corresponds to the predefined camshaft angle range, and therefore less computing effort is necessary.
  • it is also possible to detect more precisely whether the desired switching operation of the valve lift has actually taken place, since voltage fluctuations which may possibly occur outside the predetermined camshaft angle range cannot be identified incorrectly as the characteristic induced voltage.
  • the first unit has a measuring unit which is designed to measure a voltage drop across the inductive actuator based on a supply potential of the inductive actuator.
  • a measuring unit which is designed to measure a voltage drop across the inductive actuator based on a supply potential of the inductive actuator.
  • the first unit has a conversion unit which is designed to convert the voltage drop across the inductive actuator, which is detected by the measuring unit, to a corresponding voltage drop in relation to a reference potential, which can also be referred to as ground potential, of an evaluation unit.
  • a reference potential which can also be referred to as ground potential
  • the evaluation unit is designed as a microcontroller whose inputs are usually related to the reference potential.
  • the measuring unit is assigned a resistor which can be switched in parallel with the inductive actuator by means of a switch. This makes it particularly easy to measure the voltage drop across the inductive actuator.
  • the measuring unit is designed to detect the voltage drop across a plurality of inductive actuators. This has the advantage that the voltage drop across several inductive actuators can be recorded more cost-effectively and no multiplexer is necessary.
  • the measuring unit has an intermediate store for the detected voltage drop.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine with a control device
  • FIG. 2 shows a further view of parts of the internal combustion engine according to FIG. 1,
  • FIGS. 3a and 3b profiles of a groove of an actuating element plotted over the crankshaft angle
  • FIG. 4 shows a block diagram of parts of the control device
  • FIG. 5 shows a flow diagram of a program that is processed in an evaluation unit
  • Figure 6 is a flowchart of a program that is processed in a second unit
  • Figure 7 shows a second block diagram of parts of the control device.
  • An internal combustion engine (FIG. 1) comprises an intake tract 1, an engine block 2, a cylinder head 3 and an exhaust tract 4.
  • the intake tract 1 preferably comprises a throttle valve 5, a collector 6 and an intake manifold 7, which leads to a cylinder ZI via an intake port the engine block 2 is guided.
  • the engine block 2 further comprises a crankshaft 9, which is coupled to a piston 12 of the cylinder ZI via a connecting rod 10.
  • the cylinder head 3 comprises a valve drive with a gas inlet valve 13 and a gas outlet valve 14 and associated valve drives 15, 16.
  • the valve drives 15, 16 comprise a camshaft 18 which is coupled to the crankshaft 9 by means of a coupling device 19.
  • the phase position between the crankshaft 9 and the camshaft 18 can be predetermined. However, it can also be adjustable.
  • An actuator 20 is mechanically coupled to the camshaft 18.
  • the actuating element 20 preferably comprises a first cam 21 and a second cam 22.
  • the first and second cam 21, 22 differ in their cam stroke. However, they can also generally differ in their cam profile.
  • An inductive actuator 23 can be made to act on the actuating element 20 and thus brings about an adjustment of the actuating element 20 in the axis identified by X.
  • the inductive actuator has a pin 24 which can be moved in the direction of the actuating element 20 in the axis marked Y by appropriate energization of the inductive actuator 23.
  • the actuating element 20 has a groove 25 into which the pin 24 can be inserted. If the pin 24 is in the groove 25 during the rotation of the camshaft 18, the actuating element 20 moves in the axial direction with respect to the camshaft 18, that is to say in the direction of the axis denoted by X.
  • the course of the groove 25 in the direction designated X is shown in relation to the crankshaft angle CRK with reference to FIG. 3a.
  • the course of the groove in the radial direction r with respect to the axis denoted by Y is shown in relation to the crankshaft angle CRK with reference to FIG. 3b.
  • the groove extends in the radial direction r only over a partial area of the circumference of the actuating element 20.
  • the base circle of the actuating element 20 is designated by rO.
  • the groove 25 is therefore not formed in a first crankshaft angle range CRK1. In a crankshaft angle range CRK2, its depth decreases in the radial direction until the groove is no longer present.
  • the groove 25 has a constant position in the direction indicated by the axis X.
  • the groove has a changing position with respect to the axis X.
  • a pin 24 which engages with the groove 25 causes a corresponding axial displacement of the actuating element 20 in the direction of the axis X.
  • the cylinder head 3 further comprises an injection valve 28 and a spark plug 29. Furthermore, a control device 30 is provided, to which sensors are assigned, which record different measured variables and each determine the measured value of the measured variable.
  • the control device which can also be referred to as a device for controlling the internal combustion engine, determines manipulated variables as a function of at least one measured variable, which are then converted into one or more actuating signals for controlling actuators.
  • the sensors are a pedal position sensor 38, which detects an accelerator pedal position of an accelerator pedal 39, an air mass sensor 32, which detects an air mass flow, a temperature sensor 33, which detects an intake air temperature, an intake manifold pressure sensor 34, which detects the intake manifold pressure, a crankshaft angle sensor 35, which detects a crankshaft angle CRK detected, to which a speed N is then assigned, a camshaft angle sensor 37 which detects a camshaft angle NW.
  • a pedal position sensor 38 which detects an accelerator pedal position of an accelerator pedal 39
  • an air mass sensor 32 which detects an air mass flow
  • a temperature sensor 33 which detects an intake air temperature
  • an intake manifold pressure sensor 34 which detects the intake manifold pressure
  • a crankshaft angle sensor 35 which detects a crankshaft angle CRK detected, to which a speed N is then assigned
  • a camshaft angle sensor 37 which detects a camshaft angle NW.
  • the actuators are, for example, the throttle valve 5, the gas inlet and gas outlet valves 13, 14, the injection valve 28, the spark plug 29 or the actuating element 20.
  • the internal combustion engine preferably also has further cylinders Z2, Z3, Z4, to which corresponding sensors and actuators are assigned and which are controlled accordingly.
  • the control device 30 is preferably a structural unit. However, it can also be implemented by physically separate individual units.
