EP1375832A2 - Method for adjusting the actuators linked to valve drive in an internal combustion engine - Google Patents
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- EP1375832A2 EP1375832A2 EP03007251A EP03007251A EP1375832A2 EP 1375832 A2 EP1375832 A2 EP 1375832A2 EP 03007251 A EP03007251 A EP 03007251A EP 03007251 A EP03007251 A EP 03007251A EP 1375832 A2 EP1375832 A2 EP 1375832A2
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- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
Definitions
- the present invention relates to a method for adjusting the valve train actuators assigned to an internal combustion engine, a storage device with a Computer program for performing such a method and a motor vehicle with an internal combustion engine.
- the valve train of internal combustion engines includes camshafts for actuating the Valves of the combustion chambers. It is also known the opening and closing times of the Valves and sometimes also the valve lift to be changed by camshaft adjusters.
- Each adjustable camshaft is assigned a camshaft adjuster.
- Groups of Camshaft adjusters will be the same to be controlled by the camshaft adjuster Setpoint specified.
- the valve lift of valves can also be done separately Valve lift actuator, if necessary also separately for intake and exhaust valves, be adjustable.
- Actuators of the valve train are, in particular, camshaft actuators and valve lift actuators.
- Cylinder bank can have two camshafts, one of the two Actuation of the intake valves and the other is used to actuate the exhaust valves.
- Both camshafts can be adjustable, but it is also possible that only one of the is adjustable by means of a camshaft adjuster. It can for independent camshaft adjusters can be provided for each camshaft of a cylinder bank.
- the actuators of the valve train By means of the actuators of the valve train, one is determined in a control device predefined setpoint for the position of the elements of the valve train. For this the actuators carry out adjustment processes.
- the required for the actuation of an actuator Energy is provided by an external power source. Often the required Energy is supplied in the form of a pressurized fluid, such as engine oil.
- the Fluid pressure is generated by a pressure pump, which is also the Oil pressure of the engine oil circuit producing oil pressure pump can act. Also one electrical actuation of the actuator is conceivable, in this case the external power source is the Battery or the generator of the vehicle circuit.
- the high oil temperature leads to low viscosity of the Engine oil, at low engine speeds, this can lead to a brief drop in the Oil pressure at the outlet of the oil pressure pump. This is for the operation of the Internal combustion engine with its oil circuit is not disturbing, but can then Available oil pressure may no longer be sufficient, several To supply camshaft adjusters with the energy required for actuating processes.
- the object of the invention is therefore to carry out a controlled operation to enable the actuator assigned to the valve train even when the Available energy not for the required, simultaneous Execution of all adjustment processes is sufficient.
- the adjustable elements one actuator is assigned to the valve train. This is used to carry out Actuating processes powered by an external power source.
- the actuating processes are used to control a predetermined target position with respect to a reference position.
- the energy provided by the external power source is detected. If several adjustment processes are to be carried out at the same time, it is checked whether the provided energy is sufficient, the actuating processes simultaneously, that is parallel to each other perform. If this is not the case, then adjustment processes become according to the invention deferred for later execution.
- Resetting the execution of actuating processes according to the invention has the advantage that no collapse in the supply of energy from the external power source he follows.
- the actuators do not perform the adjusting movements to the desired extent in parallel, i.e. at the same time. Still, to a limited extent Adjusting movements are carried out. Undesired or undefined operating states the internal combustion engine are avoided.
- the target position of the actuator by the Adjustment processes should be achieved, despite the partially delayed Carrying out safer and achieved earlier, like when a temporary Collapse in the supply of energy from the external power source in purchase is taken.
- a quick adjustability of the actuator is particularly the cold start of the Internal combustion engine of interest. Especially when cold starting, for example Optimization of exhaust gas conditioning and the function of the exhaust gas cleaning system Adjustments of the actuators of the valve train required. These are especially camshaft actuators and preferably also valve lift actuators.
- the Starting position meaning a defined idle position must be left.
- the external energy is not only used to carry out the adjustment processes but also under Under certain circumstances also needed to release locking members.
- On the other hand is in the oil circuit the internal combustion engine the oil pressure has not yet built up, so that the Oil pressure pump of the oil circuit does not yet have the required oil pressure or required volume flow for pressure-free supply of the actuators stands. This is all the more true the greater the number of actuators and their energy requirements. In in this case it is then also for the operation of the internal combustion engine in the sense of a better conditioning of the exhaust gases cheaper if the actuators are actuated be carried out with a time delay.
- the parallel to be carried out the required energy is determined, wherein Adjustments are carried out in parallel, as far as the sum of the required Energy that does not exceed the energy provided. More to do Adjustments are then postponed for later execution.
- Adjustments are carried out in parallel, due to the availability Amount of energy can be run in parallel. Further adjusting operations will be initially deferred. This can also become a fully or partially sequential Execution of actuating operations.
- such adjustment processes are preferred executed in parallel, which lead to the adjustment of camshaft adjusters, which actuating corresponding valves of different cylinder banks Camshafts are assigned.
- control processes it is also possible for control processes to be broken down into sub-processes become.
- Sub-operations of several actuating operations that are used to actuate different Camshaft adjusters can be combined cyclically into adjustment processes sequentially.
- Adjustment processes are broken down into sub-processes, which relate to camshaft actuators, which actuating corresponding valves of different cylinder banks Camshafts are assigned.
- the parallel execution of actuating processes and the division into sub-processes can alternatively or in addition.
- it is possible to carry out two adjustment processes in parallel each of which is one represents sequential, cyclical execution of sub-operations of two actuating operations.
- So can, for example, in the case of a V-engine with two adjustable intake and Exhaust camshafts simultaneously adjusting the intake camshafts and the Exhaust camshafts take place, with a sequence of in both adjustment processes Sub-operations of the adjusting operations of the two corresponding valves of the two Camshafts actuating cylinder banks (the two intake and the two Exhaust camshafts).
- the two Two camshaft adjusters are always actuated in parallel.
- camshaft actuators are actuated alternately with each adjustment process, between which a certain synchronization of the actuating movements is maintained. It there are always two actuating processes taking place in parallel and sequentially, this being the case required energy, which is provided by the external power source, does not exceed any Time for the adjustment of a camshaft adjuster of an intake valve and of a camshaft actuator of an exhaust valve, that is half of the energy Energy that is required to carry out all four actuating processes in parallel.
- the actuating processes started first, for example the Adjustment of the intake camshafts, broken down into sub-operations while the Adjustment of the two exhaust camshafts, initially reset, later, if necessary but still parallel to the execution of the sub-processes, but also to each other in parallel.
- This can be done if the Energy provided by an external power source initially only the actuation of one Camshaft actuator of an intake valve actuating camshaft, for later
- actuation of the two associated with the exhaust valves is also carried out Camshaft adjuster allowed.
- groups of Camshaft actuators are formed, an actuation process the actuation of all Group camshaft adjusters.
- an actuation of Camshaft adjusters only carried out when the available energy of the External power source enables the actuation of all camshaft actuators in the group.
- the camshaft adjusters can form a group are summarized, the corresponding valves different Cylinder banks actuating camshafts are assigned.
- the adjustment processes are different Categories divided.
- the assignment of the actuating processes in the different Categories determines which actuation processes are not carried out for all Adjustments of sufficient energy provided are carried out first. It can it can be provided in an advantageous manner that adjustment processes are the same Category broken down into sub-operations and carried out cyclically sequentially, as far as not the one required to carry out all the adjustment operations in the category Amount of energy is available.
- the assignment of the adjustment processes in different categories can one after the actuated by the actuator element of the valve train. That's the way it is possible, the first category all valve lifters, the second category all Camshaft adjusters of the exhaust camshafts and the third category all Assign camshaft adjusters to the intake camshafts.
- actuating operations can be carried out first if necessary have performed a greater reduction in the overlap of the Result in valve opening. In this case it is from the current position of the Depending on the camshafts and their actuators as well as the available travel ranges, whether first the camshaft adjusters, the camshafts actuating the intake valves are assigned, or the camshaft actuators that actuate the exhaust valves Camshafts are assigned to be executed.
- a method according to the invention can in particular be carried out on a computer, such as a microprocessor, executable computer program that run on a Storage device, such as a read-only memory (ROM) is.
