DE10127928A1 - Regelvorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmung für einen Verbrennungsmotor - Google Patents

Regelvorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmung für einen Verbrennungsmotor

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Abstract

Einlass- und Auslassventile für einen Verbrennungsmotor (11) sind mit einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) versehen. Bei einem Niedrigdrehzahl- und Niedriglastbereich wird eine Auslassventilvorstellschließregelung ausgeführt, um das Auslassventil mit einer Zeitabstimmung zu regeln, die früher als der obere Einlasstotpunkt ist, wodurch Restverbrennungsgase in dem Zylinder gefangen werden. Des weiteren wird die Zylindertemperatur durch Setzen der Ventilöffnungszeitabstimmung auf um den oberen Einlasstotpunkt herum oder bei einer späteren Zeitabstimmung davon angehoben, um die Restgase in dem Zylinder während eines Zeitraums vom Schließen des Auslassventils bis zu dem oberen Einlasstotpunkt zu verdichten. Somit wird es möglich, dass Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder bei einer höheren Zylindertemperatur als der Gastemperatur der internen Abgasrückführung aufgrund der herkömmlichen Ventilüberschneidung aufzunehmen. Daher ist es möglich, die Zerstäubung des Kraftstoffs in den Zylinder zum Erzielen einer stabilisierten Verbrennung zu verbessern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung, die geeignet für die Verwendung an einem Verbrennungsmotor ist.
Es gab in verstärktem Maße die Tendenz, dass ein Fahrzeugverbrennungsmotor eine Vorrichtung zur variablen Zeitabstimmung zum Zweck der Verbesserung der Motorabgabe bzw. Motorleistung, zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses und zum Verringern der Abgasemissionen verwendet. Die meisten Vorrichtungen zur variablen Ventilzeitabstimmung in der praktischen Verwendung sind ausgelegt, um den Vorstellbetrag der Einlassventilzeitabstimmung zum Vorstellen der Einlassventilzeitabstimmung während des Teillastbetriebs zu regeln, wobei dadurch der Betrag der Ventilüberschneidung zum Erhöhen der internen EGR-Gasmenge bzw. der internen Abgasrückführungsmenge (Menge des Restgases) ansteigt und demgemäss ein Pumpverlust sinkt, sowie das Kraftstoffverbrauchsverhältnis sich verbessert.
Während des Niedriglastbetriebs, bei dem eine Ansaugluftmenge klein ist, wird jedoch, wenn der Betrag der Ventilüberschneidung erhöht ist, um die interne EGR-Gasmenge zu erhöhen, Ansaugluft in Motorzylinder durch Durchblasen des Restgases zu der Einlassseite gestört, wodurch sich eine verringerte Kraftstoffverbrennung und eine Verschlechterung der Abgasemission ergibt. Des weiteren steigt die Motorvibration an, so dass die Fahrbarkeit sich verschlechtert. Somit ist es bei einem herkömmlichen System notwendig, die internen EGR-Gase für die Verbrennungsstabilität des Niedriglastbetriebs zu verringern. Für den Fall gibt es einen Vorteil, dass der Betriebsbereich, innerhalb dessen das Kraftstoffverbrauchsverhältnis aufgrund der internen EGR (interne Abgasrückführung) verbessert ist, auf eine mittelmäßige oder größere Last beschränkt ist, wodurch die Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses verringert wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, der das Kraftstoffverbrauchsverhältnis durch interne EGR ohne Verschlechterung der Kraftstoffverbrennung sogar während des Niedriglastbetriebs verbessert und demgemäß das Kraftstoffverbrauchsverhältnis, die Abgasemissionen und die Fahrbarkeit verbessert.
Bei der herkömmlichen internen EGR (Abgasrückführung durch Ventilüberschneidung) liegen Restgase in den Zylindern (interne EGR-Gase) während der Ventilüberschneidung mit der Ansaugluft vor, wodurch die Zylindertemperatur abgesenkt wird und die Kraftstoffverbrennungseffizienz verschlechtert wird.
