[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EP1250519B1 - Ventilabstimmung mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbrennungsmotor - Google Patents

Ventilabstimmung mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbrennungsmotor Download PDF

Info

Publication number
EP1250519B1
EP1250519B1 EP00992089A EP00992089A EP1250519B1 EP 1250519 B1 EP1250519 B1 EP 1250519B1 EP 00992089 A EP00992089 A EP 00992089A EP 00992089 A EP00992089 A EP 00992089A EP 1250519 B1 EP1250519 B1 EP 1250519B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
exhaust gas
valves
engine
internal combustion
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
EP00992089A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1250519A2 (de
Inventor
Jochen Burgdorf
Bernhard Giers
Peter Volz
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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
Priority claimed from DE10048263A external-priority patent/DE10048263A1/de
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of EP1250519A2 publication Critical patent/EP1250519A2/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1250519B1 publication Critical patent/EP1250519B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • 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
    • F01L1/34—Valve-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
    • F01L1/344—Valve-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
    • F01L1/3442—Valve-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
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine according to the preamble of patent claim 1.
  • the gas exchange valves are selectively adjustable by a cylinder selectively to a desired valve opening characteristic, for which the solenoid valves are actuated by means of electrical pulses of variable duration at different times selected.
  • the object of the present invention is to develop a method for operating a multi-cylinder internal combustion engine with which the cylinder fillings of all engine cylinders can be adjusted taking into account minimum exhaust gas values.
  • FIG. 1 discloses a schematic diagram of an electro-hydraulic valve actuation system, with a valve train arranged in the cylinder head 1 of an internal combustion engine, consisting of a camshaft 2, a plunger assembly 3 and a gas exchange valve 5 extending into the intake passage 4 of the internal combustion engine as an intake valve.
  • the gas exchange valve 5 is not actuated directly by the plunger assembly 3, but by means of a pressure medium volume provided by the engine oil pump 6 with respect to the movement sequence, for which purpose a solenoid valve 7 is inserted into the cylinder head 1 in order to be able to vary the pressure medium volume clamped between the tappet assembly 3 and the gas exchange valve 5.
  • valve actuation system Since it is a multi-cylinder internal combustion engine, according to the number of gas exchange valves and the already mentioned above other components of the electro-hydraulic valve actuation system are several times available.
  • the valve actuation system also has per engine cylinder to a buffer 8, which takes in case of need excess pressure fluid volume that is not needed to control the valve actuation system accommodates.
  • an injection valve 20 is arranged, which can also be operated as the solenoid valve 7 by means of variable drive voltage and / or variable drive current for balancing all engine cylinders to uniform injection quantities.
  • FIG. 2 shows, by way of example, the valve lift curves which can be set in principle with the presented variable valve actuation system according to FIG. 1 and are also plotted for reduced valve opening clearances of 40 degrees, 80 degrees and 120 degrees camshaft angle starting from a maximum camshaft angle illustrated on the abscissa.
  • the possible valve lift for each camshaft angle is plotted, which inevitably has the smallest camshaft angle of 40 degrees and the smallest valve lift of about 3.8 mm.
  • FIG. 3 shows the individual method steps for equalizing the valve lifts and thus the valve opening times for all the gas exchange valves 5 of a multi-cylinder internal combustion engine, which is preferably connected to the from Fig. 1 known electro-hydraulic valve actuation system is equipped.
  • the system-related uncertainties and tolerances in the control of the electromagnetic valves 7 and in the valve drive can be compensated such that each valve operating system is selectively tuned to an optimal exhaust emission while the internal combustion engine is running, the control parameters obtained for the Solenoid valves 7 are stored in a data memory.
  • the internal combustion engine is preferably operated in the speed band in which unacceptable deviations of the exhaust emission of the individual engine cylinders result from each other.