  • the control device 30 comprises a first unit 40, which is designed to recognize whether the valve lift VL has been switched over on the basis of an induced voltage on the inductive actuator 23 which is characteristic of the switchover process.
  • Direction 30 further includes a second unit 41, which is designed to control at least one actuator, such as the injector 28 and / or the spark plug 29, depending on whether a switchover of the valve lift VL was detected in the first unit 40.
  • the first unit 40 comprises a measuring unit 42, which is designed to measure a voltage drop V across the inductive actuator 23 based on a supply potential VBAT (FIG. 4) of a voltage supply, preferably an on-board electrical system voltage supply of a motor vehicle.
  • the inductive actuator 23 is coupled on the one hand to the supply potential VBAT.
  • the inductive actuator 23 can be electrically conductively coupled to the reference potential GND depending on the switching position of a first switch SW1 and the inductive actuator 23 is also electrically conductively coupled to a Zener diode D1.
  • a second switch SW2 is provided, depending on the switching position of which the measuring unit 42 can be switched in parallel with the inductive actuator 23.
  • the first switch SW1 is controlled into its open position and the second switch SW2 is controlled into its closed position.
  • the measuring unit 42 detects the voltage drop V via the inductive actuator 23 and generates a corresponding measurement signal VM at its output, via which it is electrically conductively coupled to a conversion unit 44.
  • the measuring unit 42 thus detects the voltage drop V via the inductive actuator 23 based on the supply potential VBAT.
  • the conversion unit 44 converts the measurement signal VM of the measurement unit 42 into an output signal VE, which is related to the reference potential GND. This can be done for example by means of a current mirror circuit. At the same time, the measurement signal VM of the measurement unit 42 is preferred in the conversion unit 44 strengthened.
  • the output signal VE of the conversion unit 44 is then an input signal for the evaluation unit 46.
  • the output signal VE of the conversion unit 44 is preferably passed to an analog / digital converter input of the evaluation unit 46 and converted there analog / digital.
  • the correspondingly digitized output signal VE of the conversion unit 44 is then further processed in the evaluation unit 46 and is then rescaled into the voltage drop V via the inductive actuator 43, if necessary.
  • a program is executed in the evaluation unit 46 during operation of the internal combustion engine, which is explained in more detail below with reference to the flow chart in FIG. 5.
  • the program is started in a step S1, in which variables are initialized if necessary.
  • the program is preferably started shortly after the internal combustion engine is started.
  • a step S2 it is checked whether there is a request to switch the valve lift VL from a small valve lift LO to a high valve lift HI or vice versa.
  • the actual changeover process is controlled by a function in the control device 30, which controls the inductive actuator 23 during the first crankshaft angle range CRK1 by correspondingly actuating the switch SW1 so that the pin 24 moves into the groove 25. If the condition of step S2 is not met, the processing is continued in a step S4, in which the program remains for a predetermined waiting period T_W before the condition of step S2 is checked again.
  • a step S6 checks whether the current camshaft angle NW is greater than a first camshaft angle NW1 and at the same time is smaller than a second camshaft angle NW2.
  • the presence of a corresponding crankshaft angle CRK can also be checked here, with due consideration of the current phase position between see the crankshaft 9 and the camshaft 18.
  • the first and second camshaft angles NW1, NW2 are selected such that the intermediate camshaft angle range corresponds approximately to the second crankshaft angle range CRK2, in which the depth of the groove 25 is reduced to zero.
  • step S6 If the condition of step S6 is not met, the processing is continued in step S4. If, on the other hand, the condition of step S6 is met, the current voltage drop V is read in via the inductive actuator 23 in a step S8. This can take place, for example, in that the switch SW2 is controlled into its closed position at this time and at the same time it is ensured that the switch SW1 is in its open position.
  • the measuring unit 42 then generates its measuring signal VM, which is then converted in the conversion unit 44 into the output signal VE and is then read into the evaluation unit 46. Alternatively, however, the measuring unit 42 can also be designed to temporarily store a measurement signal VM that it has detected.
  • the evaluation unit 46 can then record the output signal VE independently of the time at which the measurement signal VM was recorded. However, it is important that the measuring unit 42 detects the measurement signal VM within the camshaft angle range, which is limited by the first camshaft angle NW1 and the second camshaft angle NW2.
  • a step S10 it is then checked whether the voltage drop V across the inductive actuator 23 is greater than a predetermined threshold value THR.
  • the predetermined threshold value THR is preferably determined by tests or simulations such that exceeding the threshold value THR by the voltage drop V at the inductive actuator 23 is characteristic of an induced voltage which is caused by the pin 24 being pushed back out of the groove 25 by the reduction the depth of the groove 25 is characteristic. If the condition of step S10 is not met, processing is continued directly in step S4. If, on the other hand, the condition of step S10 is met, then in step S12 a logical variable LV_VL is assigned a small valve lift LO or a high valve lift HI in accordance with the requirements for switching the valve lift VL determined in step S2. The processing then continues in step S4.
  • a program is executed in the second unit 41 while the Brennk ⁇ caftmaschine is operating, which is explained in more detail below with reference to FIG. 6.
  • the program is started in a step S20, in which, if necessary, variables are initialized.
  • a fuel mass MFF to be injected is determined as a function of an air mass flow MAF in the cylinder ZI, an air / fuel ratio in the cylinder ZI LAM and as a function of the value of the logical variable LV_VL.
  • a control signal is then generated for actuating the injection valve 28.
  • the Wance time period T_W in step S4 of the program, which is processed in the first unit 40, is preferably selected so that it can be ensured that the logical variable LV_VL is always updated in time in step S12 that the fuel mass MFF to be injected in the step S22 for determining the fuel mass MFF always has the correct values of the actual valve lift for the current operating cycle of the cylinder ZI.
  • an ignition angle ZW is then determined as a function of the rotational speed N, a desired torque TCARQ that is to be output by the internal combustion engine and the value of the logical variable LV_VL.