- a computer such as a microprocessor, executable computer program that run on a Storage device, such as a read-only memory (ROM) is.
- ROM read-only memory
- Methods according to the invention are found in particular in internal combustion engines from Motor vehicles use at least two actuators for running Actuate movements of elements of the valve train of the internal combustion engine.
- at the actuators are in particular camshaft actuators and valve lift actuators.
- It is a source of external power to provide for the implementation of Adjustments of the actuator required energy provided.
- the actuating processes can partially in accordance with the energy provided for executing actuating processes be deferred.
- the external power source is in particular a Oil pressure pump, the actuators being hydraulic actuators.
- the oil pressure pump is preferably the oil pressure pump feeding the oil circuit of the internal combustion engine.
- FIG. 1 is a schematic representation of a design according to the invention Internal combustion engine 10 with the necessary elements to carry out a shown inventive method.
- Figures 2 to 4 show in different Forms of representation the sequence of inventive methods.
- the internal combustion engine 10 has a cylinder block 11 and a cylinder block placed thereon Cylinder head 12 in which the valve train is arranged.
- the valve train includes the two camshafts 13, each of the two camshafts being a camshaft adjuster 14 is assigned. It is also possible for the valve stroke to be adjusted via the camshafts 13 and the associated camshaft adjusters or separate ones Valve lift actuator takes place.
- the oil pressure pump 15, which also serves as the external power source Supply of the internal combustion engine 10 with the oil pressure required for its operation performs.
- the control device 16 is used to control the control valves 19 via the supply the camshaft adjuster 14 with energy, namely pressurized engine oil. Due to the controlled supply of engine oil, adjustment processes of the Camshaft adjuster 14 generated.
- the control unit includes a computer 17 for Execution of programs stored on the memory device 18, a ROM. The programs are used to control the actuators, in particular the control valves 19 are thereby actuated.
- energy pressure
- the control unit 20 can further signals are fed in, which are necessary for the control processes Setpoint determination of the control process and the control of the actuators used become.
- FIG. 2 shows the execution of a time diagram inventive method.
- the dash-dotted line shows that of the External power source for the adjustment of the actuator provided energy E in the course of Time.
- Performed operations are shown as bars, the width of the Bar represents the energy required to perform the adjustment process.
- the length of the bars shows the time required to carry out the adjustment process on.
- the amount of energy provided is sufficient, parallel to the setting process 1 an actuating process 2, for example by adjusting the exhaust camshafts assigned camshaft adjuster 14 to perform.
- the two adjustment processes are therefore from this point on, executed at the same time. Further adjustment processes remain reset.
- a third actuating process 3 for example adjustment of the intake camshafts possible.
- the first actuating process is completed at time t4. On any fourth, still deferred actuating process 4 can then be carried out. Its energy requirement demands the energy requirement of the completed first Setting process 1.
- FIG. 3 shows the time diagram of a further method according to the invention. Also here the energy provided is shown as a dash-dotted line.
- the Adjustment processes 1,2 are shown as bars, the width of the bars shows theirs Energy demand.
- the adjustment processes 1, 2 are each periodically cyclical Sequence of sub-processes 1a, 1b or 2a, 2b of two actuating processes.
- the adjustment process 1 is based on its priority or Belonging to a category that precedes the category of other adjustment processes ranked, selected.
- the adjustment process 1 can be the adjustment of the two camshaft adjusters, which actuate the camshafts two cylinder banks of the internal combustion engine are assigned act. In doing so the actuating processes are divided into sub-processes 1a, 1b.
- Sub-operations 1a can So it is a sub-process of an actuating process of the left camshaft actuator Cylinder bank and in the sub-processes 1b by a sub-process of an actuating process of the camshaft adjuster on the right cylinder bank. So that a synchronization between the camshaft adjustment of the camshaft actuating the intake valves of the two cylinder banks is guaranteed, the sub-processes are alternating carried out. First, a sub-process 1a for a time interval tz, then for a Time interval tz a sub-operation 1b, then again a sub-operation 1a and so on. The sequence of sub-processes 1a, 1b can be continued until both Adjustments are finished.
- the alternating execution of the two actuating processes increases compared to one parallel execution of the actuating processes the time required until both actuators Have reached the target position.
- a parallel execution of the two adjustment processes can but can not be carried out at time t1, so that therefore the alternating Execution of sub-operations 1a, 1b is advantageous.
- Sub-operations 2a are So a sub-processes of an actuating process of the camshaft actuator, which of the the exhaust valve actuating camshaft is assigned to the left cylinder bank, and in the sub-processes 2b by a sub-process of a setting process of the Camshaft actuator, which of the camshaft actuating the exhaust valves right cylinder bank is assigned. So that a certain synchronization between the Camshaft adjustment of the camshafts of the two actuating the exhaust valves Cylinder banks is guaranteed, the sub-operations 2a, 2b alternate carried out. First a sub-operation 2a for a time interval tz, then for a Time interval tz performed a sub-operation 2b. The sequence of sub-operations 2a, 2b can be continued until both actuating processes have ended.
- each of the two adjustment processes the sequential execution of two adjustment processes in Partial operations by operating two actuators. It will be at any time but only two actuators are actuated, so that the amount of energy required at any time is half as large as when all four adjustment processes are carried out simultaneously.
- the first time interval begins, due to the provided Energy can be carried out not only two operations, but in which in addition to the second adjustment process with the sub-processes 2a, 2b also the sub-processes 1a and 1b can be carried out in parallel.
- Sub-operations 1a finished the cyclical processing and both actuating operations now be carried out continuously and in parallel.
- the change between the sequential and parallel execution of the actuating processes reduces the required actuating time to carry out the actuating processes, insofar as that of the Energy provided by an external power source makes this possible.
- the second adjustment process with The sub-operations 2a, 2b of the associated actuating operations are carried out at time t5 completed.
- FIG. 4 shows the block diagram of a method according to the invention Actuation of 3 digits.
- the procedure carried out largely corresponds to that with respect to Fig. 2.
- the first actuator St_1 can for a valve lift actuator, for the second actuators St_2 for the camshaft actuators, the assigned to the camshafts actuating the exhaust valves, and to the third Set St_3 around the camshaft adjusters that actuate the intake valves Camshafts are assigned to act.
- the switch S1 By switching the switch S1 through the subtractor 31, the energy supply E reduced by the energy requirement B1 of the actuator St_1. Then in the comparator V2 checks whether the energy E-B1 still available is greater than that Energy requirement B2 for adjusting the second actuator St_2 in the second Adjustment request Verstellanf_2. If this is not the case, the flip-flop FF2 does not generate a permission signal, the output switch AS2 blocks the activation of the Stellers St_2. The adjustment request Verstellanf_2 is reset. Only when one sufficient supply of energy (E-B1> B2) is available through the Comparator V2 and the flip-flop the permission signal to the output switch AS 2 forwarded. With the presence of the permission signal, the adjustment request Verstellanf_2 forwarded to the control unit for the adjustment process of the actuator St_2, which controls the setpoint through the actuator St_2. The actuator is St_2 activated.
- the adder 32 and the subtractor 31 By switching the switch S2, the adder 32 and the subtractor 31 the energy supply E around the energy requirement B1 of the actuator St_1 and the energy requirement B2 of actuator St_2 reduced. Then it is checked in comparator V3 whether it is still available Available energy E-B1-B2 is greater than the energy requirement B2 for that Adjusting the third actuator St_3 based on the third adjustment request Verstellanf_3. If this is not the case, then no permission signal is generated by the flip-flop FF3 Output switch AS3 blocks the activation of the actuator St_3. The adjustment request Verstellanf_3 is reset.
- a hierarchically stepped actuation of the actuators St_1 to St_3 becomes dependent of the available energy is reached, with insufficient energy Operations are deferred.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstellen von dem Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine zugeordneten Stellern, eine Speichereinrichtung mit einem Computerprogramm zur Durchführung eines solchen Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine.The present invention relates to a method for adjusting the valve train actuators assigned to an internal combustion engine, a storage device with a Computer program for performing such a method and a motor vehicle with an internal combustion engine.