  • the exhaust emission is detected in a known per se via a lambda control circuit.
  • the drive voltage or drive currents of each solenoid valve 7 are then varied according to the program flowchart and cylinder-selectively stored in the data memory and detected as a function of the engine speed parameter. Based on the parameter map thus defined from cylinder to cylinder, the entire actuation of the electromagnetic valves 7 takes place.
  • each operation of the internal combustion engine is carried out for the purpose of control and thus concretely for the adjustment of the gas exchange valves 5 with each other an initialization of the solenoid valves 7 all engine cylinders according to a first operation step 9.
  • a second operation step 10 the worst exhaust value is initiated and the number of iteration steps and the iteration increment established.
  • a third operation step according to the diamond 11 it is determined whether the engine speed is in a predetermined speed band. If this condition is not met, a renewed interrogation of the engine speed from the engine control unit takes place via a loop 11a.
  • step 16 it is checked whether all iteration steps have been completed. Unless all the iteration steps have been completed, the loop 16a is used to repeat the valve adjustment procedure beginning at the rhombus 2. If, however, all the iteration steps have been completed, the next solenoid valve 7 is detected according to the field 17. In step 18, it is checked whether the electromagnetic valves 7 of all engine cylinders are adapted. In the case of a negative then carried over the loop 18a a repetition of the flowchart starting with the operation step 10. However, is the adaptation of all engine cylinders completed, then the valve balancing method explained herewith is terminated with the step 19.
  • values for different speed ranges can be determined and stored in a data memory of the engine management or engine control unit.
  • a characteristic field or a parameter set for a mathematical description can be determined.
  • the algorithm can be used in one measurement run.
  • the algorithm can also be used in the normal operating mode of the internal combustion engine, for example to optimize the parameters, e.g. to counteract the influence of the aging of components.
  • the operation step 2 of FIG. 3 would then have to be modified and the engine speed indicated as an index in the map.
  • valve control method in which the exhaust gas emissions are measured for each engine cylinder and then alternately the drive voltage or the drive current with the aim of optimized exhaust gas values is varied as a function of engine crank angle for each solenoid valve 7 and the optimal trigger point T is determined.
  • the determined during the process optimum switching points of the solenoid valves 7 are thus detected individually for each engine cylinder and stored as a function of engine speed as a parameter field in the data memory of the engine control unit. Based on this set parameter field thus takes place a cylinder-selective valve control, which ultimately leads to the same valve strokes of the gas exchange valves 5 in the present example.
  • the valve lifts the solenoid valves 7 but need not necessarily be the same, but can be varied to meet the task rather needs and thus desired.
  • the tolerances of the injection quantity can be adjusted by cylinder-selective control of the injectors 20.
  • the invention is not limited to the structural embodiment of Figure 1, but also suitable for alternative valve train designs, for example, provide a direct electromagnetic actuation of the gas exchange valves and having either a Saugrohr- or direct injection.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors, dessen Gaswechselventile (5) entweder direkt elektromagnetisch oder mittels eines elektrohydraulischen, mehrere Elektromagnetventile (7) aufweisenden Ventilbetätigungssystems hinsichtlich der Ventilöffnungscharakteristik variabel einstellbar sind. Die Elektromagnetventile (7) werden zwecks Abgleich aller Gaswechselventile (5) auf die gewünschte Ventilöffnungscharakteristik im Betrieb des Verbrennungsmotors zylinderselektiv mittels variabler Ansteuerspannungen und/oder Ansteuerströme (I1, I2, I3) betrieben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • In der Zeitschrift Auto Motor und Sport, Ausgabe 17, 1999, ist auf Seite 49 bereits ein elektrohydraulisches Ventilbetätigungssystem für einen Verbrennungsmotor erläutert, das einen von einer Nockenwelle betätigten Stößel aufweist, der nicht unmittelbar, sondern mittels Hydrauliköl (Motoröl) auf ein Gaswechselventil (Einlassventil) im Zylinderkopf des Verbrennungsmotors einwirkt. Der Druck der Hydraulikflüssigkeit pflanzt sich dabei über einen Bremskolben auf das Gaswechselventil fort, wobei abhängig von der Ventilschaltstellung eines im Zylinderkopf integrierten Elektromagnetventils sich diese Hydraulikölmenge und damit auch der Hub des Gaswechselventils im Zylinderkopf variieren lässt. Infolge von Fertigungstoleranzen für vorgenannte Bauteile ist eine Streuung der Ventilöffnungszeiten nicht auszuschließen, so dass gerade im Hinblick auf die Mehrzylinderbauweise des Verbrennungsmotors ungleiche Zylinderfüllungen zwangsläufig auch zu einer Streuung der Abgasemissionen führen.