Unter Berücksichtigung dieses Punkts wird gemäss einem ersten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung eine Auslassventilvorstellschließregelung zum Regeln der Ventilschließzeitabstimmung des Auslassventils zu der vorgestellten Seite eines Einlass-OT (oberer Einlasstotpunkt) ohne Verwendung der Ventilüberschneidung mittels einer Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung ausgeführt. Bei der vorliegenden Erfindung werden, wenn das Auslassventil mit einer früheren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT geschlossen ist, Restverbrennungsgase in dem Zylinder innerhalb des Zylinders gefangen und werden zu internen EGR-Gasen. Da zu diesem Zeitpunkt das Einlassventil in einer geschlossenen Position für eine gewisse Zeit nach dem Einfangen der Restgase gehalten ist, ist es möglich, einem Temperaturabfall der Restgase aufgrund der Einführung der Ansaugluft zu verhindern, anders als bei der internen EGR durch die herkömmliche Ventilüberschneidung, und ebenso ist es möglich, das Restgas in dem Zylinder durch einen Kolben zu verdichten, um die Restgastemperatur während eines Zeitraums von der Ventilschließzeitabstimmung des Auslassventils bis zum Einlass-OT (oder der Zeitabstimmung zum Öffnen des Einlassventils) zu erhöhen. Daher kann gemäss der vorliegenden Erfindung, sogar wenn die interne EGR (die Abgasventilvorstellschließregelung) während des Niedriglastbetriebs ausgeführt wird, die Ansaugluft in den Zylinder mit der Zylindertemperatur aufgenommen werden, die höher gehalten wird, als die der herkömmlichen internen EGR, wodurch die Kraftstoffzerstäubung in dem Zylinder verbessert wird, um den Verbrennungszustand zu stabilisieren. Folglich ist es sogar dann, wenn die interne EGR (Abgasventilvorstellschließregelung) während des Niedriglastbetriebs ausgeführt wird, möglich, die Verschlechterung von Emissionen aufgrund der mageren Kraftstoffverbrennung zu verhindern und des weiteren die Motorvibration zur Verbesserung der Fahrbarkeit zu verringern, wodurch das Kraftstoffverbrauchsverhältnis durch die Stabilisierung der Verbrennung und die interne EGR verbessert wird. Gemäss dem zweiten Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung kann gemäss der Motorlast eine Umstellung zwischen der Auslassventilvorstellschließregelung zum Regeln der Zeitabstimmung zum Schließen des Auslassventils zu der Vorstellseite des Einlass-OT und der verzögerten Auslassventilschließregelung zum Regeln der Zeitabstimmung zum Schließen des Auslassventils zu der verzögerten Seite davon durchgeführt werden. Z. B. wird bei dem Niedriglastbereich die Auslassventilvorstellschließregelung ausgeführt, um das Kraftstoffverbrauchsverhältnis während der Stabilisierung des Verbrennungszustands zu verbessern, und über den Lastbereich wird die verzögerte Auslassventilschließregelung ausgeführt, um einen Pumpverlust zum Erhöhen der Motorabgabe zu verringern.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen gemeinsam mit den beigefügten Zeichnungen verständlich:
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Regelsystem zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 2 ist eine Schnittansicht, die einen Phasenänderungsmechanismus zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie III-III in Fig. 2 (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV in Fig. 2 (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines Ventilzeitabstimmungsregelprogramms zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 6 ist eine Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 7 ist eine Zieleinlassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 8A ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 8B ist eine Grafik, die Zylinderdruck- und Volumenänderungscharakteristiken zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 9A ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 9B ist eine Grafik, die Zylinderdruck- und Volumenänderungscharakteristiken zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 10 ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (erstes Ausführungsbeispiel);
Fig. 11 ist eine Teilschnittansicht, die einen Betriebswinkeländerungsmechanismus zeigt (zweites Ausführungsbeispiel);
Fig. 12 ist eine Zielauslassventilöffnungszeitabstimmungsdarstellung (zweites Ausführungsbeispiel);
Fig. 13A ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (zweites Ausführungsbeispiel);
Fig. 13B ist eine Grafik, die Zylinderdruck- und Volumenänderungscharakteristiken zeigt (zweites Ausführungsbeispiel);
Fig. 14 ist eine Zieleinlassventilschließzeitabstimmungsabbildung (drittes Ausführungsbeispiel);
Fig. 15A ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (drittes Ausführungsbeispiel);
Fig. 15B ist eine Grafik, die Zylinderdruck- und Volumenänderungscharakteristiken zeigt (drittes Ausführungsbeispiel);
Fig. 16A ist eine Grafik, die Zeitabstimmungscharakteristiken zeigt (drittes Ausführungsbeispiel);
Fig. 16B ist eine Grafik, die Zylinderdruck- und Volumenänderungscharakteristiken zeigt (drittes Ausführungsbeispiel);
Fig. 17 ist eine Grafik, die Ventilzeitabstimmungscharakteristiken zeigt (drittes Ausführungsbeispiel); und
Fig. 18 ist eine Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung (viertes Ausführungsbeispiel).