  • the desired torque TQ_RQ is determined as a function of the accelerator pedal position that has been detected and, if appropriate, further variables or torque requirements. Then the program remains then in a step S26 for the predetermined waiting period T_W, which can, however, differ from that of step S4.
  • FIG. 7 shows a further alternative block diagram of parts of the control device 30.
  • R denotes a resistor, which is preferably of high impedance and is provided for measuring the voltage drop V via the inductive actuator by the measuring unit 42.
  • further inductive actuators for example assigned to other cylinders Z2 to Z4, can also be electrically conductively connectable. If corresponding further second switches SW2 are then provided, the measuring unit 42 can also be used to detect the respective voltage drop via the further inductive actuators.
  • the Zener diode D2 ensures that the measurement signal VM of the measurement unit can be detected very quickly after opening the first switch SW1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Eine Brennkraftmaschine hat ein Saugrohr, das hin zu einem Einlass eines Zylinders geführt ist, an dem ein Gaseinlassventil angeordnet ist. Ferner ist ein Ventilantrieb für das Gaseinlassventil vorgesehen, mittels dessen der Ventilhub des Gaseinlassventils einstellbar ist mittels eines Stellelements, mittels dessen unterschiedliche Nocken zum Einwirken auf das Gaseinlassventil gebracht werden können. Auf das Stellelement wird ein induktiver Stellantrieb (23) ein, in dem im Laufe eines Umschaltvorgangs eine Spannung indiziert wird. Eine erste Einheit ist ausgebildet zum Erkennen, ob eine Umschaltung des Ventilhubs erfolgt ist anhand der für den Umschaltvorgang charakteristischen induzierten Spannung in dem induktiven Stellantrieb (23). Eine zweite Einheit ist ausgebildet zum Ansteuern mindestens eines weiteren Stellglieds abhängig davon, ob in der ersten Umschalteinheit eine Umschaltung des Ventilhubs erkannt wurde.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine.
An Brennkraftmaschinen werden zunehmend hohe Anforderungen bezüglich deren Leistung und Wirkungsgrad gestellt. Gleichzeitig müssen aufgrund strenger, gesetzlicher Vorschriften auch die Emissionen gering sein. Derartige Anforderungen können gut erfüllt werden- wenn die Brennkraftmaschine mit Gaswechselventilen und entsprechenden Antrieben für diese ausgestattet sind, bei denen je nach Betriebspunkt der Brennkraftmaschine der Ventilhubverlauf unterschiedlich ist. Dadurch können Drosselverluste beim Ansaugen der Luft verringert werden und gegebenenfalls schnell hohe Abgasrückführra- ten eingestellt werden.
Es ist bekannt, den Ventilhub eines Gaseinlassventils der Brennkraftmaschine zwischen einem geringen und einem hohen Ventilhub zu verstellen. So ist beispielsweise der Porsche 911 Turbo mit einer Vorrichtung zum Verstellen des Ventilhubs des Gaseinlassventils und des Gasauslassventils ausgestattet. Ferner ist die Brennkraftmaschine dieses Fahrzeugs mit einer Nockenwelle versehen, auf der für jedes Gaseinlassventil ein Nocken mit einem geringen Hub und zwei weitere Nocken mit einem höheren Hub ausgebildet sind. Der Nockenhub wird mittels einer Übertragereinheit auf das Gaseinlassventil übertragen. Die Übertragereinheit ist als Tassenstößel ausgebildet, der ein Zylinderelement und ein konzentrisch zu diesem angeordnetes Ring-Zylinderelement umfasst. Der Nocken mit geringem Hub wirkt auf das Zylinderelement ein während die Nocken mit dem höheren Hub auf das Ring-Zylinderelement einwirken. Abhängig von einer Schaltstellung des Tassenstößels wird entweder der geringe oder der höhere Hub auf das Gaseinlassventil übertra- gen. Im Leerlaufbetrieb der Brennkraftmaschine wird der geringe Nockenhub auf das Gaseinlassventil übertragen. Dadurch ergeben sich verringerte Reibverluste aufgrund des geringen Durchmessers der in diesem Betriebszustand verwendeten Nocke und des Zylinderelements und des niedrigeren Ventilhubs .
Ferner wird eine höhere Ladungsbewegung erreicht. Dadurch können die Emissionen der Brennkraftmaschine gesenkt werden und gleichzeitig der Kraftsto fverbrauch gering gehalten werden. Der geringe Ventilhub wird bei geringer und mittlerer Last beibehalten. Bei hohen Lastanforderungen an die Brennkraftmaschine wird auf den höheren Ventilhub umgeschaltet.
Wenn eine beabsichtigte Umschaltung des Ventilhubs tatsächlich nicht erfolgt und dies unerkannt bleibt, so hat dies erhöhte Schadstoffemissionen bei dem Verbrennungsvorgang in dem jeweiligen Zylinder zur Folge.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die geringe Schadstoffemissionen während des Betriebs der Brennkraftmaschine ermöglichen.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den TJnteransprüchen gekennzeichnet.
Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit einem Saugrohr, das hin zu einem Einlass eines Zylinders geführt ist, an dem ein Gaseinlassventil angeordnet ist. Ferner ist der Brennkraftmaschine ein Ventilantrieb für das Gaseinlassventil zugeordnet, mittels dessen der Ventilhub des Gaseinlassventils einstellbar ist mittels eines Stellelements, mittels dessen unterschiedliche Nocken zum Einwirken auf das Gaseinlassventil gebracht werden können. Auf das Stellelement wirkt ein induktiver Stellantrieb ein, in dem im Laufe eines Umschaltvorgangs eine Spannung induziert wird. Die Vorrichtung umfasst eine erste Einheit, die ausgebildet ist zum Erkennen, ob eine Umschaltung des Ventilhubs erfolgt ist anhand der für den Umschaltvorgang charakteristischen induzierten Spannung in dem induktiven Stellantrieb. Sie umfasst ferner eine zweite Einheit, die ausgebildet ist zum Ansteuern mindestens eines weiteren Stellglieds abhängig davon, ob in der ersten Einheit eine Umschaltung erkannt wurde.