Der Ventiltrieb von Brennkraftmaschinen umfasst Nockenwellen zum Betätigen der Ventile der Brennkammern. Weiter ist es bekannt, die Öffnungs- und Schließzeiten der Ventile sowie teilweise auch den Ventilhub durch Nockenwellensteller zu verändern. Dabei ist jeder verstellbaren Nockenwelle ein Nockenwellensteller zugeordnet. Weist eine Brennkraftmaschine mehrere Zylinderbänke - bei V-Motoren sind dies zwei - auf, so können Gruppen von Nockenwellenstellern gebildet werden, welche die einander entsprechenden Ventile betätigenden Nockenwellen zusammenfassen. Gruppen von Nockenwellenstellern wird der gleiche durch den Nockenwellensteller einzusteuernde Sollwert vorgegeben. Der Ventilhub von Ventilen kann auch über gesonderte Ventilhubsteller, ggf. auch für Einlass- und Auslassventile gesondert, verstellbar sein. Steller des Ventiltriebs sind also insbesondere Nockenwellensteller und Ventilhubsteller.The valve train of internal combustion engines includes camshafts for actuating the Valves of the combustion chambers. It is also known the opening and closing times of the Valves and sometimes also the valve lift to be changed by camshaft adjusters. Each adjustable camshaft is assigned a camshaft adjuster. has an internal combustion engine several cylinder banks - in V-engines there are two - on, so groups of camshaft adjusters can be formed, which the each other summarize the corresponding valve actuating camshafts. Groups of Camshaft adjusters will be the same to be controlled by the camshaft adjuster Setpoint specified. The valve lift of valves can also be done separately Valve lift actuator, if necessary also separately for intake and exhaust valves, be adjustable. Actuators of the valve train are, in particular, camshaft actuators and valve lift actuators.
Es ist weiterhin bekannt, dass Brennkraftmaschinen für die Betätigung der Ventile einer Zylinderbank zwei Nockenwellen aufweisen können, wobei eine der beiden der Betätigung der Einlassventile und die andere der Betätigung der Auslassventile dient. Beide Nockenwellen können verstellbar sein, wobei es auch möglich ist, dass nur eine der beiden Nockenwellen mittels eines Nockenwellenstellers verstellbar ist. Es können für jede Nockenwelle einer Zylinderbank unabhängige Nockenwellensteller vorgesehen sein. It is also known that internal combustion engines for actuating the valves Cylinder bank can have two camshafts, one of the two Actuation of the intake valves and the other is used to actuate the exhaust valves. Both camshafts can be adjustable, but it is also possible that only one of the is adjustable by means of a camshaft adjuster. It can for independent camshaft adjusters can be provided for each camshaft of a cylinder bank.
Es ist auch möglich eine der beiden Nockenwellen in Abhängigkeit der anderen Nockenwelle zu verstellen.It is also possible to use one of the two camshafts depending on the other Adjust camshaft.
Mittels der Steller des Ventiltriebs wird ein in einer Steuereinrichtung ermittelter vorgegebener Sollwert für die Stellung der Elemente des Ventiltriebs eingesteuert. Hierzu führen die Steller Stellvorgänge durch. Die für die Betätigung eines Stellers benötigt Energie wird von einer Fremdkraftquelle bereitgestellt. Häufig wird die erforderliche Energie in Form eines unter Druck stehenden Fluids, wie Motoröl, zugeführt. Der Fluiddruck wird dabei durch eine Druckpumpe erzeugt, bei der es sich auch um die den Öldruck des Motorölkreislaufes erzeugenden Öldruckpumpe handeln kann. Auch eine elektrische Betätigung der Steller ist denkbar, in diesem Fall ist die Fremdkraftquelle die Batterie bzw. der Generator des Fahrzeugstromkreises.By means of the actuators of the valve train, one is determined in a control device predefined setpoint for the position of the elements of the valve train. For this the actuators carry out adjustment processes. The required for the actuation of an actuator Energy is provided by an external power source. Often the required Energy is supplied in the form of a pressurized fluid, such as engine oil. The Fluid pressure is generated by a pressure pump, which is also the Oil pressure of the engine oil circuit producing oil pressure pump can act. Also one electrical actuation of the actuator is conceivable, in this case the external power source is the Battery or the generator of the vehicle circuit.
Während des Betriebes der Brennkraftmaschine können Betriebszustände auftreten, in denen zum einen Stellvorgänge an mehreren Stellern gleichzeitig ausgeführt werden sollen, zum anderen aber die Fremdkraftquelle nur eine niedrige Energiemenge liefern kann, die nicht ausreicht, alle Stellvorgänge auszuführen.Operating states can occur during the operation of the internal combustion engine which, on the one hand, control processes are carried out simultaneously on several actuators On the other hand, the external power source should only deliver a small amount of energy can, which is not sufficient to carry out all adjusting operations.
Im Falle von Stellern, deren Fremdkraftquelle die Öldruckpumpe des Motorkreislaufes ist, ist eine solche Situation beispielsweise der Motorstart. Bei Motorstart muss zunächst einmal der Öldruck im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine aufgebaut werden. Des weiteren kann es gerade zu diesem Zeitpunkt zu Stellvorgängen an allen Stellern kommen, weil die Nockenwellen aus der Referenzstellung, die beim Abstellen des Motors angefahren wurde, in andere Sollstellungen verfahren werden sollen und ggf. gleichzeitig der Ventilhub verändert werden soll. Hierfür steht dann aber der erforderliche Öldruck nicht zur Verfügung. Gleiches ist beispielsweise in Situationen hoher Öltemperatur und bei ungünstigem Lastwechseln (z.B. rascher Übergang in den Leerlaufbetrieb) der Fall. Die hohe Öltemperatur führt zu geringer Viskosität des Motoröls, bei geringen Motordrehzahlen kann dies zu einem kurzzeitigen Abfall des Öldrucks am Ausgang der Öldruckpumpe kommen. Dies ist für den Betrieb der Brennkraftmaschine mit ihrem Ölkreislauf nicht störend, jedoch kann dann der zur Verfügung stehende Öldruck unter Umständen nicht mehr ausreichen, mehrere Nockenwellensteller mit der für Stellvorgänge erforderlichen Energie zu versorgen. In the case of actuators whose external power source is the oil pressure pump of the engine circuit such a situation is, for example, the engine start. When starting the engine must first once the oil pressure in the oil circuit of the internal combustion engine can be built up. Of At this point in time there may be actuating operations on all actuators come because the camshafts from the reference position, which when turning off the Engine has been started, should be moved to other target positions and if necessary the valve stroke is to be changed at the same time. However, this is what is required Oil pressure not available. The same is higher in situations, for example Oil temperature and in the event of unfavorable load changes (e.g. rapid transition to Idle mode) the case. The high oil temperature leads to low viscosity of the Engine oil, at low engine speeds, this can lead to a brief drop in the Oil pressure at the outlet of the oil pressure pump. This is for the operation of the Internal combustion engine with its oil circuit is not disturbing, but can then Available oil pressure may no longer be sufficient, several To supply camshaft adjusters with the energy required for actuating processes.
Bricht die erforderliche Energieversorgung zur Durchführung mehrerer Stellvorgänge ein, so können die Stellvorgänge überhaupt nicht oder aber nicht kontrolliert durchgeführt werden. Es können unerwünschte ungünstige Betriebszustände der Brennkraftmaschine auftreten.Breaks the power supply required to perform multiple operations on, the adjustment processes cannot be carried out at all or not in a controlled manner become. Unwanted operating conditions of the internal combustion engine can occur occur.
Auch bei vom Motorölkreislauf unabhängigen Fremdkraftquellen können in solchen Situationen Betriebszustände auftreten, bei denen die erforderliche Energie nicht unbedingt zur Verfügung steht. Wird beispielsweise bei niedrigen Außentemperaturen ein Fahrzeug angelassen so kann die Bordnetzspannung aufgrund einer ungenügenden Ladung der Batterie und der hohen Belastung absinken. Dies kann verschärft werden, wenn gleichzeitig weitere starke Verbraucher, wie Sitzheizung, elektrische Scheibenheizungen und Fahrscheinwerfer in Betrieb sind.Even with external power sources independent of the engine oil circuit, such Situations operating conditions occur in which the required energy is not is absolutely available. For example, when the outside temperature is low Vehicle started so the on-board electrical system voltage can be insufficient Battery charge and high load decrease. This can be exacerbated if at the same time other strong consumers, such as seat heating, electrical Window heaters and headlights are in operation.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine kontrollierte Durchführung von Stellvorgängen der dem Ventiltrieb zugeordneten Steller auch dann zu ermöglichen, wenn die zu Verfügung stehende Energie nicht zur anforderungsgemäßen, gleichzeitigen Durchführung aller Stellvorgänge ausreicht.The object of the invention is therefore to carry out a controlled operation to enable the actuator assigned to the valve train even when the Available energy not for the required, simultaneous Execution of all adjustment processes is sufficient.