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Das erste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1-10 beschrieben. Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau des gesamten Systems. Bei einem DOHC- Benzinmotor 11, der ein Ansauganschlusseinspritzverbrennungsmotor ist, wird eine Rotationskraft von einer Kurbelwelle 12 auf eine einlassseitige Nockenwelle 16 und eine auslassseitige Nockenwelle 17 über eine Zeitabstimmungskette 13 und Kettenräder 14 bzw. 15 übertragen. Die einlassseitige Nockenwelle 16 ist mit einer einlassseitigen hydraulisch betriebenen variablen Zeitabstimmungsvorrichtung 18 versehen, die die Rotationsphase der einlassseitigen Nockenwelle 16 in Beziehung zu der Kurbelwelle 12 einstellen. Die einlassseitige Nockenwelle 16 ist ebenso mit einem einlassseitigen Nockenwinkelsensor 19 versehen, der ein Signal des einlassseitigen Nockenwinkels für jeden vorbestimmten spezifischen Nockenwinkel ausgibt. Die auslassseitige Nockenwelle 17 ist mit einer auslassseitigen hydraulisch betriebenen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20 versehen, die die Rotationsphase der auslassseitigen Nockenwelle 17 in Beziehung zu der Kurbelwelle 12 einstellt. Des weiteren ist die auslassseitige Nockenwelle 17 mit einem auslassseitigen Nockenwinkelsensor 21 versehen, der ein auslassseitiges Nockenwinkelsignal für jeden vorbestimmten spezifischen Nockenwinkel ausgibt. Die Kurbelwelle 12 ist mit einem Kurbelwinkelsensor 22 versehen, die ein Kurbelwinkelsignal für jeden vorbestimmten spezifischen Kurbelwinkel ausgibt.
Ausgangssignale von dem Kurbelwinkelsensor 22 und den einlass- und auslassseitigen Nockenwinkelsensoren 19, 20 werden zu einem Motorregelschaltkreis (ECU) 23 eingegeben. Bei der ECU 23 werden echte Ventilzeitabstimmungen der Einlass- und Auslassventile berechnet und die Motordrehzahl wird auf der Grundlage einer Frequenz des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 22 berechnet. Des weiteren werden Signale, die von verschiedenen Sensoren, wie einem Ansaugrohrdrucksensor, einem Wassertemperatursensor, einem Drosselsensor, usw., ausgegeben werden, die einen Motorbetriebszustand erfassen, ebenso zu der ECU 23 eingegeben, wodurch die Einlass- und Auslassventilzeitabstimmungen (der Zielbetrag der Vorstellung der einlassseitigen Nockenwelle 16 und der Zielbetrag der Verzögerung der auslassseitigen Nockenwelle 17) auf der Grundlage der Ausgänge dieser verschiedenen Sensoren berechnet.
Die ECU 23 führt die Feedback-Regelung (Rückführregelung) der einlassseitigen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 18 durch Regeln des einlassseitigen hydraulischen Regelventils 24 durch, so dass die echte Ventilzeitabstimmung des Einlassventils (der echte Betrag der Vorstellung der einlassseitigen Nockenwelle 16) der Zielvorstellungsbetrag wird, und ebenso die Feedback-Regelung (Rückführregelung) der auslassseitigen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20 durch Regeln des auslassseitigen hydraulischen Regelventils 25, so dass die echte Ventilzeitabstimmung des Auslassventils (der echte Betrag der Verzögerung der auslassseitigen Nockenwelle 17) der Zielverzögerungsbetrag wird.