  • Aus der gattungsbildenden US-A-5419301 ist bereits ein Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors bekannt geworden, dessen Gaswechselventile mittels mehrerer Elektromagnetventile zylinderselektiv auf eine gewünschte Ventilöffnungscharakteristik variabel einstellbar sind, wozu die Elektromagnetventile mittels elektrischer Impulse von variabler Dauer zu unterschiedlich gewählten Zeitpunkten betätigt werden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors zu entwickeln, mit dem sich die Zylinderfüllungen aller Motorzylinder unter Berücksichtigung minimaler Abgaswerte angleichen lassen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung gehen im nachfolgenden aus der Beschreibung eines anhand mehrerer Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels hervor.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Prinzipdarstellung eines elektrohydraulischen Ventilbetätigungssystems,
    Fig. 2
    die aus dem Ventilbetätigungssystem nach Fig. 1 resultierende variable Ventilverstellung der Gaswechselventile, veranschaulicht durch mehrere Ventilhubkurven,
    Fig: 3
    eine Erläuterung einzelner Verfahrensschritte anhand eines Programmablaufplans, welche die Vergleichmäßigung bzw. Synchronisierung der Ventilsteuerzeiten aller Motorzylinder unter Berücksichtigung minimaler Abgaswerte ermöglichen,
    Fig. 4
    eine aus dem Programmablaufplan nach Fig. 3 repräsentative Strom-, Spannugsimpuls,- und Hubkennlinie für eines der Elektromagnetventile des Ventilbetätigungs- bzw. Einspritzsystems.
  • Die Fig. 1 offenbart eine Prinzipdarstellung eines elektrohydraulischen Ventilbetätigungssystems, mit einem im Zylinderkopf 1 eines Verbrennungsmotors angeordneten Ventiltrieb, bestehend aus einer Nockenwelle 2, einer Stößelbaugruppe 3 und einem in den Ansaugkanal 4 des Verbrennungsmotors sich als Einlassventil erstreckenden Gaswechselventils 5. Das Gaswechselventil 5 wird nicht unmittelbar durch die Stößelbaugruppe 3, sondern mittels eines von der Motorölpumpe 6 bereitgestellten Druckmittelvolumens hinsichtlich des Bewegungsablaufs variabel betätigt, wozu in den Zylinderkopf 1 ein Elektromagnetventil 7 eingesetzt ist, um das zwischen der Stößelbaugruppe 3 und dem Gaswechselventil 5 eingespannte Druckmittelvolumen variieren zu können. Da es sich um einen mehrzylindrigen Verbrennungsmotor handelt, sind entsprechend der Anzahl der Gaswechselventile auch die bereits eingangs erwähnten übrigen Bauteile des elektrohydraulischen Ventilbetätigungssystem mehrfach vorhanden. Das Ventilbetätigungssystem weist ferner je Motorzylinder einen Zwischenspeicher 8 auf, der im Bedarfsfall überschüssiges Druckmittelvolumen, das nicht zur Regelung des Ventilbetätigungssystem benötigt wird, aufnimmt. Außerdem ist in dem Ansaugkanal 4 ein Einspritzventil 20 angeordnet, das gleichfalls wie das Elektromagnetventil 7 mittels variabler Ansteuerspannung und/oder variablem Ansteuerstrom zum Abgleich aller Motorzylinder auf einheitliche Einspritzmengen betrieben werden kann.
  • Die abbildungsgemäße Prinzipdarstellung des elektrohydraulischen Ventilbetätigungssystems ist folglich regelungstechnisch für einen mehrzylindrigen und damit mehrventiligen Verbrennungsmotor ausgelegt, mit der Aufgabe, für jeden Motorzylinder den Ventilhub elektrohydraulisch beeinflussen zu können. Bei hohen Motordrehzahlen stehen nur wenige Millisekunden zur Ansteuerung der Elektromagnetventile 7 zur Verfügung.
  • Durch ein geeignetes Verfahren zum Betrieb des Verbrennungsmotors können die Systemtoleranzen in der Ansteuerung, dem magnetischen Kreis und die Bauteiltoleranzen innerhalb des Ventiltriebs nicht mehr zu einer unakzeptablen Streuung der Ventilöffnungsquerschnitte führen, da nunmehr jeweils der hydraulische Steuerdruck zwischen der Stößelbaugruppe 3 und dem zugehörigen Gaswechselventil 5 erfindungsgemäß durch die Regelung der am Elektromagnetventil 7 angelegten Ventilschaltspannung bzw. des Ventilstroms als Funktion des Kurbelwinkels individuell für jeden Motorzylinder eingestellt wird, so daß sich pro Arbeitsspiel gleiche Ventilhübe für alle Gaswechselventile 5 ergeben. Dies wäre theoretisch auch unter Zuhilfenahme von Wegsensoren im Bereich der Gaswechselventile technisch möglich. Diese Lösung scheidet aber aus Kosten- und Bauaufwandsgründen aus. Ferner ist zu beachten, dass die Abgasemission üblicherweise mittels einer einzigen Lambda-Sonde je Zylinderreihe eingeregelt wird.