Diese Aufgabe wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verstellen von Steller des Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine, mittels einer erfindungsgemäßen Speichereinrichtung sowie bei einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug gelöst.This object is achieved by an inventive method for adjusting actuators the valve train of an internal combustion engine, by means of an inventive Storage device and solved in a motor vehicle according to the invention.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verstellen von Stellern des Ventiltriebs einer Brennkraftmaschine mit wenigstens zwei Steller, findet insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen Verwendung. Den verstellbaren Elementen des Ventiltriebs ist jeweils ein Steller zugeordnet. Dieser wird zur Durchführung von Stellvorgängen von einer Fremdkraftquelle mit Energie versorgt. Die Stellvorgänge dienen dem Einsteuem einer vorgegebenen Sollstellung bezüglich einer Referenzposition. Gemäß der Erfindung wird die von der Fremdkraftquelle bereitgestellte Energie erfasst. Sollen mehrere Stellvorgänge zugleich durchgeführt werden, wird überprüft, ob die bereitgestellte Energie ausreicht, die Stellvorgänge gleichzeitig, also parallel zueinander durchzuführen. Ist dies nicht der Fall, so werden gemäß der Erfindung Stellvorgänge zu einer späteren Ausführung zurückgestellt. An inventive method for adjusting actuators of the valve train Internal combustion engine with at least two actuators, in particular takes place at Internal combustion engines of motor vehicles use. The adjustable elements one actuator is assigned to the valve train. This is used to carry out Actuating processes powered by an external power source. The actuating processes are used to control a predetermined target position with respect to a reference position. According to the invention, the energy provided by the external power source is detected. If several adjustment processes are to be carried out at the same time, it is checked whether the provided energy is sufficient, the actuating processes simultaneously, that is parallel to each other perform. If this is not the case, then adjustment processes become according to the invention deferred for later execution.
Das erfindungsgemäße Zurückstellen der Ausführung von Stellvorgängen hat den Vorteil, dass kein Zusammenbruch der Versorgung mit Energie durch die Fremdkraftquelle erfolgt. Die Steller führen zwar nicht in erwünschtem Umfang die Stellbewegungen parallel, also zeitgleich, durch. Dennoch können, in eingeschränktem Umfang Stellbewegungen durchgeführt werden. Unerwünschte oder undefinierte Betriebszustände der Brennkraftmaschine werden vermieden. Die Sollstellung der Steller die durch die Verstellvorgänge erreicht werden soll, wird trotz der teilweise zeitversetzten Durchführung sicherer und früher erreicht, wie wenn ein vorübergehender Zusammenbruch der Versorgung mit Energie durch die Fremdkraftquelle in Kauf genommen wird.Resetting the execution of actuating processes according to the invention has the advantage that no collapse in the supply of energy from the external power source he follows. The actuators do not perform the adjusting movements to the desired extent in parallel, i.e. at the same time. Still, to a limited extent Adjusting movements are carried out. Undesired or undefined operating states the internal combustion engine are avoided. The target position of the actuator by the Adjustment processes should be achieved, despite the partially delayed Carrying out safer and achieved earlier, like when a temporary Collapse in the supply of energy from the external power source in purchase is taken.
Eine rasche Verstellbarkeit der Steller ist insbesondere beim Kaltstart der Brennkraftmaschine von Interesse. Gerade beim Kaltstart werden, beispielsweise zur Optimierung der Abgaskonditionierung und der Funktion der Abgasreinigungsanlage Stellvorgänge der Steller des Ventiltriebs erforderlich. Bei diesen Stellern handelt es sich insbesondere um Nockenwellensteller und vorzugsweise auch um Ventilhubsteller. Die Ausgangsstellung, meinst eine definierte Leerlaufstellung muss verlassen werden. Hier wird die Fremdenergie nicht nur zur Durchführung der Verstellvorgänge sondern unter Umständen auch zum Lösen von Sperrgliedern benötigt. Andererseits ist im Ölkreislauf der Brennkraftmaschine der Öldruck noch nicht aufgebaut, so dass ausgangs der Öldruckpumpe des Ölkreislaufes noch nicht der erforderliche Öldruck bzw. der erforderliche Volumenstrom zur druckabfallfreien Versorgung der Steller zur Verfügung steht. Dies gilt um so mehr, je größer die Anzahl der Steller und ihr Energiebedarf ist. In diesem Fall ist es dann für den Betreib der Brennkraftmaschine aber auch im Sinne einer besseren Konditionierung der Abgase günstiger, wenn Betätigungen der Steller zeitversetzt ausgeführt werden.A quick adjustability of the actuator is particularly the cold start of the Internal combustion engine of interest. Especially when cold starting, for example Optimization of exhaust gas conditioning and the function of the exhaust gas cleaning system Adjustments of the actuators of the valve train required. These are especially camshaft actuators and preferably also valve lift actuators. The Starting position, meaning a defined idle position must be left. Here The external energy is not only used to carry out the adjustment processes but also under Under certain circumstances also needed to release locking members. On the other hand is in the oil circuit the internal combustion engine the oil pressure has not yet built up, so that the Oil pressure pump of the oil circuit does not yet have the required oil pressure or required volume flow for pressure-free supply of the actuators stands. This is all the more true the greater the number of actuators and their energy requirements. In in this case it is then also for the operation of the internal combustion engine in the sense of a better conditioning of the exhaust gases cheaper if the actuators are actuated be carried out with a time delay.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird für die parallel auszuführenden Stellvorgänge die jeweils erforderliche Energie ermittelt wird, wobei Stellvorgänge parallel ausgeführt werden, soweit die Summe der dabei benötigten Energie , die bereitgestellte Energie nicht überschreitet. Weitere auszuführende Stellvorgänge werden dann zu einer späteren Ausführung zurückgestellt. Durch diese Maßnahme werden Stellvorgänge parallel ausgeführt, die aufgrund der bereitstehenden Energiemenge parallel ausgeführt werden können. Weitere Stellvorgänge werden zunächst zurückgestellt. Dies kann auch zu einem ganz oder teilweise sequentiellem Ausführen von Stellvorgängen führen.According to an advantageous embodiment of the invention, the parallel to be carried out, the required energy is determined, wherein Adjustments are carried out in parallel, as far as the sum of the required Energy that does not exceed the energy provided. More to do Adjustments are then postponed for later execution. Through this Measure operations are carried out in parallel, due to the availability Amount of energy can be run in parallel. Further adjusting operations will be initially deferred. This can also become a fully or partially sequential Execution of actuating operations.
Dabei ist es bei dieser Vorgehensweise möglich, dass bei ansteigender Energiemenge der Fremdkraftquelle nacheinander weitere, zuvor zur späteren Ausführung vorgesehene Stellvorgänge nacheinander mit in die parallele Ausführung einbezogen werden. Diese werden also im Endeffekt nur nach hinten zeitversetzt gestartet aber dennoch teilweise parallel zu zuvor gestarteten Stellvorgängen ausgeführt. Auch wenn ein Teil der parallel ausgeführten Stellvorgänge abgeschlossen ist, können Stellvorgänge, die zuvor zur späteren Ausführung vorgesehen waren, parallel zu anderen noch in der Ausführung begriffenen Stellvorgängen durchgeführt werden, soweit die bereitgestellte Energie zu hierfür ausreicht. Hierdurch werden in vorteilhafter Weise Stellvorgänge soweit wie nötig aber nicht mehr als erforderlich zeitlich versetzt ausgeführt. Eine optimierte Ausnutzung der bereitstehenden Energie der Fremdkraftquelle wird erreicht.It is possible with this procedure that the External power source successively further, previously intended for later execution Actuating processes can be included one after the other in the parallel version. This In the end, they are only started with a time lag, but still partially executed in parallel to previously started actuating processes. Even if part of the parallel executed actuating operations is complete, actuating operations that were previously used later execution were planned, parallel to others still in the execution realized adjustment processes are carried out, insofar as the energy provided is sufficient for this. In this way, adjusting operations are advantageously carried out as far as necessary but no more than staggered in time. An optimized utilization the available energy of the external power source is reached.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden bevorzugt solche Stellvorgänge parallel ausgeführt, die zur Verstellung von Nockenwellenstellern führen, welche einander entsprechende Ventile unterschiedlicher Zylinderbänke betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind.According to an embodiment of the invention, such adjustment processes are preferred executed in parallel, which lead to the adjustment of camshaft adjusters, which actuating corresponding valves of different cylinder banks Camshafts are assigned.