Gemäß eines weiteren Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch ein Verfahren zum Steuern der Brennkraftmaschine, bei dem eine Umschaltung des Ventilhubs anhand der für den Umschaltvorgang charakteristischen induzierten Spannung in dem induktiven Stellantrieb erkannt wird und bei dem mindestens ein Stellglied abhängig davon angesteuert wird, ob eine Umschaltung erkannt wurde.
Die Erfindung nutzt so die Erkenntnis, dass im Laufe eines Umschaltvorgangs die für den Umschaltvorgang charakteristische Spannung in dem induktiven Stellantrieb induziert wird. Gemäß der Erfindung wird der induktive Stellantrieb neben seiner eigentlichen Funktion als Antrieb auch als Sensor genutzt und ermöglicht so ein einfaches Erkennen, ob ein Umschaltvorgang tatsächlich erfolgt ist. Dieses Erkennen erfolgt darüber hinaus so zeitnah zu dem tatsächlich erfolgten oder nicht erfolgten Umschaltvorgang, dass ein schneller Eingriff auf mindestens ein Stellglied, das beispielsweise ein Einspritzventil oder eine Zündkerze sein kann, erfolgen kann und zwar noch vor dem Arbeitstakt des jeweiligen Zylinders, der direkt auf die gewünschte Umschaltung des Ventilhubs folgt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Einheit ausgebildet zum Überprüfen, ob innerhalb eines vorgegebenen Nockenwellenwinkelbereichs die für den Umschaltvorgang charakteristische induzierte Spannung in dem induktiven Stellantrieb auftritt . Dies hat den Vorteil, dass das Überprüfen, ob die charakteristische induzierte Spannung auftritt lediglich innerhalb eines vorgegebenen Zeitfenster, das den vorgegebenen Nocken- wellenwinkelbereich entspricht, erfolgen muss und somit ein geringerer Rechenaufwand notwendig ist. Darüber hinaus kann so auch noch präziser erkannt werden, ob der gewünschte Umschaltvorgang des Ventilhubs tatsächlich erfolgt ist, da gegebenenfalls außerhalb des vorgegebenen Nockenwellenwinkelbereichs auftretende SpannungsSchwankungen nicht fehlerhaft als die charakteristische induzierte Spannung erkannt werden können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die erste Einheit eine Messeinheit, die ausgebildet ist zum Messen eines Spannungsabfalls über dem induktiven Stellantrieb bezogen auf ein Versorgungspotential des induktiven Stellantriebs. Dies hat den Vorteil, dass Schwankungen des Versorgungspotentials die Güte der Messung des Spannungsabfalls nicht beeinflussen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil im Zusammenhang des Steuerns einer Brennkraftmaschine, da das Versorgungspotential einer Spannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine anordenbar ist, regelmäßig hohen Schwankungen unterliegt und die charakteristische induzierte Spannung gegebenenfalls nur eine geringe Potentialdifferenz von beispielsweise 0,7 V aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die erste Einheit eine Umsetzeinheit, die ausgebildet ist zum Umsetzen des von der Messeinheit erfassten Spannungsabfalls über dem induktiven Stellantrieb auf einen entsprechenden Spannungsabfall bezogen auf ein Bezugspotential, das als auch Massepotential bezeichnet werden kann, einer Auswerteeinheit. Auf diese Weise ist ein einfaches Auswerten des von der Messeinheit erfassten Spannungsabfalls in der Auswerteeinheit möglich. Dies ist insbesondere ein Vorteil, wenn die Auswerteeinheit als ein Microcontroller ausgebildet ist, dessen Eingänge in der Regel auf das Bezugspotential bezogen sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Messeinheit ein Widerstand zugeordnet, der mittels eines Schalters parallel zu dem induktiven Stellantrieb schaltbar ist. Dadurch ist der Spannungsabfall an dem induktiven Stellantrieb besonders einfach messbar.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Messeinheit ausgebildet zum Erfassen des Spannungsabfalls über mehreren induktiven Stellantrieben. Dies hat den Vorteil, dass so kostengünstiger der Spannungsabfall über mehreren induktiven Stellantrieben erfasst werden kann und kein Multiplexer notwendig ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat die Messeinheit einen Zwischenspeicher für den erfassten Spannungsabfall. Dies hat insbesondere im Zusammenhang mit einer nur sehr kurzzeitig auftretenden charakteristischen induzierten Spannung den Vorteil, dass entsprechend erfasste Messwerte auch zu einem anderen Zeitpunkt in der Auswerteeinheit eingelesen werden können.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung,
Figur 2 eine weitere Ansicht von Teilen der Brennkraftmaschine gemäß Figur 1,
Figuren 3a und 3b Verläufe einer Nut eines Stellelements aufgetragen über den Kurbelwellenwinkel,
Figur 4 ein Blockschaltbild von Teilen der Steuereinrichtung, Figur 5 ein Ablaufdiagramm eines Programms, das in einer Aus- werteeinheit abgearbeitet wird,
Figur 6 ein Ablaufdiagramm eines Programms, das in einer zweiten Einheit abgearbeitet wird, und
Figur 7 ein zweites Blockschaltbild von Teilen der Steuereinrichtung.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Eine Brennkraftmaschine (Figur 1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst vorzugsweise eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder ZI über einen Einlasskanal in den Motorblock 2 geführt ist.
Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 9, welche über eine Pleuelstange 10 mit einem Kolben 12 des Zylinders ZI gekoppelt ist.
Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventilantrieb mit einem Gaseinlassventil 13 und einem Gasauslassventil 14 und diesen zugeordneten Ventilantrieben 15, 16. Die Ventilantriebe 15, 16 umfassen eine Nockenwelle 18, die mittels einer Koppeleinrichtung 19 mit der Kurbelwelle 9 gekoppelt ist. Die Phasenlage zwischen der Kurbelwelle 9 und der Nockenwelle 18 kann fest vorgegeben sein. Sie kann jedoch auch verstellbar sein.