  • Die Fig. 2 zeigt beispielhaft die mit dem vorgestellten variablen Ventilbetätigungssystem nach Fig. 1 grundsätzlich einstellbaren Ventilhubkurven, die ausgehend von einem auf der Abszisse dargestellten maximalen Nockenwellenwinkel auch für reduzierte Ventilöffnungsspiele von 40 Grad ,80 Grad sowie 120 Grad Nockenwellenwinkel aufgetragen sind. Entlang der Ordinate ist der für jeden Nockenwellenwinkel mögliche Ventilhub aufgetragen, der zwangsläufig mit dem kleinsten Nockenwellenwinkel von 40 Grad auch den kleinsten Ventilhub von etwa 3,8 mm aufweist.
  • Die Fig. 3 zeigt erfindungsgemäß die einzelnen Verfahrensschritte zur Vergleichmäßigung der Ventilhübe und damit der Ventilöffnungszeiten für sämtliche Gaswechselventile 5 eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors, der vorzugsweise mit dem aus Fig. 1 bekannten elektrohydraulischen Ventilbetätigungssystem ausgerüstet ist. Unter Beachtung des Programmablaufs nach Fig. 3 lassen sich die eingangs bereits erwähnten systembedingten Unwägbarkeiten und Toleranzen in der Ansteuerung der Elektromagnetventile 7 sowie im Ventiltrieb derart ausregeln, dass jedes Ventilbetätigungssystem bei laufendem Verbrennungsmotor selektiv auf eine optimale Abgasemission abgestimmt wird, wobei die gewonnenen Ansteuerparameter für die Elektromagnetventile 7 in einem Datenspeicher abgelegt werden. Hierzu wird der Verbrennungsmotor vorzugsweise im Drehzahlband betrieben, in dem sich unzulässige Abweichungen der Abgasemission der einzelnen Motorzylinder voneinander ergeben. Die Abgasemission wird auf an sich bekannte Weise über einen Lambda-Regelkreis erfasst. Die Ansteuerspannung bzw. Ansteuerströme eines jeden Elektromagnetventils 7 werden dann gemäß dem Programmablaufplan variiert und zylinderselektiv im Datenspeicher abgelegt und als Funktion der Motordrehzahl parameterhaft erfasst. Aufbauend auf dem so von Zylinder zu Zylinder festgelegten Parameterkennfeld erfolgt die gesamte Ansteuerung der Elektromagnetventile 7.
  • Das Verfahren zur Bestimmung der exakt synchronisierten Ventilsteuerzeiten wird nunmehr im einzelnen anhand des Programmablaufplans nach Fig. 3 erläutert.
  • In jedem Betrieb des Verbrennungsmotors erfolgt zum Zwecke der Ansteuerung und damit konkret zum Abgleich der Gaswechselventile 5 untereinander eine Initialisierung der Elektromagnetventile 7 aller Motorzylinder gemäß einem ersten Operationsschritt 9. In einem zweiten Operationsschritt 10 wird der schlechteste Abgaswert initiiert sowie die Anzahl der Iterationsschritte sowie die Iterationsschrittweite festgelegt. In einem dritten Operationsschritt gemäß der Raute 11 wird festgestellt, ob sich die Motordrehzahl in einem vorgegebenen Drehzahlband befindet. Wenn diese Bedingung nicht erfüllt ist, erfolgt über eine Schleife 11a eine erneute Abfrage der Motordrehzahl aus dem Motorsteuergerät. Nur wenn sich der Verbrennungsmotor in dem vorgegebenen, insbesondere abgaskritischen Drehzahlband befindet, in dem ein Abgleichprozess der Elektromagnetventile 7 erfolgen soll, folgt der Aufruf eines Unterprogramms gemäß dem Operationsschritt 12, in dem in einem Datenspeicher des Motorsteuergeräts ein aktuell gültiger und stabilisierter Abgaswert eingelesen wird, was beispielhaft über eine Verknüpfung zu einem Lambda-Regelkreis des Motormanagements geschehen kann. Danach wird gemäß der nachfolgenden Raute 13 überprüft, ob der aktuelle Abgaswert besser als der bisher gespeicherte Abgaswert ist. Ist diese Forderung erfüllt, wird im nächsten Schritt 14 der aktuelle Ansteuerwert für das zu aktivierende Elektromagnetventil 7 als Funktion der Motordrehzahl und des zugehörigen Motorzylinders gespeichert. Ist jedoch die Forderung nach einem verbesserten Abgaswert nach Schritt 13 nicht erfüllt, wird anstelle dem Schritt 14 über die Schleife 14a das Iterationsverfahren und damit die Ventilverstellung für den gegenwärtig betroffenen Motorzylinder fortgesetzt. Im Operationsschritt 16 wird überprüft, ob sämtliche Iterationsschritte durchlaufen sind. Sofern nicht alle Iterationsschritte durchlaufen sind, erfolgt über die Schleife 16a eine Wiederholung des Ventilabgleichverfahrens beginnend ab der Raute 2. Sofern aber sämtliche Iterationsschritte abgeschlossen sind, wird gemäß dem Feld 17 das nächste Elektromagnetventil 7 erfaßt. Im Schritt 18 wird überprüft, ob die Elektromagnetventile 7 aller Motorzylinder adaptiert sind. Im Falle einer Verneinung erfolgt sodann über die Schleife 18a eine Wiederholung des Ablaufdiagramms beginnend mit dem Operationsschritt 10. Ist hingegen die Adaption aller Motorzylinder abgeschlossen, dann ist das hiermit erläuterte Ventilabgleichverfahren mit dem Schritt 19 beendet.