Gemäß der Erfindung ist es auch möglich, dass Stellvorgänge in Teilvorgänge zerlegt werden. Teilvorgänge mehrerer Stellvorgänge, die zur Betätigung unterschiedlicher Nockenwellensteller führen, können zu Verstellvorgängen zusammengefasst zyklisch sequenziell nacheinander ausgeführt werden. Insbesondere können dabei solche Stellvorgänge in Teilvorgänge zerlegt werden, die Nockenwellensteller betreffen, welche einander entsprechende Ventile unterschiedlicher Zylinderbänken betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind. Durch die Zerlegung dieser Stellvorgänge in Teilvorgänge und deren zyklischen (bei zwei Nockenwellenstellern abwechselnden) Ausführung wird trotz der zeitlich gestaffelten Ausführung ein gewisser Gleichlauf dieser Nockenwellen erreicht. Dies fördert einen gleichmäßigen, laufruhigen Betreib einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylinderbänken.According to the invention, it is also possible for control processes to be broken down into sub-processes become. Sub-operations of several actuating operations that are used to actuate different Camshaft adjusters can be combined cyclically into adjustment processes sequentially. In particular, such Adjustment processes are broken down into sub-processes, which relate to camshaft actuators, which actuating corresponding valves of different cylinder banks Camshafts are assigned. By breaking down these operations into Sub-processes and their cyclical (alternating with two camshaft actuators) In spite of the staggered execution, execution becomes a certain synchronization of this Camshafts reached. This promotes a smooth, smooth operation of one Internal combustion engine with several cylinder banks.
Die parallele Ausführung von Stellvorgängen und die Zerlegung in Teilvorgänge können alternativ oder ergänzend vorgenommen werden. So ist es beispielsweise möglich, parallel zueinander zwei Verstellvorgängen vorzunehmen, von denen jeder eine sequenzielle, zyklische Ausführung von Teilvorgängen zweier Stellvorgänge darstellt. So können beispielsweise im Falle eines V-Motors mit jeweils zwei verstellbaren Einlassund Auslassnockenwellen gleichzeitig Verstellvorgänge der Einlassnockenwellen und der Auslassnockenwellen erfolgen, wobei bei beiden Verstellvorgänge eine Abfolge von Teilvorgängen der Stellvorgänge der beiden einander entsprechende Ventile der beiden Zylinderbänke betätigenden Nockenwellen ( der beiden Einlass- bzw. der beiden Auslassnockenwellen) sind. Somit werden zu einem beliebigen Zeitpunkt der beiden parallel ausgeführten Verstellvorgänge stets zwei Nockenwellensteller betätigt. Es werden jedoch bei jedem Verstellvorgang alternierend zwei Nockenwellensteller betätigt, zwischen denen so ein gewisser Gleichlauf der Stellbewegungen eingehalten wird. Es finden parallel sowie sequenziell gesehen stets zwei Stellvorgänge statt, die hierfür benötigte Energie, die von der Fremdkraftquelle bereitgestellt wird, übersteigt zu keinem Zeitpunkt die für die Verstellung eines Nockenwellenstellers eines Einlassventils und eines Nockenwellenstellers eines Auslassventils erforderliche Energie, also der Hälfte der Energie, die zur parallelen Durchführung aller vier Stellvorgänge erforderlich ist.The parallel execution of actuating processes and the division into sub-processes can alternatively or in addition. For example, it is possible to carry out two adjustment processes in parallel, each of which is one represents sequential, cyclical execution of sub-operations of two actuating operations. So can, for example, in the case of a V-engine with two adjustable intake and Exhaust camshafts simultaneously adjusting the intake camshafts and the Exhaust camshafts take place, with a sequence of in both adjustment processes Sub-operations of the adjusting operations of the two corresponding valves of the two Camshafts actuating cylinder banks (the two intake and the two Exhaust camshafts). Thus, at any point in time the two Two camshaft adjusters are always actuated in parallel. It however, two camshaft actuators are actuated alternately with each adjustment process, between which a certain synchronization of the actuating movements is maintained. It there are always two actuating processes taking place in parallel and sequentially, this being the case required energy, which is provided by the external power source, does not exceed any Time for the adjustment of a camshaft adjuster of an intake valve and of a camshaft actuator of an exhaust valve, that is half of the energy Energy that is required to carry out all four actuating processes in parallel.
Ebenso ist es möglich, dass zuerst gestartete Stellvorgänge, beispielsweise die Verstellung der Einlassnockenwellen, in Teilvorgänge zerlegt werden, während die Verstellung der beiden Auslassnockenwellen, zunächst zurückgestellt wird, später, ggf. aber durchaus noch parallel zur Ausführung der Teilvorgänge, aber ebenfalls zueinander parallel, ausgeführt werden. Dies kann dann so erfolgen, wenn die von der Fremdkraftquelle bereitgestellte Energie zunächst nur die Betätigung eines Nockenwellenstellers einer Einlassventile betätigenden Nockenwelle, zum späteren Zeitpunkt zusätzlich auch die Betätigung der beiden den Auslassventilen zugeordneten Nockenwellensteller erlaubt.It is also possible that the actuating processes started first, for example the Adjustment of the intake camshafts, broken down into sub-operations while the Adjustment of the two exhaust camshafts, initially reset, later, if necessary but still parallel to the execution of the sub-processes, but also to each other in parallel. This can be done if the Energy provided by an external power source initially only the actuation of one Camshaft actuator of an intake valve actuating camshaft, for later At the same time, actuation of the two associated with the exhaust valves is also carried out Camshaft adjuster allowed.
Gemäß der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass Gruppen von Nockenwellenstellern gebildet werden, wobei ein Stellvorgang die Betätigung aller Nockenwellensteller der Gruppe umfasst. Hierdurch wird also eine Betätigung von Nockenwellenstellern nur dann durchgeführt, wenn die bereitstehende Energie der Fremdkraftquelle die Betätigung aller Nockenwellensteller der Gruppe ermöglicht. Eine zeitversetzte Ausführung von Nockenwellenstellern und damit stark voneinander abweichende Positionen der Nockenwellensteller der Gruppe untereinander wird vermieden. Zu einer Gruppe können insbesondere die Nockenwellensteller zusammengefasst werden, die einander entsprechende Ventile unterschiedlicher Zylinderbänke betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind.According to the invention it can also be provided that groups of Camshaft actuators are formed, an actuation process the actuation of all Group camshaft adjusters. In this way, an actuation of Camshaft adjusters only carried out when the available energy of the External power source enables the actuation of all camshaft actuators in the group. A Delayed execution of camshaft adjusters and thus strongly different different positions of the camshaft adjuster of the group with each other avoided. In particular, the camshaft adjusters can form a group are summarized, the corresponding valves different Cylinder banks actuating camshafts are assigned.
Gemäß vorteilhafter Ausgestaltung werden die Stellvorgänge in unterschiedliche Kategorien eingeteilt. Die Zuordnung der Stellvorgänge in die unterschiedlichen Kategorien bestimmt dabei, welche Stellvorgänge bei nicht zur Durchführung aller Stellvorgänge ausreichender bereitgestellter Energie zuerst durchgeführt werden. Es kann dabei vorteilhafter Weise insbesondere vorgesehen sein, dass Verstellvorgänge gleicher Kategorie in Teilvorgänge zerlegt und zyklisch sequentiell durchgeführt werden, soweit nicht die für die Durchführung aller Verstellvorgänge der Kategorie erforderliche Energiemenge bereitsteht.According to an advantageous embodiment, the adjustment processes are different Categories divided. The assignment of the actuating processes in the different Categories determines which actuation processes are not carried out for all Adjustments of sufficient energy provided are carried out first. It can it can be provided in an advantageous manner that adjustment processes are the same Category broken down into sub-operations and carried out cyclically sequentially, as far as not the one required to carry out all the adjustment operations in the category Amount of energy is available.