Ein Stellelement 20 ist mit der Nockenwelle 18 mechanisch gekoppelt. Bevorzugt umfasst das Stellelement 20 eine erste Nooke 21 und eine zweite Nocke 22. Die erste und zweite Nocke 21, 22 unterscheiden sich in ihrem Nockenhub. Sie können sich jedoch auch allgemein in ihrem Nockenverlauf unterscheiden. Ein induktiver Stellantrieb 23 kann zum Einwirken auf das Stellelement 20 gebracht werden und bewirkt so eine Verstellung des Stellelements 20 in der mit X gekennzeichneten Achse. Der induktive Stellantrieb weist einen Stift 24 auf, der durch entsprechendes Bestromen des induktiven Stellantriebs 23 in der mit Y gekennzeichneten Achse in Richtung zu dem Stellelement 20 bewegbar ist. Das Stellelement 20 weist eine Nut 25 auf, in die der Stift 24 einbringbar ist. Befindet sich der Stift 24 während der Rotation der Nockenwelle 18 in der Nut 25 so verschiebt sich das Stellelement 20 in axialer Richtung im Bezug zu der Nockenwelle 18, das heißt in Richtung der mit X bezeichneten Achse.
Der Verlauf der Nut 25 in der mit X bezeichneten Richtung ist bezogen auf den Kurbelwellenwinkel CRK anhand der Figur 3a dargestellt. Der Verlauf der Nut in radialer Richtung r im Bezug auf die mit Y bezeichnete Achse ist bezogen auf den Kurbelwellenwinkel CRK anhand der Figur 3b dargestellt. Die Nut erstreckt sich in radialer Richtung r lediglich über einen Teilbereich des Umfangs des Stellelements 20. Dabei ist mit rO der Grundkreis des Stellelements 20 bezeichnet. In einem ersten Kurbelwellenwinkelbereich CRK1 ist somit die Nut 25 nicht ausgebildet. In einem Kurbelwellenwinkelbereich CRK2 verringert sich ihre Tiefe in radialer Richtung bis die Nut schließlich nicht mehr vorhanden ist. In einem dritten Kurbelwellenwinkelbereich CRK3 hat die Nut 25 eine konstante Position in der durch die Achse X bezeichnete Richtung. In einem vierten Kurbelwellenwinkelbereich CRK4 hat die Nut eine sich verändernde Position in Bezug auf die Achse X. In dem vierten Kurbelwellenwinkelbereich CRK bewirkt ein mit der Nut 25 in Eingriff befindlicher Stift 24 eine entsprechende axiale Verschiebung des Stellelements 20 in Richtung der Achse X.
Der Zylinderkopf 3 umfasst ferner ein Einspritzventil 28 und eine Zündkerze 29. Ferner ist eine Steuereinrichtung 30 vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung, die auch als Vorrichtung zum Steuern der Brennkraftmaschine bezeichnet werden kann, ermittelt abhängig von mindestens einer Messgröße Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern von Stellgliedern umgesetzt werden.
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 38, welcher eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 39 erfasst, ein Luftmassensensor 32, welcher einen Luftmassenstrom erfasst, ein Temperatursensor 33, welcher eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, welcher den Saugrohrdruck erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 35, welcher einen Kurbelwellenwinkel CRK erfasst, dem dann eine Drehzahl N zugeordnet wird, ein Nockenwellenwinkelsensor 37, welcher einen Nockenwellenwinkel NW erfasst. Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.
Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 13, 14, das Einspritzventil 28, die Zündkerze 29 oder auch das Stellelement 20.
Die Brennkraftmaschine hat neben dem Zylinder ZI vorzugsweise auch weitere Zylinder Z2, Z3, Z4, denen entsprechende Sensoren und Stellglieder zugeordnet sind und die entsprechend angesteuert werden.
Die Steuereinrichtung 30 ist bevorzugt eine Baueinheit. Sie kann jedoch auch durch physisch voneinander getrennte einzelne Baueinheiten realisiert sein. Die Steuereinrichtung 30 umfasst eine erste Einheit 40, die ausgebildet ist zum Erkennen, ob eine Umschaltung des Ventilhubs VL erfolgt ist anhand einer für den Umschaltvorgang charakteristischen induzierten Spannung an dem induktiven Stellantrieb 23. Die Steuerein- richtung 30 umfasst ferner eine zweite Einheit 41, die ausgebildet ist zum Ansteuern mindestens eines Stellglieds, so zum Beispiel des Einspritzventils 28 und/oder der Zündkerze 29, abhängig davon, ob in der ersten Einheit 40 eine Umschaltung des Ventilhubs VL erkannt wurde.
Die erste Einheit 40 umfasst eine Messeinheit 42, die ausgebildet ist zum Messen eines Spannungsabfalls V über dem induktiven Stellantrieb 23 bezogen auf ein Versorgungspotential VBAT (Figur 4) einer Spannungsversorgung, bevorzugt einer Bordnetzspannungsversorgung eines Kraftfahrzeugs. Der induktive Stellantrieb 23 ist einerseits mit dem Versorgungspotential VBAT gekoppelt. Andererseits ist der induktive Stellantrieb 23 abhängig von der Schaltstellung eines ersten Schalters SWl mit dem Bezugspotential GND elektrisch leitend koppelbar und der induktive Stellantrieb 23 ist ebenfalls mit einer Zener-Diode Dl elektrisch leitend gekoppelt. Ferner ist ein zweiter Schalter SW2 vorgesehen, abhängig von dessen Schaltstellung die Messeinheit 42 parallel zu dem induktiven Stellantrieb 23 schaltbar ist.
Zum Messen des Spannungsabfalls V über den induktiven Stellantrieb 23 wird der erste Schalter SWl in seine Offenstellung gesteuert und der zweite Schalter SW2 in seine Schließstellung gesteuert. Die Messeinheit 42 erfasst dann den Spannungsabfall V über den induktiven Stellantrieb 23 und erzeugt ein entsprechendes Messsignal VM an ihrem Ausgang, über den sie elektrisch leitend mit einer Umsetzeinheit 44 gekoppelt ist. Die Messeinheit 42 erfasst so den Spannungsabfall V über den induktiven Stellantrieb 23 bezogen auf das Versorgungspotential VBAT.