Als nächstes wird der Aufbau eines Phasenänderungsmechanismus 63 der auslassseitigen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20 unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 7 erklärt. Ein Gehäuse 31 ist fest durch einen Bolzen bzw. eine Schraube 32 an dem Kettenrad 15 festgezogen, das an dem äußeren Umfang der auslassseitigen Nockenwelle 17 drehbar gestützt ist. Daher wird die Drehung der Kurbelwelle 12 auf das Kettenrad 15 und das Gehäuse 31 über die Zeitabstimmungskette 13 übertragen, so dass sich das Kettenrad 15 und das Gehäuse 31 synchron mit der Kurbelwelle drehen.
Ein Zylinderkopf 33 und ein Lagerdeckel 34 stützen die auslassseitige Nockenwelle 17 drehbar und ein Rotor 35 ist sicher durch einen Bolzen bzw. durch eine Schraube 37 über einen Anschlag 36 an einem Endabschnitt der auslassseitigen Nockenwelle 17 festgezogen. Der Rotor 35 ist innerhalb des Gehäuses 31 relativ drehbar eingebaut.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Fluidkammern 40 innerhalb des Gehäuses 31 ausgebildet. Jede Fluidkammer 40 ist durch einen Flügel 41, der an dem äußeren Umfang des Rotors 35 ausgebildet ist, in eine Vorstellkammer 42 und eine Verzögerungskammer 43 geteilt. An beiden äußeren Umfängen des Rotors 35 und des Flügels 41 ist ein Dichtungselement 44 vorgesehen. Das Dichtungselement 44 wird in Richtung des äußeren Umfangs mittels einer Blattfeder 45 gepresst (siehe Fig. 2), um dadurch einen Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche des Rotors 35 und der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 31 sowie einen Abstand zwischen der äußeren Umfangsfläche des Flügels 41 und der inneren Umfangsfläche der Fluidkammer 40 abzudichten.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist eine ringförmige Vorstellwinkelvertiefung 46 und eine ringförmige Verzögerungswinkelvertiefung 47, die innerhalb des äußeren Umfangs der auslassseitigen Nockenwelle 17 ausgebildet sind, mit bestimmten Anschlüssen des hydraulischen Regelventils 25 verbunden. Wenn der Motor 11 eine Ölpumpe 28 antreibt, wird Öl, das von einer Ölwanne 27 angesaugt wird, in die Vorstellwinkelvertiefung 46 und die Verzögerungswinkelvertiefung 47 durch das Öldruckregelventil 25 zugeführt. Die Vorstellwinkelölbahn 48, die mit der Vorstellwinkelvertiefung 46 verbunden ist, ist ausgebildet, um durch die Innenseite der auslassseitigen Nockenwelle 17 zu verlaufen, um mit einer kreisförmigen Vorstellwinkelölbahn 49 verbunden zu sein (siehe Fig. 3), die in der linksseitigen Fläche des Rotors 35 ausgebildet ist. Die kreisförmige Vorstellwinkelölbahn 49 ist mit jeder Vorstellwinkelkammer 42 verbunden. Eine Verzögerungswinkelölbahn 50, die mit der Verzögerungswinkelvertiefung 47 verbunden ist, ist ausgebildet, um durch die Innenseite der auslassseitigen Nockenwelle 17 zu verlaufen, wobei sie mit einer kreisförmigen Verzögerungswinkelölbahn 51 verbunden ist (siehe Fig. 4), die in der rechten Fläche des Rotors 35 ausgebildet ist. Die kreisförmige Verzögerungswinkelölbahn 51 ist mit jeder Verzögerungswinkelkammer 43 verbunden.