  • Erfasst man diesen Ventilabgleichprozess für die einzelnen Motorzylinder durch einen geeigneten Algorithmus, so lässt sich auf verhältnismäßig einfache Weise der Versatz der Ventilsteuerzeiten gegenüber einer nominalen, d.h. nur Kurbelwellendrehwinkel-bestimmenden Vorgabe ermitteln, um hier den Optimierungsparameter Abgasqualität einzustellen.
  • In einer Erweiterung des Grundgedankens können Werte für verschiedene Drehzahlbereiche ermittelt und in einem Datenspeicher des Motormanagements bzw. Motorsteuergeräts abgelegt werden. Hierdurch kann ein Kennfeld oder ein Parametersatz für eine mathematische Beschreibung ermittelt werden.
  • Zur Bestimmung der Parameter kann der Algorithmus in einem Messlauf benutzt werden. Darüber hinaus kann der Algorithmus aber auch im normalen Betriebsmodus des Verbrennungsmotors genutzt werden, um beispielsweise eine Optimierung der Parameter, z.B. dem Einfluss der Alterung von Bauteilen entgegenzuwirken. Hierzu wäre dann der Operationsschritt 2 nach Fig. 3 zu modifizieren und die Motordrehzahl als Index im Kennfeld anzugeben.
  • Zusammenfassend wird somit ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors dargestellt, das durch Variation der Ansteuerzeitpunkte der Elektromagnetventile 7 und damit der synchronen Betätigung der Gaswechselventile 5 (Einlaßventile) eine Optimierung der Abgaswerte ermöglicht, indem gewissermaßen durch ein nach Figur 3 beschriebenes Suchverfahren die Ansteuerungsparameter der Elektromagnetventile 7 variiert werden. Hierdurch wird für ein Gütekriterium oder auch mehrere Gütekriterien eine optimale Ventilansteuerung erreicht.
  • Unter Bezug auf den Programmablaufplan nach Fig. 3 ergibt sich somit für jeden Motorzylinder eine optimierte Stromkennlinie nach Fig. 4 für das jeweils zu aktivierende Elektromagnetventil 7, wobei jeweils der optimale Stromverlauf als Funktion der Zeit und damit proportional zum Motorkurbelwinkel sowie durch den Triggerpunkt T bestimmt wird. Aus dem erfindungsgemäßen Abgleichprozess resultiert eine sägezahnförmige Stromverlaufskennlinie, die mit einem vergleichsweise geringen Ruhestrom I1 (Einschaltstrom) beginnt, die mit dem Anstieg auf den Erregerstrom I2 gleichzeitig den Magnetanker des Elektromagnetventils 7 in Bewegung versetzt und in Offenstellung hält, bis durch das Absenken des Erregerstroms I2 auf den Haltestrom I3, der vom Betrag her geringfügig größer ist als der Ruhestrom I1, den Triggerpunkt T erreicht ist, so dass sich der Magnetanker des Elektromagnetventils 7 wieder in seine ursprüngliche Ruhestellung bewegt. Der Triggerpunkt T ist aufgrund des in Fig. 3 dargestellten Verfahrens für jedes Elektromagnetventil 7 und damit für jedes Gaswechselventil 5 im Motorzylinder in einem Datenspeicher des Motorsteuergeräts erfasst. Der zeitliche Verlauf des Stromimpulses als auch die Bewegungen des Magnetankers sind unterhalb der Stromkennlinie phasenidentisch aufgetragen, womit eine direkte Zuordnung der Stromimpulsdauer und der Magnetankerbewegung zur Stromkennlinie möglich ist.
  • Zusammenfassend ergibt sich ein Ventilansteuerverfahren, bei dem für jeden Motorzylinder die Abgasemission gemessen werden und bei dem mit dem Ziel auf optimierte Abgaswerte anschließend alternierend die Ansteuerspannung bzw. der Ansteuerstrom als Funktion des Motorkurbelwinkels für jedes Elektromagnetventil 7 variiert wird sowie der optimale Triggerpunkt T bestimmt wird. Die während des Verfahrens ermittelten optimale Schaltpunkte der Elektromagnetventile 7 werden somit für jeden Motorzylinder individuell erfaßt und als Funktion der Motordrehzahl als Parameterfeld im Datenspeicher des Motorsteuergeräts abgespeichert. Aufbauend auf diesem festgelegten Parameterfeld erfolgt somit eine zylinderselektive Ventilansteuerung, die im vorliegenden Beispiel letztlich zu gleichen Ventilhüben der Gaswechselventile 5 führt.
  • Die Ventilhübe der Elektromagnetventile 7 müssen aber nicht unbedingt gleich sein, sondern können zur Lösung der gestellten Aufgabe vielmehr bedarfsgerecht und damit wunschgerecht variiert werden. Nach diesem Ventilsteuerverfahren können auch die Toleranzen der Einspritzmenge durch zylinderselektive Ansteuerung der Einspritzventile 20 abgeglichen werden.
  • Die Erfindung ist nicht auf das konstruktive Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschränkt, sondern auch für alternative Ventiltriebkonstruktionen geeignet, die beispielsweise eine direkte elektromagnetische Betätigung der Gaswechselventile vorsehen und die entweder eine Saugrohr- oder Direkteinspritzung aufweisen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zylinderkopf
    2
    Nockenwelle
    3
    Stößelbaugruppe
    4
    Ansaugkanal
    5
    Gaswechselventil
    6
    Motorölpumpe
    7
    Elektromagnetventil
    8
    Zwischenspeicher
    9-19
    Operationsschritte
    20
    Einspritzventil