Die Umsetzeinheit 44 setzt das Messsignal VM der Messeinheit 42 um in ein Ausgangssignal VE, das bezogen ist auf das Bezugspotential GND. Dies kann beispielsweise mittels einer Stromspiegelschaltung erfolgen. Gleichzeitig wird bevorzugt in der Umsetzeinheit 44 das Messsignal VM der Messeinheit 42 verstärkt. Das Ausgangssignal VE der Umsetzeinheit 44 ist dann ein Eingangssignal für die Auswerteeinheit 46. Bevorzugt wird das Ausgangssignal VE der Umsetzeinheit 44 an einen Ana- log/Digital-Wandler-Eingang der Auswerteeinheit 46 geführt und dort analog/digital gewandelt.
In der Auswerteeinheit 46 wird dann das entsprechend digitalisierte Ausgangssignal VE der Umsetzeinheit 44 weiter verarbeitet und dort dann in den Spannungsabfall V über den induktiven Stellantrieb 43 gegebenenfalls umskaliert. In der Auswerteeinheit 46 wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine ein Programm abgearbeitet, das im folgenden anhand des Ablaufdiagramms der Figur 5 näher erläutert ist.
Das Programm wird in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. Der Start des Programms erfolgt bevorzugt zeitnah zu dem Starten der Brennkraftmaschine. In einem Schritt S2 wird geprüft, ob eine Anforderung zum Umschalten des Ventilhubs VL von einem geringen Ventilhub LO auf einen hohen Ventilhub HI oder umgedreht vorliegt. Der eigentliche Umschaltvorgang wird von einer Funktion in der Steuereinrichtung 30 gesteuert, die während des ersten Kurbelwellenwinkelbereichs CRKl durch entsprechendes Ansteuern des Schalters SWl den induktiven Stellantrieb 23 so ansteuert, dass sich der Stift 24 in die Nut 25 bewegt. Ist die Bedingung des Schrittes S2 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S4 fortgesetzt, in dem das Programm für eine vorgegebene Wartezeitdauer T_W verharrt, bevor die Bedingung des Schrittes S2 erneut geprüft wird.
Ist die Bedingung des Schrittes S2 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S6 geprüft, ob der aktuelle Nockenwellenwinkel NW größer ist als ein erster Nockenwellenwinkel NWl und gleichzeitig kleiner ist als ein zweiter Nockenwellenwinkel NW2. Alternativ kann hier auch auf das Vorhandensein eines entsprechenden Kurbelwellenwinkels CRK geprüft werden, bei entsprechender Berücksichtigung der aktuellen Phasenlage zwi- sehen der Kurbelwelle 9 und der Nockenwelle 18. Der erste und zweite Nockenwellenwinkel NWl, NW2 ist so gewählt, dass der dazwischenliegende Nockenwellenwinkelbereich in etwa dem zweiten Kurbelwellenwinkelbereich CRK2 entspricht, in dem sich die Tiefe der Nut 25 auf null verringert.
Ist die Bedingung des Schrittes S6 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in dem Schritt S4 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S6 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S8 der aktuelle Spannungsabfall V über den induktiven Stellantrieb 23 eingelesen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in diesem Zeitpunkt der Schalter SW2 in seine Schließstellung gesteuert wird und gleichzeitig sichergestellt ist, dass der Schalter SWl in seiner Offenstellung ist. Dann erzeugt die Messeinheit 42 ihr Messsignal VM, das dann wiederum in der Umsetzeinheit 44 in das Ausgangssignal VE umgesetzt wird und dann in der Auswerteeinheit 46 eingelesen wird. Alternativ kann jedoch auch die Messeinheit 42 ausgebildet sein zum Zwischenspeichern eines von ihr erfassten Messsignals VM. Dann kann die Auswerteeinheit 46 das Ausgangssignal VE unabhängig von dem Zeitpunkt des Erfassens des Messsignals VM erfassen. Wichtig ist jedoch, dass die Messeinheit 42 das Messsignal VM innerhalb des Nockenwellenwinkelbereichs erfasst, der durch den ersten Nockenwellenwinkel NWl und den zweiten Nockenwellenwinkel NW2 begrenzt wird.
In einem Schritt S10 wird anschließend geprüft, ob der Spannungsabfall V über den induktiven Stellantrieb 23 größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert THR. Der vorgegebene Schwellenwert THR ist bevorzugt durch Versuche oder Simulationen so ermittelt, dass ein Überschreiten des Schwellenwertes THR durch den Spannungsabfall V an dem induktiven Stellantrieb 23 charakteristisch ist für eine induzierte Spannung, die durch das Zurückdrücken des Stifts 24 aus der Nut 25 hervorgerufen durch die Verringerung der Tiefe der Nut 25 charakteristisch ist. Ist die Bedingung des Schrittes S10 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung direkt in dem Schritt S4 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schrittes S10 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S12 eine logische Variable LV_VL entsprechend der in dem Schritt S2 festgestellten Anforderungen zum Umschalten des Ventilhubs VL mit einem geringen Ventilhub LO oder einen hohen Ventilhub HI belegt. Anschließend wird dann ebenfalls die Bearbeitung in dem Schritt S4 fortgesetzt.
In der zweiten Einheit 41 wird während des Betriebs der Brennkαcaftmaschine ein Programm abgearbeitet, das im folgenden anhand der Figur 6 näher erläutert ist. Das Programm wird in einem Schritt S20 gestartet, in dem gegebenenfalls Variabein initialisiert werden. In einen Schritt S22 wird eine einzuspritzende Kraftstoffmasse MFF abhängig von einem Luftmassenstrom MAF in den Zylinder ZI, einem Luft/Kraftstoff- Verhältnis in dem Zylinder ZI LAM und abhängig von dem Wert der logischen Variablen LV_VL ermittelt. Abhängig von der einzuspritzenden Kraftstoffmasse MFF wird dann ein Stellsignal zum Ansteuern des Einspritzventils 28 erzeugt.
