JP2009521643A - 内燃機関におけるガス交換弁のアクチュエータの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】制御動作が弁の閉弁段階を開始させ且つこれに基づいて弁が閉弁時点(tse、wse)に閉じ、その際この制御動作の時点が閉弁開始(wem2,tem2)と見なされる、内燃機関の弁制御システムにおける油圧式アクチュエータ(200)の電子的制御のための方法において、閉弁開始(wem2,tem(原文のママ))の前に、恐らく閉弁開始(wem2,tem2)と閉弁時点(tse、wse)の間に切れてしまう閉弁時間長さ(tsd)が、少なくとも弁制御システムの作動条件に応じて求められる。
【選択図】図1
Description
求められた閉弁時間長さの考慮の下に、閉弁開始が、ガス交換弁の閉弁時点が予め定められている目標閉弁時点に生じる様に、定められるということはとりわけ有利である。このことは、追加の制御装置のコスト無しに、閉弁時点を閉弁開始前に求められた閉弁時間長さだけに基づいて、望まれた目標時点に弁が閉弁する様に調節することを可能にする。
特に有利な実施例では、前記の関係は、角度差wse−wmb2或いは関連の閉弁時間長さtsdと弁ストロークhとの間の関係を表している閉弁時間長さ伝達関数(Schliesdauer-Transferfunktion)によって記述される。
必要の際は、その他の影響パラメータ、例えば構造材料、磁気コイル等の温度が取入れられる。更に場合によっては、可変式弁ブレーキの調節ポイントを表している、状態値或いは調節値も加えられる。
例えば、ピストンロッドに対して閉弁方向に働く閉弁スプリングを使うことができる。特に、いわゆる単動式の油圧シリンダの場合には、閉弁力はその様なスプリングだけで用意することもでき、そうすれば下側の圧力室230の機能或いは下側の圧力室230自身および/またはこの圧力室と高圧レール50への接続も不要となる。
Claims (30)
- アクチュエータ(200)の制御動作が弁(250)の閉弁段階を開始させ、且つこれに基づいて弁(250)が閉弁時点(tse、wse)に閉じ、その際この制御動作の時点が閉弁開始(wem2,tem2)と見なされる、弁制御システムにおける弁(250)を操作する油圧式アクチュエータ(200)の制御のための、特に可変ストロークを持つガス交換弁(250)のアクチュエータの制御方法において、
閉弁開始(wem2,tem2)の前に、閉弁開始(wem2,tem2)と閉弁時点(tse、wse)の間に切れてしまう閉弁時間長さ(tsd)が、弁制御システムの実際の作動条件の特徴を示している少なくとも一つの運転パラメータに応じて求められることを特徴とするガス交換弁のアクチュエータの制御方法。 - 求められた閉弁時間長さ(tsd)の考慮の下に、閉弁開始(wem2,tem2)が、弁(250)の閉弁時点(tse、wse)が予め定められている目標閉弁時点(tse_soll、wse_soll)に生じるように、定められることを特徴とする請求項1に記載の制御方法。
- 閉弁開始(wem2)の角度の測定のために、関連する閉弁段階の間のシャフト、例えば弁制御システムを装備した内燃機関のクランクシャフト、の平均角速度(nmot)、求められた閉弁時間長さ(tsd)、及び目標閉弁時点(tse_soll、wse_soll)が考慮されることを特徴とする請求項2に記載の制御方法。
- 閉弁段階の間の平均角速度(nmot)を決定するために、閉弁開始(wem2)の計算の時点に存在していたか或いは実際に求められたシャフト回転数(nmot_1)の値が用いられることを特徴とする請求項3に記載の制御方法。
- シャフト回転数(nmot_1)の実際の値が、回転数センサ或いは角度センサの信号から求められることを特徴とする請求項4に記載の制御方法。
- 閉弁開始(wem2,tem2)の計算のために、平均角加速度が、閉弁開始(wem2,tem2)の計算と実行の間の時間間隔の間のシャフト回転数の変化に関する尺度として決定され、且つ閉弁段階の間の角速度(nmot)の決定のために考慮されることを特徴とする請求項4又は5に記載の制御方法。
- 平均角加速度が、回転数センサ或いは角度センサの信号の時間的変化、物理的モデルを用いること、制御技術的観察装置を用いることの少なくともいずれから獲得されることを特徴とする請求項6に記載の制御方法。
- 閉弁時間長さ(tsd)の測定が、閉弁開始(wem2,tem2)の計算の前に行われることを特徴とする請求項3に記載の制御方法。
- 閉弁開始(wem2,tem2)が、少なくとも一つの電気的制御信号による制御弁(MV2)の制御によって開始されること、及び
少なくとも一つの電気的制御信号の時間的変化を決定する特性値が、継続的に少なくとも閉弁開始の導入の時点まで更新されること、
を特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の制御方法。 - 閉弁時間長さ(tsd)の測定のために、運転パラメータとして、
弁制御システム内のオイル圧力(pol)、
弁制御システム内のオイル温度(Tol)、
弁ブレーキ絞り(145)の有効流れ断面(avb)、
閉弁プロセスの少なくとも一部領域で弁(250)に対して作用する平均ガス力(fgas)、
の少なくとも一つが考慮されることを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の制御方法。 - 少なくとも一つの運転パラメータ(pol、Tol、fgas、avb)が、所属の物理的パラメータの特徴的な個別値或いは有効値によって表されることを特徴とする請求項10に記載の制御方法。