Claims (2)

  1. Verfahren zum Betrieb eines mehrzylindrigen Verbrennungsmotors, dessen Gaswechselventile (5) entweder direkt elektromagnetisch oder mittels eines elektrohydraulischen, mehrere Elektromagnetventile (7) aufweisenden Ventilbetätigungssystems hinsichtlich der Ventilöffnungscharakteristik variabel einstellbar sind, wobei die Elektromagnetventile (7) zwecks Abgleich aller Gaswechselventile (5) auf eine gewünschte Ventilöffnungscharakteristik im Betrieb des Verbrennungsmotors zylinderselektiv mittels variabler Ansteuerspannungen und/oder Ansteuerströme (I1, I2, I3) betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich der Ventilöffnungscharakteristik aller Gaswechselventile (5) in einem Datenspeicher eines Motorsteuergeräts erfolgt, und zwar durch nachfolgende Verfahrensschritte:
    a) Initialisierung der Anzahl der Elektromagnetventile (7) und/oder Einspritzventile (20) aller Motorzylinder,
    b) Initialisierung des Abgaswertes mit dem höchsten Emissionsgrad sowie Festlegung der Anzahl der Iterationsschritte und Iterationsschrittweite,
    c) Überprüfen, ob die vorgegebene Motordrehzahl, insbesondere die Motordrehzahl bei hohem Abgasgehalt, eingehalten ist, in der eine unzulässige, zylinderselektive Streuung der Abgaswerte zu erwarten ist, ansonsten ist Schritt c) zu wiederholen,
    d) Einlesen des aktuell gültigen und stabilisierten Abgaswertes in den Datenspeicher,
    e) Vergleichen des aktuellen Abgaswertes mit dem zuvor im Kennfeld des Datenspeichers abgelegten Abgaswertes,
    f) Speicherung des aktuellen Abgaswertes im Datenspeicher, gegebenenfalls in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, sofern der aktuelle Abgaswert besser ist als der ursprüngliche im Kennfeld des Datenspeichers abgelegte Abgaswert,
    g) Iterationsschritte fortsetzen und Elektromagnetventile (7) verstellen,
    h) Prüfen, ob weitere Iterationsschritte folgen sollen,
    i) Prüfen, ob die Ansteuerparameter aller Elektromagnetventile (7) im Datenspeicher ermittelt wurden, falls nicht, nächstes Elektromagnetventil (7) auswählen und die Operation bei Schritt b) fortsetzen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgleich aller Elektromagnetventile (7) in Abhängigkeit von den zylinderselektiven Abgasemissionen des Verbrennungsmotors erfolgt.
EP00992089A 2000-01-14 2000-12-23 Ventilabstimmung mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbrennungsmotor Expired - Lifetime EP1250519B1 (de)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10001196 2000-01-14
DE10001196 2000-01-14
DE10048263A DE10048263A1 (de) 2000-01-14 2000-09-29 Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
DE10048263 2000-09-29
PCT/EP2000/013254 WO2001051775A2 (de) 2000-01-14 2000-12-23 Ventilabstimmug mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbren nungsmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1250519A2 EP1250519A2 (de) 2002-10-23
EP1250519B1 true EP1250519B1 (de) 2006-03-15