Die Wanctezeitdauer T_W in dem Schritt S4 des Programms, das in der ersten Einheit 40 abgearbeitet wird, ist bevorzugt so gewählt, dass sichergestellt werden kann, dass die logische Variable LV_VL immer so rechtzeitig in dem Schritt S12 aktualisiert wird, dass die einzuspritzende Kraftstoffmasse MFF in dem Schritt S22 für das Ermitteln der Kraftstoffmasse MFF immer die für den aktuellen Arbeitszyklus des Zylinders ZI korrekten Werte des tatsächlichen Ventilhubs hat.
In einem Schritt S24 wird anschließend ein Zündwinkel ZW abhängig von der Drehzahl N, einem gewünschten Drehmoment TCARQ, das von der Brennkraftmaschine abzugeben ist und dem Wert der logischen Variablen LV_VL ermittelt. Das gewünschte Drehmoment TQ_RQ wird abhängig von der erfassten Fahrpedal- stellung und gegebenenfalls weiteren Größen oder Drehmomen- tanforderungen ermittelt. Anschließend verharrt das Programm dann in einem Schritt S26 für die vorgegebene Wartezeitdauer T_W die sich jedoch von der des Schrittes S4 unterscheiden kann.
In Figur 7 ist ein weiteres alternatives Blockschaltbild von Teilen der Steuereinrichtung 30 dargestellt. R bezeichnet einen Widerstand, der bevorzugt hochohmig ausgeführt ist und zum Erfassen des Spannungsabfalls V über den induktiven Stellantrieb durch die Messeinheit 42 vorgesehen ist. An den Knotenpunkten A und B können auch weitere, zum Beispiel anderen Zylindern Z2 bis Z4 zugeordnete induktive Stellantriebe, e- lektrisch leitend verbindbar sein. Falls dann entsprechende weitere zweite Schalter SW2 vorgesehen sind, kann die Messeinheit 42 auch eingesetzt werden zum Erfassen des jeweiligen Spannungsabfalls über die weiteren induktiven Stellantriebe.
Durch die Zener-Diode D2 ist sichergestellt, dass das Messsignal VM der Messeinheit sehr schnell nach dem Öffnen des ersten Schalters SWl erfasst werden kann.
Mit der Steuereinrichtung 30 kann so auch einfach eine Fehlfunktion des Stellelements 20 und insbesondere des induktiven Stellantriebs 23 aufgrund eines elektrischen oder mechanischen Defekts oder eines falschen zeitlichen Ansteuerns erkannt werden .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit
- einem Saugrohr (7), das hin zu einem Einlass eines Zylinders (ZI - Z4) g-eführt ist, an dem ein Gaseinlassventil (13) angeordnet ist,
- einem Ventilantrieb (15) für das Gaseinlassventil (13) , mittels dessen der Ventilhub (VL) des Gaseinlassventils (13) einstellbar ist mittels eines Stellelements (20) , mittels dessen unterschiedliche Nocken (21, 22) zum Einwirken auf das Gaseinlassventil (13) gebracht werden können, wobei auf das Stellelement (20) ein induktiver Stellantrieb (23) einwirkt, in dem im Laufe eines Umschaltvorgangs des Ventilhubs (VL) eine Spannung induziert wird,
- bei dem eine Umschaltung des Ventilhubs (VL) anhand der für den Umschaltvorg-ang charakteristischen induzierten Spannung in dem induktiven Stellantrieb (23) erkannt wird
- und bei dem mindestens ein Stellglied abhängig davon angesteuert wird, ob eine Umschaltung des Ventilhubs (VL) erkannt wurde .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem überprüft wird, ob innerhalb eines vorgegebenen Nockenwellenwinkelbereichs die für den Umschaltvorgang des Ventilhubs (VL) charakteristische induzierte Spannung in dem induktiven Stellantrieb (23) auftritt.
3. Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine mit
- einem Saugrohr (7), das hin zu einem Einlass eines Zylinders (ZI - Z4) geführt ist, an dem ein Gaseinlassventil (13) angeordnet ist,
- einem Ventilantrieb (15) für das Gaseinlassventil (13) , mittels dessen der Ventilhub (VL) des Gaseinlassventils (13) einstellbar ist mittels eines Stellelements (20) , mittels dessen unterschiedliche Nocken (21, 22) zum Einwirken auf das Gaseinlassventil (13) gebracht werden können, wobei auf das Stellelement (20) ein induktiver Stellantrieb (23) einwirkt, in dem im Laufe eines Umschaltvorgangs des Ventilhubs (VL) eine Spannung induziert wird, wobei die Vorrichtung umfasst:
- eine erste Einheit (40) , die ausgebildet ist zum Erkennen, ob eine Umschaltung des Ventilhubs (VL) erfolgt ist anhand der für den Umscha.ltvorgang charakteristischen induzierten Spannung in dem induktiven Stellantrieb (23) und
- eine zweite Einheit (41) , die ausgebildet ist zum Ansteuern mindestens eines weiteren Stellglieds abhängig davon, ob in der ersten Einheit (40) eine Umschaltung des Ventilhubs (VL) erkannt wurde .
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der die erste Einheit (40) ausgebildet ist zum Überprüfen, ob innerhalb eines vorgegebenen Nockenwellenwinkelbereichs die für den Umschaltvorgang des Ventilhubs (VL) charakteristische induzierte Spannung in dem induktiven Stellantrieb (23) abfällt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei der die erste Einheit (40) eine Messeinheit (42) hat, die ausgebildet ist zum Messen eines Spannungsabfalls (V) über den induktiven Stellantrieb (23) bezogen auf ein Versorgungspotential (VBAT) des induktiven Stellantriebs (23) .