Die Zuordnung der Verstellvorgänge in unterschiedliche Kategorien kann dabei zum einen nach dem durch den Steller betätigten Element des Ventiltriebs erfolgen. So ist es möglich, der ersten Kategorie alle Ventilhubsteller, der zweiten Kategorie alle Nockenwellensteller der Auslassnockenwellen und der dritten Kategorie alle Nockenwellensteller der Einlassnockenwellen zuzuordnen.The assignment of the adjustment processes in different categories can one after the actuated by the actuator element of the valve train. That's the way it is possible, the first category all valve lifters, the second category all Camshaft adjusters of the exhaust camshafts and the third category all Assign camshaft adjusters to the intake camshafts.
Die Kategorien können jedoch auch nach dem von der Betätigung der
Nockenwellensteller bewirkten Effekt geordnet werden. Hierdurch wird es möglich, die
Reihenfolge der Ausführung der Stellvorgänge nicht nach dem betätigten Steller
auszuwählen, sondern nach anderen Kriterien der Optimierung. Eine Einteilung in
Kategorien kann beispielsweise nach den Kriterien:
Innerhalb der Kategorie b), bei der die Stellvorgänge eine Vergrößerung der Überschneidung der Ventilöffnung zur Folge haben, können erforderlichenfalls zuerst Verstellvorgänge der Nockenwellensteller, die den Auslassventile betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind, durchgeführt werden.Within the category b), in which the actuating processes an increase in the If necessary, overlap of the valve opening may result first Adjustments of the camshaft adjusters that actuate the exhaust valves Camshafts are assigned to be performed.
Bei Stellvorgängen der Kategorie c) können erforderlichenfalls Stellvorgänge zuerst durchgeführt haben, die eine größere Verringerung der Überschneidung der Ventilöffnung zur Folge haben. Es ist in diesem Fall also von der aktuellen Position der Nockenwellen und ihrer Steller sowie der zur Verfügung stehenden Stellwege abhängig, ob zuerst die Nockenwellensteller, die Einlassventile betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind, oder die Nockenwellensteller, die Auslassventile betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind, ausgeführt werden.In the case of actuating operations in category c), actuating operations can be carried out first if necessary have performed a greater reduction in the overlap of the Result in valve opening. In this case it is from the current position of the Depending on the camshafts and their actuators as well as the available travel ranges, whether first the camshaft adjusters, the camshafts actuating the intake valves are assigned, or the camshaft actuators that actuate the exhaust valves Camshafts are assigned to be executed.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann insbesondere in einem auf einem Rechner, wie einem Mikroprozessor, ausführbaren Computerprogramm bestehen, das auf einer Speichereinrichtung, wie beispielsweise einer Read-Only-Memory (ROM) abgespeichert ist.A method according to the invention can in particular be carried out on a computer, such as a microprocessor, executable computer program that run on a Storage device, such as a read-only memory (ROM) is.
Erfindungsgemäße Verfahren finden insbesondere bei Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen Verwendung, die wenigstens zwei Steller zum Ausführen von Stellbewegungen von Elementen des Ventiltriebs der Brennkraftmaschine bewirken. Bei den Stellern handelt es sich insbesondere um Nockenwellensteller und Ventilhubsteller. Es ist eine Fremdkraftquelle zur Bereitstellung der für die Durchführung von Stellvorgängen der Steller erforderlichen Energie vorgesehen. Die Stellvorgänge können entsprechend der bereitgestellten Energie zur Ausführung von Stellvorgängen teilweise zurückgestellt werden. Bei der Fremdkraftquelle handelt es sich insbesondere um eine Öldruckpumpe, wobei die Steller hydraulische Steller sind. Die Öldruckpumpe ist vorzugsweise die den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine speisende Öldruckpumpe.Methods according to the invention are found in particular in internal combustion engines from Motor vehicles use at least two actuators for running Actuate movements of elements of the valve train of the internal combustion engine. at the actuators are in particular camshaft actuators and valve lift actuators. It is a source of external power to provide for the implementation of Adjustments of the actuator required energy provided. The actuating processes can partially in accordance with the energy provided for executing actuating processes be deferred. The external power source is in particular a Oil pressure pump, the actuators being hydraulic actuators. The oil pressure pump is preferably the oil pressure pump feeding the oil circuit of the internal combustion engine.
Im übrigen ist die Erfindung auch anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, dabei zeigt:
- Fig. 1:
- die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine;
- Fig. 2:
- die bereitgestellte Energie über die Zeit und die verzögerte Ausführung von Stellvorgängen;
- Fig. 3:
- die bereitgestellte Energie über die Zeit und die verzögerte Ausführung von Verstellungen, die jeweils aus einer zyklisch sequenziellen Abfolge von Teilvorgänge bestehen; und
- Fig. 4:
- das Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
- Fig. 1:
- the schematic representation of an internal combustion engine according to the invention;
- Fig. 2:
- the energy provided over time and the delayed execution of actuating operations;
- Fig. 3:
- the energy provided over time and the delayed execution of adjustments, each consisting of a cyclically sequential sequence of sub-operations; and
- Fig. 4:
- the block diagram of a method according to the invention.
In der Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäß gestaltete
Brennkraftmaschine 10 mit den erforderlichen Elementen zur Durchführung eines
erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. Die Figuren 2 bis 4 zeigen in unterschiedlichen
Darstellungsformen den Ablauf erfindungsgemäßer Verfahren.1 is a schematic representation of a design according to the invention
Die Brennkraftmaschine 10 weist einen Zylinderblock 11 und einen darauf aufgesetzten
Zylinderkopf 12 auf, in dem der Ventiltrieb angeordnet ist. Der Ventiltrieb umfasst die
beiden Nockenwellen 13, wobei jeder der beiden Nockenwellen ein Nockenwellensteller
14 zugeordnet ist. Es ist ferner auch möglich, dass eine Verstellung des Ventilhubes über
die Nockenwellen 13 und die zugehörigen Nockenwellensteller oder aber gesonderte
Ventilhubsteller erfolgt. Als Fremdkraftquelle dient die Öldruckpumpe 15, die auch der
Versorgung der Brennkraftmaschine 10 mit dem für ihren Betrieb erforderlichen Öldruck
vornimmt. Die Öldruckpumpe 15 wird dabei ebenso wie die Nockenwellen 13
insbesondere über eine Steuerkette durch die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 11
angetrieben.The
Das Steuergerät 16 dient der Ansteuerung der Steuerventile 19 über die die Versorgung
der Nockenwellensteller 14 mit Energie, nämlich druckbeaufschlagtem Motoröl, erfolgt.
Durch die gesteuerte Versorgung mit Motoröl werden Stellvorgänge der
Nockenwellensteller 14 erzeugt. Das Steuergerät umfasst dabei einen Rechner 17 zur
Durchführung von auf der Speichereinrichtung 18, einer ROM, abgelegter Programme.
Die Programme dienen der Durchführung von Ansteuerungen der Steller, insbesondere
werden dadurch die Steuerventile 19 angesteuert. Zur Erfassung der von der
Öldruckpumpe bereitgestellten Energie (Druck) dient der Drucksensor 20, dessen Signale
dem Steuergerät 16 zugeführt und dort verarbeitet werden. Dem Steuergerät 20 können
dabei noch weitere Signale zugeführt werden, die für die Steuerverfahren, die
Sollwertermittlung der Steuerverfahren und die Ansteuerung der Steller verwendet
werden.The
Die Figur 2 zeigt in Form eines Zeitdiagramms die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Die strichpunktierte Linie zeigt die von der Fremdkraftquelle für die Verstellung der Steller bereitgestellte Energie E im Verlauf der Zeit. Durchgeführte Stellvorgänge werden als Balken dargestellt, wobei die Breite der Balken die für die Durchführung des Stellvorgangs erforderliche Energie repräsentiert. Die Länge der Balken zeigt die für die Durchführung des Stellvorganges benötigte Zeit an.FIG. 2 shows the execution of a time diagram inventive method. The dash-dotted line shows that of the External power source for the adjustment of the actuator provided energy E in the course of Time. Performed operations are shown as bars, the width of the Bar represents the energy required to perform the adjustment process. The length of the bars shows the time required to carry out the adjustment process on.