- 油圧的運転パラメータ(pol)が、アクチュエータ(200)の閉弁時間長さ(tsd)を決定する実際のオイル圧力として定められることを特徴とする請求項10又は11に記載の制御方法。
- 油圧的運転パラメータ(Tol)が、閉弁の際にアクチュエータ(200)から押し出されるオイルの温度を少なくとも間接的に特徴付けていることを特徴とする請求項10又は11に記載の制御方法。
- 物質パラメータ、とりわけ、アクチュエータ(200)の作動のために用いられている油圧オイルの粘度の実際値が決定され且つ油圧的運転パラメータとして使用されることを特徴とする請求項10又は11に記載の制御方法。
- 運転パラメータ(pol、Tol)が直接測定されることを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載の制御方法。
- 運転パラメータ(pol、Tol)が、測定された値(p_rail、T_rail)から見積られることを特徴とする請求項1ないし15のいずれかに記載の制御方法。
- 測定された値(p_rail、T_rail)からの油圧的運転パラメータ(pol、Tol)の見積りの際に、その他のパラメータ(E_x)、例えば実際のシャフト回転数(nmot)及びアクチュエータ(200)の少なくともいずれかの制御プロセスのための特徴的パラメータ、例えば目標ストローク(h_soll)が考慮されることを特徴とする請求項16に記載の制御方法。
- アクチュエータ(200)への配管沿い及び高圧蓄圧器(50)の一部の少なくともいずれかにおける平均圧力損失(流れ損失)が、平均取出し体積流量に応じて決定され且つ有効オイル圧力(pol)の計算の際に考慮されることを特徴とする請求項1ないし17のいずれかに記載の制御方法。
- 高圧蓄圧器(50)における圧力波或いは縦振動の局部的時間的変化が決定され且つ有効オイル圧力(pol)の計算の際に考慮されることを特徴とする請求項1ないし18のいずれかに記載の制御方法。
- 共通の高圧蓄圧器(50)に接続されたアクチュエータ(200)の同時的或いは重複的制御プロセスの影響が決定され且つ有効オイル圧力(pol)の計算の際に考慮される(重複補正)ことを特徴とする請求項1ないし19のいずれかに記載の制御方法。
- 弁(250)に対して閉弁プロセスの少なくとも一つの段階の間に働くガス力(fgas)が少なくとも間接的に表している、少なくとも一つのパラメータが決定され且つ閉弁時間長さ(tsd)の計算で利用されることを特徴とする請求項1ないし20のいずれかに記載の制御方法。
- 少なくとも一つのガス力パラメータ(fgas)が、直接測定されることを特徴とする請求項21に記載の制御方法。
- 少なくとも一つのガス力パラメータ(fgas)が、少なくとも一つの状態パラメータ或いは制御パラメータ(pbr、wse、psaug、pabg、nmot)の実際に定められた値或いは目標値を利用して見積られることを特徴とする請求項21に記載の制御方法。
- 閉弁開始(wem2,tem2)の計算の際に、運転パラメータ(pol、fgas)の値が、新たに決定され且つこの運転パラメータの、以前に決定された、特に予測された、値と比較されること、
運転パラメータの新たに決定された値と以前に決定された値との間にずれがある場合には、運転パラメータの以前の値を用いて求められた閉弁時間長さ(tsd)を補正する補正パラメータが定められること、及び
この補正パラメータが閉弁開始(wem2,tem2)の計算の際に考慮されること、
を特徴とする請求項1ないし23のいずれかに記載の制御方法。 - 閉弁時間長さ(tsd)が、閉弁時間長さ伝達関数(tsd(h))のモデル化によって弁ストローク(h)に応じて獲得されることを特徴とする請求項1ないし24のいずれかに記載の制御方法。
- 閉弁時間長さ伝達関数(tsd(h))が、一つずつ特性弁ストローク領域に基づいて求められることを特徴とする請求項25に記載の制御方法。
- 可能な弁ストローク(h)の領域が、
弁ブレーキが設定されている第一のストローク閾値(hd0)よりも小さい、弁ストローク(h)の第一の領域、
弁ブレーキが設定されている第一のストローク閾値(hd0)よりも大きく、且つ、第二のストローク閾値(hd1)よりも小さい、弁ストローク(h)の第二の領域であって、第二のストローク閾値(hd1)が、第二の閾値(hd1)よりも大きいストロークに対しては、弁ブレーキ(140、145)の制動作用が始まる前に、閉弁プロセスが少なくとも近似的に定常閉弁運動へ移行するように定められている、第二の領域、及び
第二のストローク閾値(hd1)よりも大きい、弁ストローク(H)の第三の領域、
の三つの特性領域に分けられていることを特徴とする請求項26に記載の制御方法。 - 請求項1ないし27の少なくともいずれかに記載の制御方法の実施のための制御装置(100)。
- 演算装置で実行された時に、請求項1ないし27の少なくともいずれかに記載の制御方法のステップを実行するコンピュータプログラム。
- コンピュータ或いは制御装置で実行された時に、請求項1ないし27のいずれかに記載の制御方法を実行するために、機械読み取り可能な媒体に格納されたプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品。
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