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die erste Einheit (40) eine Umsetzeinheit (44) hat, die ausgebildet ist zum Umsetzen des von der Messeinheit (42) erfassten Spannungsabfalls (V) über dem induktiven Stellantrieb (23) auf einen entsprechenden Spannungsabfall bezogen auf ein Bezugspotential (GND) einer Auswerteeinheit (46) .
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, bei der der Messeinheit (42) ein Widerstand (R) zugeordnet ist, der mittels eines Schalters (SW2) parallel zu dem induktiven Stellantrieb (23) schaltbar ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, bei der die Messeinheit (42) ausgebildet ist zum Erfassen des Spannungsabfalls (V) über mehrere induktive Stellantriebe (23) .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, bei der die Messeinheit (42) einen Zwischenspeicher für den erfassten Spannungsabfall (V) hat.
EP05717045A 2004-03-15 2005-03-15 Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine Withdrawn EP1725760A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004012756A DE102004012756B4 (de) 2004-03-15 2004-03-15 Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
PCT/EP2005/051171 WO2005090766A1 (de) 2004-03-15 2005-03-15 Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1725760A1 true EP1725760A1 (de) 2006-11-29

Family

ID=34962327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP05717045A Withdrawn EP1725760A1 (de) 2004-03-15 2005-03-15 Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7438032B2 (de)
EP (1) EP1725760A1 (de)
KR (1) KR101145479B1 (de)
DE (1) DE102004012756B4 (de)
WO (1) WO2005090766A1 (de)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008024086A1 (de) * 2008-05-17 2009-11-19 Daimler Ag Ventiltriebvorrichtung
DE102009006632B4 (de) * 2009-01-29 2015-12-31 Audi Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine sowie Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4672781B2 (ja) 2009-03-30 2011-04-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
DE102011011455A1 (de) * 2011-02-17 2012-08-23 Daimler Ag Ventiltriebbetätigungsvorrichtung
DE102012006820B4 (de) * 2012-04-04 2019-08-22 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine
DE102012011116A1 (de) * 2012-06-05 2013-12-05 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine sowie entsprechender Ventiltrieb
DE102015013075B4 (de) * 2015-10-08 2017-08-24 Audi Ag Verfahren zum Überprüfen eines Ventiltriebs für eine Brennkraftmaschine sowie entsprechender Ventiltrieb
JP6531788B2 (ja) 2017-07-06 2019-06-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN114562349B (zh) * 2021-03-02 2022-12-06 长城汽车股份有限公司 基于可变气门升程机构的控制方法及电子设备

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4028442A1 (de) * 1990-09-07 1992-03-12 Audi Ag Verfahren zum betreiben einer ventilgesteuerten hubkolben-brennkraftmaschine
DE19606054C2 (de) * 1996-02-19 1998-07-30 Porsche Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
DE19611641C1 (de) 1996-03-25 1997-06-05 Porsche Ag Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
US6135078A (en) * 1997-11-18 2000-10-24 Denso Corporation Variable valve timing control apparatus for an internal combustion engine
DE19957157A1 (de) * 1999-11-27 2001-06-07 Porsche Ag Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine
DE10148177B4 (de) * 2001-09-28 2015-05-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ventiltrieb mit Ventilhubumschaltung für die Gaswechselventiele eines 4-Takt-Verbrennungsmotors
DE10148178A1 (de) 2001-09-28 2003-04-17 Ina Schaeffler Kg Verfahren und Vorrichtung zur Senkung von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemission eines 4-Takt-Verbrennungsmotors

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2005090766A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060129084A (ko) 2006-12-14
KR101145479B1 (ko) 2012-05-15
DE102004012756B4 (de) 2006-04-20
WO2005090766A1 (de) 2005-09-29
US20070186888A1 (en) 2007-08-16
DE102004012756A1 (de) 2005-10-20
US7438032B2 (en) 2008-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10064650B4 (de) Elektronische Verfahren und Einrichtung der Steuerung von Gaswechselventilen eines Verbrennungsmotors mit variabler Öffnungsfunktion
EP1317613B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und entsprechende vorrichtung
EP3783215B1 (de) Verfahren zur adaption einer erfassten nockenwellenstellung, steuergerät zur durchführung des verfahrens, verbrennungsmotor und fahrzeug
WO2008000568A1 (de) Verfahren zur zylinderindividuellen klopfregelung sowie zugehörige vorrichtung
DE10344773B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Phasenlage zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine
DE102004012756B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
EP3507475A1 (de) Verfahren, steuervorrichtung und system zum erkennen einer abweichung eines tatsächlichen betätigungszeitpunkts eines gaswechselventils einer verbrennungskraftmaschine von einem vorgegebenen betätigungszeitpunkt
WO2008080843A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine
WO2008003550A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP2029873A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE102009028638A1 (de) Verfahren zum Ausgleichen von Gaswechsel-Verlusten zwischen Brennräumen eines Ottomotors
EP1711703B1 (de) Verfahren zum adaptieren eines messwertes eines luftmassensensors
DE102004038338B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
EP1706603B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer phase einer brennkraftmaschine
DE102010004091A1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine
DE10307307A1 (de) Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
WO2005054648A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum steuern einer brennkraftmaschine
EP0708233B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102020128281A1 (de) Verfahren zur robusten Klopferkennung in einer Verbrennungskraftmaschine, Steuergerät und Kraftfahrzeug
DE102020201953A1 (de) Verfahren zur Adaption einer erfassten Nockenwellenstellung, Motorsteuergerät zur Durchführung des Verfahrens, Verbrennungsmotor und Fahrzeug
DE10051974A1 (de) Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung
EP3102812B1 (de) Verfahren zur interpretierenden erkennung einer vorentflammung in einem brennraum eines verbrennungsmotors
DE102008012459B3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102004005140B4 (de) Diagnose der richtigen Betriebsweise einer Ladungsbewegungssteuereinrichtung für Zylinder
DE102006042969B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

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: 20060726

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE FR GB IT

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR GB IT

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

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

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100427