Bis zum Zeitpunkt t1 reicht die bereitgestellte Energie E nicht aus, um einen Stellvorgang
auszuführen. Stellanforderungen zum Durchführen von Stellvorgängen liegen vor, die
Stellvorgänge können aber nicht ausgeführt werden und werden daher zu einer späteren
Ausführung zurückgestellt. Zum Zeitpunkt t1 wird festgestellt, dass aufgrund der
nunmehr bereitstehenden Energie ein Verstellvorgang 1, nämlich der Stellvorgang, der
der höchsten Kategorie angehört, beispielsweise ein Verstellen des Ventilhubes über
einen entsprechenden Ventilhubsteller, durchgeführt werden kann. Dieser Stellvorgang
wird begonnen, weitere Stellvorgänge bleiben zurückgestellt.Up to the point in time t1, the energy E provided is not sufficient for an actuating process
perform. There are actuating requirements for performing actuating processes
Actuating operations cannot be carried out and therefore become a later one
Execution postponed. At time t1 it is found that due to the
now available energy an
Zum Zeitpunkt t2 reicht die bereitgestellte Energiemenge aus, parallel zum Stellvorgang
1 einen Stellvorgang 2, beispielsweise das Verstellen der Auslassnockenwellen durch
zugeordnete Nockenwellensteller 14, auszuführen. Die beiden Stellvorgänge werden also
von diesem Zeitpunkt an zugleich ausgeführt. Weitere Stellvorgänge bleiben
zurückgestellt. Zum Zeitpunkt t3 wird aufgrund der dann zur Verfügung stehenden
Energie auch die parallele Durchführung eines dritten Stellvorganges 3, beispielsweise
das Verstellen der Einlassnockenwellen, möglich. Nunmehr werden drei Stellvorgänge
zugleich ausgeführt. Zum Zeitpunkt t4 ist der erste Stellvorgang abgeschlossen. Ein
eventueller vierter, noch zurückgestellter Stellvorgang 4 kann dann ausgeführt werden.
Sein Energiebedarf beansprucht den Energiebedarf des abgeschlossenen ersten
Stellvorgangs 1.At time t2, the amount of energy provided is sufficient, parallel to the
Die Figur 3 zeigt das Zeitdiagramm eines weiteren erfindungsgemäßen Verfahrens. Auch hier ist die bereitgestellte Energie als strichpunktierte Linie dargestellt. Die Verstellvorgänge 1,2 sind als Balken dargestellt, die Breite der Balken zeigt ihren Energiebedarf. Die Verstellvorgänge 1,2 sind dabei jeweils eine periodisch zyklische Folge von Teilvorgängen 1a, 1b bzw. 2a, 2b jeweils zweier Stellvorgänge.FIG. 3 shows the time diagram of a further method according to the invention. Also here the energy provided is shown as a dash-dotted line. The Adjustment processes 1,2 are shown as bars, the width of the bars shows theirs Energy demand. The adjustment processes 1, 2 are each periodically cyclical Sequence of sub-processes 1a, 1b or 2a, 2b of two actuating processes.
Zum Zeitpunkt t1 wird festgestellt, dass ein Verstellvorgang ausgeführt werden kann.
Weitere Verstellvorgänge oder Stellvorgänge müssen zur späteren Ausführung
zurückgestellt werden. Der Verstellvorgang 1 wird aufgrund seiner Priorität, bzw. seiner
Zugehörigkeit zu einer Kategorie, die vor der Kategorie anderer Verstellvorgänge
rangiert, ausgewählt. Bei dem Verstellvorgang 1 kann es sich um das Verstellen der
beiden Nockenwellensteller, welche die Einlassventile betätigenden Nockenwellen
zweier Zylinderbänke der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, handeln. Dabei werden
die Stellvorgänge in Teilvorgänge 1a, 1b unterteilt. Bei den Teilvorgängen 1a kann es
sich also um einen Teilvorgang eines Stellvorganges des Nockenwellenstellers der linken
Zylinderbank und bei den Teilvorgängen 1b um einen Teilvorgang eines Stellvorganges
des Nockenwellenstellers der rechten Zylinderbank handeln. Damit ein Gleichlauf
zwischen der Nockenwellenverstellung der die Einlassventile betätigenden Nockenwelle
der beiden Zylinderbänke gewährleistet ist, werden die Teilvorgänge alternierend
durchgeführt. Zuerst wird für ein Zeitintervall tz ein Teilvorgang 1a, anschließend für ein
Zeitintervall tz ein Teilvorgang 1b, dann wieder ein Teilvorgang 1a usw. durchgeführt.
Die Abfolge der Teilvorgänge 1a, 1b kann solange fortgesetzt werden, bis beide
Stellvorgänge beendet sind.At time t1 it is determined that an adjustment process can be carried out.
Further adjustment operations or adjustment operations must be carried out later
be deferred. The
Durch die alternierende Ausführung der beiden Stellvorgänge erhöht sich gegenüber einer
parallelen Ausführung der Stellvorgänge zwar der Zeitbedarf bis beide Steller die
Sollstellung erreicht haben. Eine parallele Ausführung der beiden Stellvorgänge kann
aber zum Zeitpunkt t1 nicht durchgeführt werden, so dass deshalb die alternierende
Ausführung von Teilvorgängen 1a, 1b vorteilhaft ist.The alternating execution of the two actuating processes increases compared to one
parallel execution of the actuating processes the time required until both actuators
Have reached the target position. A parallel execution of the two adjustment processes can
but can not be carried out at time t1, so that therefore the alternating
Execution of
Zum Zeitpunkt t2 ist es dann aufgrund der zur Verfügung stehenden Energie der
Fremdkraftquelle möglich, einen weiteren, zweiten Verstellvorgang 2 parallel
durchzuführen. Entsprechend dem Verstellvorgang 1 kann bei dem Verstellvorgang 2 ein
Verstellen der beiden Nockenwellensteller, welche die Auslassventile betätigenden
Nockenwellen zweier Zylinderbänke der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, erfolgen.
Dabei werden die Stellvorgänge in Teilvorgänge 2a, 2b unterteilt. Teilvorgänge 2a sind
also um einen Teilvorgänge eines Stellvorganges des Nockenwellenstellers, welcher der
die Auslassventile betätigenden Nockenwelle der linken Zylinderbank zugeordnet ist, und
bei den Teilvorgängen 2b um einen Teilvorgang eines Stellvorganges des
Nockenwellenstellers, welcher der die Auslassventile betätigenden Nockenwelle der
rechten Zylinderbank zugeordnet ist. Damit ein gewisser Gleichlauf zwischen der
Nockenwellenverstellung der die Auslassventile betätigenden Nockenwellen der beiden
Zylinderbänke gewährleistet ist, werden die Teilvorgänge 2a, 2b alternierend
durchgeführt. Zuerst wird für ein Zeitintervall tz ein Teilvorgang 2a, anschließend für ein
Zeitintervall tz ein Teilvorgang 2b durchgeführt. Die Abfolge der Teilvorgänge 2a, 2b
kann solange fortgesetzt werden, bis beide Stellvorgänge beendet sind.At time t2, it is then due to the energy available
External power source possible, another,
Es werden also parallel zueinander zwei Verstellvorgänge ausgeführt, wobei jeder der beiden Verstellvorgänge die sequenzielle Durchführung zweier Stellvorgänge in Teilvorgängen durch Betätigen zweier Steller umfasst. Es werden zu jedem Zeitpunkt aber nur zwei Steller betätigt, so dass die zu jedem Zeitpunkt benötigte Energiemenge halb so groß ist, wie bei der gleichzeitigen Durchführung aller vier Stellvorgänge.So two adjustment processes are carried out parallel to each other, each of the two adjustment processes the sequential execution of two adjustment processes in Partial operations by operating two actuators. It will be at any time but only two actuators are actuated, so that the amount of energy required at any time is half as large as when all four adjustment processes are carried out simultaneously.