Das hydraulische Regelventil 25 ist ein Umschaltventil mit vier Anschlüssen und drei Positionen, und der Ventilkörper davon ist durch ein Solenoid 53 und eine Feder 54 angetrieben. Der Ventilkörper wechselt die Position zum Zuführen des Öldrucks zu der Vorstellwinkelkammer 42, der Position zum Zuführen des Öldrucks zu der Verzögerungswinkelkammer 43 und die Position, bei der kein Öldruck zu der Vorstellwinkelkammer 42 und der Verzögerungswinkelkammer 43 zugeführt wird. Wenn der Solenoid 53 nicht energiebeaufschlagt ist, wird der Ventilkörper selbsttätig durch die Feder 54 zu der Position zum Zuführen des Öldrucks zu der Verzögerungswinkelkammer 43 umgeschaltet, so dass der Öldruck in eine Richtung wirkt, in welche die Nockenwellenphase verzögert wird.
Wenn der Öldruck über einem spezifischen Öldruck zu der Vorstellwinkelkammer 42 und der Verzögerungswinkelkammer 43 zugeführt wird, wird der Flügel 41 durch den Öldruck in der Vorstellwinkelkammer 42 und der Verzögerungswinkelkammer 43 gesperrt. Die Drehbewegung des Gehäuses 31, die durch die Rotation der Kurbelwelle 12 bewirkt wird, wird auf den Motor 35 (den Flügel 41) durch das Öl übertragen, wodurch die auslassseitige Nockenwelle 17 angetrieben wird, um sich mit dem Rotor 35 zu drehen. Während des Motorbetriebs wird der Öldruck in der Vorstellwinkelkammer 42 und der Verzögerungswinkelkammer 43 durch das Öldruckregelventil 25 geregelt, um das Gehäuse 31 und den Rotor 35 (den Flügel 41) relativ zu drehen, wodurch die Phase der Rotation der auslassseitigen Nockenwelle 17 relativ zu der Kurbelwelle 12, d. h., die Phase der Auslassventilzeitabstimmung in Beziehung zu dem Kurbelwinkel, variabel geregelt wird.
An beiden Seiten von einem der Flügel 41 ist ein Anschlagabschnitt 56 zum Begrenzen des Bereichs der relativen Verdrehung des Rotors 35 (des Flügels 41) bezüglich des Gehäuses 31 ausgebildet, wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Der Anschlagabschnitt 56 begrenzt die am weitesten verzögerte Phase und die am weitesten vorgestellte Phase der Nockenwelle. Des weiteren ist in dem zylindrischen Element 61, das in dem inneren Umfang des Sperrstiftlochs 57 gepasst ist, der in dem anderen Flügel 41 ausgebildet ist, ein Sperrstift 58 zum Sperren der relativen Drehung des Gehäuses 31 und des Rotors 35 (des Flügels 41) eingesetzt. Der Sperrstift 58 passt in ein Sperrloch 59 (siehe Fig. 2), das in dem Gehäuse 31 vorgesehen ist, wobei dadurch die Nockenwellenphase an im wesentlichen der Mittenposition (mittlere Sperrphase) des einstellbaren Bereichs gesperrt wird, die mittlere Sperrphase ist auf eine Phase gesetzt, die für das Motorstarten geeignet ist.
Wenn der Motor anhält, wird der Sperrstift 58 in der Sperrposition durch eine Feder 62 gehalten. Daher wird der Motor mit dem in der Sperrposition gehaltenen Sperrstift 58 gestartet. Nach dem Starten des Motors wird der Sperrstift 58 durch den Öldruck entsperrt. Während des Motorbetriebs wird der Sperrstift 58 in der entsperrten Position durch den Öldruck gehalten und das Gehäuse 31 und der Rotor 35 sind in einem relativ verdrehbaren Zustand (d. h. in einem Zustand, bei dem die variable Ventilzeitabstimmung regelbar ist).
Hier hat die einlassseitige variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 18 den gleichen Aufbau wie die auslassseitige variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20.
Die ECU 23 regelt die Auslass- und Einlassventilabstimmungen durch Ausführen des Ventilzeitabstimmungsregelprogramms von Fig. 5, das in einem eingebauten ROM (einem Speichermedium) gespeichert ist. Das Programm wird zu jedem vorbestimmten Zeitpunkt ausgeführt und wirkt als eine Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung bei der vorliegenden Erfindung. Auf das Starten des Programms hin berechnet die ECU 23 bei Schritt 101 die echte Ventilzeitabstimmung (Ist- Ventilzeitabstimmung) von dem Einlassventil und dem Auslassventil gemäss Ausgangssignalen von dem Kurbelwinkelsensor 22 und dem Nockenwinkelsensoren 19, 21.