Family

ID=26003842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00992089A Expired - Lifetime EP1250519B1 (de) 2000-01-14 2000-12-23 Ventilabstimmung mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbrennungsmotor

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6745122B2 (de)
EP (1) EP1250519B1 (de)
JP (1) JP2003519743A (de)
DE (1) DE50012416D1 (de)
WO (1) WO2001051775A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009042544A1 (de) 2009-09-22 2011-03-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektrohydraulischer Ventiltrieb

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10046221A1 (de) * 2000-09-19 2002-10-02 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der zylinderselektiven Füllung bei Verbrennungsmotoren mit variablem Ventiltrieb
ITTO20010660A1 (it) * 2001-07-06 2003-01-06 Fiat Ricerche Motore diesel pluricilindrico con azionamento variabile delle valvole.
ITTO20020234A1 (it) * 2002-03-15 2003-09-15 Fiat Ricerche Motore pluricilindrico a combustione interna con dispositivo idraulico a controllo elettronico per l'azionamento variabile delle valvole e d
US7007644B2 (en) 2003-12-04 2006-03-07 Mack Trucks, Inc. System and method for preventing piston-valve collision on a non-freewheeling internal combustion engine
EP2067968B1 (de) * 2007-12-04 2011-05-11 C.R.F. Società Consortile per Azioni Mehrzylindermotor mit unabhängigen Zylindern
US20090308340A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Gm Global Technology Operations, Inc. Cam-Driven Hydraulic Lost-Motion Mechanisms for Overhead Cam and Overhead Valve Valvetrains
DE102008049181A1 (de) * 2008-09-26 2010-04-01 Schaeffler Kg Elektrohydraulische Ventilsteuerung
EP2204566B1 (de) * 2008-12-29 2011-06-29 Fiat Group Automobiles S.p.A. Adaptives Steuersystem des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einem variablen Ventilsteuerungssystem
US8469333B2 (en) * 2010-03-13 2013-06-25 Synapse Engineering, Inc. Counter-biased valve and actuator assembly
DE102011011337B3 (de) 2011-02-16 2012-02-16 Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Mehrzylinder-Verbrennungskraftmaschine
US8977478B2 (en) 2011-10-28 2015-03-10 Chrysler Group Llc Method of setting a control parameter for emissions robustness