Zum Zeitpunkt t3, beginnt das erste Zeitintervall, bei dem aufgrund der bereitgestellten
Energie nicht nur zwei Stellvorgänge durchgeführt werden können, sondern bei dem
neben dem zweiten Verstellvorgang mit den Teilvorgängen 2a, 2b auch die Teilvorgänge
1a und 1b parallel durchgeführt werden können. Dies führt dazu, dass bezüglich der
Teilvorgänge 1a das zyklische Abarbeiten beendet und beide Stellvorgänge nunmehr
ununterbrochen und parallel zueinander ausgeführt werden. Zum Zeitpunkt t4 sind die
beiden Stellvorgänge mit den Teilvorgängen 1a, 1b des ersten Verstellvorganges beendet,
der entsprechende Sollwert an den Stellorganen wurde eingesteuert. Das Wechseln
zwischen sequenzieller und paralleler Ausführung der Stellvorgänge reduziert die
erforderliche Stellzeit zur Durchführung der Stellvorgänge, soweit die von der
Fremdkraftquelle bereitgestellte Energie dies ermöglicht. Der zweite Verstellvorgang mit
den Teilvorgängen 2a, 2b der zugehörigen Stellvorgänge wird im Zeitpunkt t5
abgeschlossen.At time t3, the first time interval begins, due to the provided
Energy can be carried out not only two operations, but in which
in addition to the second adjustment process with the sub-processes 2a, 2b also the sub-processes
1a and 1b can be carried out in parallel. This leads to the fact that
Die Figur 4 zeigt das Blockdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Betätigung von 3 Stellern. Das dabei ausgeführte Verfahren entspricht weitgehende der bezüglich Fig. 2 dargelegten Vorgehensweise. Bei dem ersten Steller St_1 kann es sich um einen Ventilhubsteller, bei den zweiten Stellern St_2 um die Nockenwellensteller, die den die Auslassventile betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind, und bei den dritten Stellern St_3 um die Nockenwellensteller, die den die Einlassventile betätigenden Nockenwellen zugeordnet sind, handeln.FIG. 4 shows the block diagram of a method according to the invention Actuation of 3 digits. The procedure carried out largely corresponds to that with respect to Fig. 2. The first actuator St_1 can for a valve lift actuator, for the second actuators St_2 for the camshaft actuators, the assigned to the camshafts actuating the exhaust valves, and to the third Set St_3 around the camshaft adjusters that actuate the intake valves Camshafts are assigned to act.
Zunächst ist keiner der Steller St_1 bis St_3 aktiv, es liegt keine Anforderung eines Stellvorganges Stellanf_1 bis Stellanf_3 vor. Ein Angebot an Energie E der Hilfskraftquelle steht zur Verfügung. Alle Steller sind zunächst über die Ausgangsschalter AS 1 bis AS3 deaktiviert.Initially, none of the actuators St_1 to St_3 is active, there is no request for one Actuating process Stellanf_1 bis Stellanf_3 before. A supply of energy E the Auxiliary source is available. All actuators are initially on the Output switch AS 1 to AS3 deactivated.
Sind nun mehrere Stellanforderungen Verstellanf_1 bis Verstellanf_3 für die Steller St_1
bis St_3 gegeben, so wird zunächst die bereitgestellte Energie E des Angebots mit der für
den ersten Stellvorgang erforderlichen Energie B1 im Vergleicher V1 verglichen. Ist das
Angebot an Energie E größer als der Bedarf B1 so wird durch das FlipFlop FF1 ein
Erlaubnissignal an den Ausgangsschalter AS1 weitergegeben. Mit dem Vorliegen des
Erlaubnissignals wird die Verstellanforderung Verstellanf_1 für den Verstellvorgang des
Stellers 1 an die Steuereinheit weitergeleitet, die die Sollwerteinsteuerung am Steller St_1
vornimmt. Der Steller St_1 ist aktiviert.Now there are several adjustment requests Verstellanf_1 bis Verstellanf_3 for the actuator St_1
to St_3, the energy E of the offer is initially provided with that for
the energy B1 required for the first setting operation is compared in the comparator V1. Is this
Supply of energy E greater than the requirement B1 is done by the flip-flop FF1
Permission signal passed to the output switch AS1. With the presence of the
The adjustment request Verstellanf_1 for the adjustment process of the
Durch Schalten des Schalters S1 wird durch den Subtrahierer 31 das Energieangebot E
um den Energiebedarf B1 des Stellers St_1 vermindert. Dann wird im Vergleicher V2
überprüft, ob die noch zur Verfügung stehende Energie E-B1 größer ist als der
Energiebedarf B2 für das Verstellen der zweiten Steller St_2 bei der zweiten
Verstellanforderung Verstellanf_2. Ist dies nicht der Fall, so wird durch das Flip-Flop
FF2 kein Erlaubnissignal generiert, der Ausgangsschalter AS2 sperrt die Aktivierung des
Stellers St_2. Die Verstellanforderung Verstellanf_2 wird zurückgestellt. Erst wenn ein
ausreichendes Angebot an Energie (E-B1>B2) zur Verfügung steht, wird durch den
Vergleicher V2 und das Flip-Flop das Erlaubnissignal an den Ausgangsschalter AS 2
weitergeleitet. Mit dem Vorliegen des Erlaubnissignals wird die Verstellanforderung
Verstellanf_2 für den Verstellvorgang der Steller St_2 an die Steuereinheit weitergeleitet,
die die Sollwerteinsteuerung durch den Steller St_2 vornimmt. Der Steller St_2 ist
aktiviert.By switching the switch S1 through the
Durch Schalten des Schalters S2 wird nun durch den Addierer 32 und den Subtrahierer 31
das Energieangebot E um den Energiebedarf B1 des Stellers St_1 und den Energiebedarf
B2 des Stellers St_2 vermindert. Dann wird im Vergleicher V3 überprüft, ob die noch zur
Verfügung stehende Energie E-B1-B2 größer ist als der Energiebedarf B2 für das
Verstellen der dritten Steller St_3 aufgrund der dritten Verstellanforderung Verstellanf_3.
Ist dies nicht der Fall, so wird durch das Flip-Flop FF3 kein Erlaubnissignal generiert, der
Ausgangsschalter AS3 sperrt die Aktivierung der Steller St_3. Die Verstellanforderung
Verstellanf_3 wird zurückgestellt. Erst wenn ein ausreichendes Angebot an Energie (E-B1-B2>B3)
zur Verfügung steht, wird durch den Vergleicher V3 und das Flip-Flop FF3
das Erlaubnissignal an den Ausgangsschalter AS3 weitergeleitet. Mit dem Vorliegen des
Erlaubnissignals wird die Verstellanforderung Verstellanf_3 für den Verstellvorgang der
Steller St_3 an die Steuereinheit weitergeleitet, die die Sollwerteinsteuerung an den
Stellern St_3 vornimmt. Der Steller St_3 ist aktiviert.By switching the switch S2, the
Durch Schalten des Schalters S3 wird nun durch die Addierer 32, 33 und den Subtrahierer
31 das Energieangebot E um den Energiebedarf B1 des Stellers St_1, den Energiebedarf
B2 des Stellers St_2 und den Energiebedarf B3 des Stellers St_3 vermindert. Dies dient
der Überprüfung, ob der Energiebedarf auch während der Ausführung der drei parallel
ausgeführten Stellvorgänge ausreichend bleibt. Andernfalls würde durch die Flip-Flops
FF1 bis FF3 Stellvorgänge unterbrochen, in dem Erlaubnissignale zurückgesetzt werden,
wobei zuerst die Steller St_3 desaktiviert werden.By switching the switch S3 is now through the
Somit wird ein hierarchisch gestuftes Betätigen der Steller St_1 bis St_3 in Abhängigkeit der zur Verfügung stehenden Energie erreicht, wobei bei nicht ausreichender Energie Stellvorgänge zurückgestellt werden.A hierarchically stepped actuation of the actuators St_1 to St_3 becomes dependent of the available energy is reached, with insufficient energy Operations are deferred.
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- 2003-03-31 EP EP20030007251 patent/EP1375832B1/en not_active Expired - Lifetime
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