Nachfolgend wird bei Schritt 102 eine Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung erlangt. Die Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung verwendet die Motordrehzahl NE und die Last F als Parameter, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Die ECU 23 findet die Zielventilschließzeitabstimmung des Auslassventils gemäss der vorliegenden Motordrehzahl NE und der Last F. Hier wird die Last F auf der Grundlage von zumindest entweder der Drosselöffnung, dem Ansaugrohrdruck oder der Ansaugluftmenge oder mehreren davon berechnet.
Die Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung in Fig. 6 ist wie folgt festgesetzt. Bei dem Niedrigdrehzahl- und dem Hochlastbereich ist die Zielventilschließzeitabstimmung des Auslassventils gesetzt, um erneut zu dem Einlass-OT (oberer Einlasstotpunkt) nach einer Vorstellung von dem Einlass-OT zu dem Kurbelwinkel von 20° vor OT mit einer Erhöhung der Last F verzögert. Bei dem Niedrigdrehzahl-, Mittel- und Hochlastbereich wird die Zielventilschließabstimmung des Auslassventils gesetzt, erneut im wesentlichen um den Einlass-OT (an der Seite nach OT) nach einer Vorstellung von dem Einlass-OT zu einem Kurbelwinkel von 30° nach OT (30° Kurbelwinkel nach dem OT) verzögert. Hier wird bei dem Hochdrehzahlbereich die Zielventilschließzeitabstimmung des Auslassbeispiels an die Seite nach dem OT ungeachtet der Last F gesetzt.
Als nächstes schreitet das Programm zu Schritt 103, bei dem die Zieleinlassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung erhalten wird. Die Zieleinlassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung verwendet die Motordrehzahl NE und die Last F als Parameter, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Die ECU 23 findet die Zielventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils gemäß der vorliegenden Motordrehzahl NE und der Last F.
Die in Fig. 7 gezeigte Zieleinlassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung wird wie folgt festgesetzt. Bei dem Niedrigdrehzahl- und dem Niedriglastbereich wird die Zielventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils auf nahezu den Einlass-OT gesetzt. Bei dem Niedrigdrehzahl-, Mittel- und Hochlastbereich wird die Zielventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils gesetzt, um erneut auf im wesentlichen cien Einlass-OT (an die Seite nach OT) vorgestellt, nachdem sie von dem Einlass-OT auf den Kurbelwinkel von 30° nach OT mit einer Erhöhung der Last F verzögert ist. Hier wird bei dem Hochdrehzahlbereich die Zielventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils an die Seite vor OT ungeachtet der Last F gesetzt.
Dann schreitet das Programm zu Schritt 104 fort, bei dem d.as hydraulische Regelventil 25 der auslassseitigen variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20 durch das Feedback- Regelungssystem so geregelt wird, dass die echte Ventilschließzeitabstimmung des Auslassventils die Zielventilschließzeitabstimmung wird, und ebenso wird das hydraulische Regelventil 24 der einlassseitigen variablen Zeitabstimmungsvorrichtung 18 durch das Feedback-Regelungssystem so geregelt, dass die echte Ventilöffnungszeitabstimmung des Einlassventils die Zielventilöffnungszeitabstimmung wird.
Als nächstes wird ein in dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel ausgeführten Ventilzeitabstimmungsregelung unter Bezugnahme auf die Fig. 8A, 8B, 9A und 9B erklärt.
Die Fig. 8A und 8B zeigen ein Beispiel einer Regelung, die ausgeführt werden soll, wenn der Motor innerhalb des Niedrigdrehzahl-, Niedriglastbereichs läuft (aber einem höheren Lastbereich als derjenige während des Leerlaufs). Für diesen Fall wird, wie in Fig. 8A gezeigt ist, eine Auslassventilvorstellschließregelung ausgeführt, wobei das Auslassventil bei einer früheren Zeitabstimmung als dem Einlass- OT geschlossen wird. Das Einlassventil wird nahezu an dem Einlass-OT geöffnet.