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0635812B2 (ja) * 1988-10-31 1994-05-11 いすゞ自動車株式会社 電磁力駆動バルブ制御装置
JPH0621530B2 (ja) * 1988-12-29 1994-03-23 いすゞ自動車株式会社 バルブ駆動装置
JPH03164537A (ja) * 1989-11-21 1991-07-16 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関のバルブタイミング制御装置
US5377654A (en) * 1992-11-12 1995-01-03 Ford Motor Company System using time resolved air/fuel sensor to equalize cylinder to cylinder air/fuel ratios with variable valve control
US5419301A (en) 1994-04-14 1995-05-30 Ford Motor Company Adaptive control of camless valvetrain
DE19534878B4 (de) 1995-09-20 2007-05-03 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zur automatischen Kalibrierung eines Winkelmarkengebers an der Kurbelwelle einer Kolbenbrennkraftmaschine
JP3075177B2 (ja) * 1996-05-22 2000-08-07 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
JP3347950B2 (ja) * 1996-08-28 2002-11-20 株式会社ユニシアジェックス 排気バルブのタイミング制御装置
JPH10205314A (ja) 1996-12-13 1998-08-04 Fev Motorentechnik Gmbh & Co Kg ガス交換弁の電磁弁駆動部を制御する方法
JP3400752B2 (ja) * 1999-09-06 2003-04-28 三菱電機株式会社 内燃機関用制御装置
JP3873663B2 (ja) * 2001-05-31 2007-01-24 日産自動車株式会社 可変バルブタイミング装置の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009042544A1 (de) 2009-09-22 2011-03-31 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Elektrohydraulischer Ventiltrieb

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003519743A (ja) 2003-06-24
EP1250519A2 (de) 2002-10-23
US6745122B2 (en) 2004-06-01
US20030000488A1 (en) 2003-01-02
WO2001051775A2 (de) 2001-07-19
WO2001051775A3 (de) 2002-04-11
DE50012416D1 (de) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69515705T2 (de) Kompressionsverringerungsmotorbremsen mit elektronisch gesteuerten multispulen hydraulikventilen
EP1250519B1 (de) Ventilabstimmung mit hilfe der abgaswerte und der lambdasonde für einen verbrennungsmotor
EP1157205B1 (de) Anordnung und verfahren zur regelung eines steuerventils für ein diesel-einspritzsystem
DE69817765T2 (de) Betriebsverfahren eines elektronischen kraftstoffeinspritzventils
EP2449238A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19951537B4 (de) Ventil-Antriebsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE19733137A1 (de) Verfahren zur Steuerung von elektromagnetischen Aktuatoren zur Betätigung von Gaswechselventilen an Kolbenbrennkraftmaschinen
EP2388583A1 (de) Verfahren sowie Steuereinrichtung zur Ermittlung einer Viskositäts-Kenngröße eines Öls
DE19849030A1 (de) Treibstoffeinspritzvorrichtung und Verfahren zum Steuern derselben
EP2510201A1 (de) Brennkraftmaschine mit elektrohydraulischer ventilsteuerung und verfahren zum betrieb der brennkraftmaschine
DE102009028650B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoff-Einspritzventils einer Brennkraftmaschine
DE19882042B4 (de) Kontrollvorrichtung und Kontrollverfahren für eine nockengetriebene, elektronisch gesteuerte Pumpe-Düse-Einspritzeinheit
DE102008006530A1 (de) Steuerungssystem und Arbeitsverfahren für ein Steuerungssystem
EP0309501B1 (de) Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen
DE10131742B4 (de) Anordnung und Verfahren zur Regelung des Ausgangsdrehmoments eines Zylinders einer Brennkraftmaschine
DE60121516T2 (de) Ventilzeitsteuervorricting für eine nockenfreie Brennkraftmaschine
EP1881186B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern
DE4140711A1 (de) Verfahren zum einspritzen von kraftstoff fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine und kraftstoffeinspritzeinrichtung
EP1472454B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur detektion von betriebszuständen einer pumpe-düse-einheit
DE10048263A1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors
WO2009007207A1 (de) Verfahren zur ansteuerung eines elektromagnetischen schaltventils
DE60125867T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Ventilsteuerung
DE102017200824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Ventilhubverstellung eines Ladungswechselventils eines Verbrennungsmotors
DE10197018B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Ventilsystems
DE10331241B4 (de) Verfahren zum Injektormengenabgleich (IMA) bei Voreinspritzungen in einem Kraftstoffeinspritzsystem 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

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

17P Request for examination filed

Effective date: 20021011

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): DE FR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): DE FR

REF Corresponds to:

Ref document number: 50012416

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20060511

Kind code of ref document: P

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: 20061218

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

Ref country code: DE

Payment date: 20121231

Year of fee payment: 13

Ref country code: FR

Payment date: 20130117

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R231

Ref document number: 50012416

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 THE APPLICANT RENOUNCES

Effective date: 20130808

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20140829

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: 20131231