Wenn das Auslassventil bei einer früheren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT geschlossen wird, werden auf diesem Weg Verbrennungsgase, die in dem Zylinder verbleiben, in dem Zylinder gefangen und werden zu internen EGR-Gasen. Zu diesem Zeitpunkt ist das Einlassventil für eine gewisse Zeit nach dem Einfangen der Restgase geschlossen. Daher ist es anders bei der internen EGR durch die herkömmliche Ventilüberschneidung möglich, einen Temperaturabfall des Restgases, der durch das Einfangen der Ansaugluft erzeugt wird zu verhindern. Des weiteren ist es möglich, dass Restgas in dem Zylinder während eines Zeitraums von dem Schließen des Auslassventils bis zum Öffnen des Einlassventils (Einlass-OT) zu verdichten, wodurch der Anstieg der Restgastemperatur ermöglicht wird (siehe Fig. 8B). Daher kann, sogar wenn die interne EGR (Auslassventilvorstellschließregelung) während des Niedriglastbetriebs ausgeführt wird, die Luftmischung in den Zylindern aufgenommen werden, wobei Zylindertemperaturen höher als bei der herkömmlichen internen EGR gesetzt sind. Somit ist die Kraftstoffzerstäubung innerhalb des Zylinders verbessert, um die Kraftstoffverbrennung in einem stabilisierten Zustand durchzuführen. Sogar wenn die interne EGR (Auslassventilvorstellschließregelung) während des Niedriglastbetriebs ausgeführt wird, kann demgemäss eine Verschlechterung der Emission, die durch eine verschlechterte Verbrennung verursacht wird, verhindert werden. Des weiteren kann die Motorvibration verringert werden, um eine verbesserte Fahrbarkeit zu erzielen. Außerdem ist es möglich, dass Kraftstoffverbrauchsverhältnis durch die Stabilisierung der Verbrennung und die interne EGR zu verbessern.
Es ist anzumerken, dass in dem ersten Ausführungsbeispiel das Einlassventil geregelt wird, um bei im wesentlichen im Einlass- OT während der Auslassventilvorstellschließregelung geöffnet zu sein. Alternativ kann das Einlassventil geregelt werden, um mit einer späteren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT geöffnet zu werden.
Während des Leerlaufbetriebs wird, wie durch eine gepunktete Linie in Fig. 8A gezeigt ist, das Auslassventil bei im wesentlichen dem Einlass-OT geschlossen, wodurch die Menge des Restgases während des Leerlaufbetriebs auf weniger als diejenige während der Auslassventilvorstellschließregelung verringert wird. Während des Leerlaufbetriebs wird eine stabilisierte Verbrennung erzielt, während die Restgasmenge klein ist, wodurch ermöglicht wird, die Leerlaufstabilität zu verbessern, die Vibration während des Leerlaufbetriebs zu verringern, und die Menge von unverbrannten Komponenten, die während des Leerlaufbetriebs abgegeben werden, zu verringern.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel einer Regelung während des Motorbetriebs bei einem Mittel-/Hochlastbereich oder bei dem Hochdrehzahlbereich. Für diesen Fall, wird, wie in Fig. 9A gezeigt ist, die Auslassventilverzögerungsschließregelung ausgeführt, so dass das Auslassventil bei einem späteren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT geschlossen wird. Das Einlassventil wird bei einer späteren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT geöffnet.
Da bei der Auslassventilvorstellschließregelung die Restgase verdichtet werden, wird ein Pumpverlust um dieselbe Menge des verdichteten Restgases erhöht. Somit wird während des Mittel- /Hochlastbetriebs oder während des Hochdrehzahlbetriebs, bei dem eine relativ hohe Motorabgabe erforderlich ist, die Auslassventilzeitabstimmung auf im wesentlichen den Einlass-OT oder eine spätere Zeitabstimmung gesetzt, wobei dadurch der Pumpverlust zum Erhöhen der Motorabgabe verringert wird. Abgase werden erneut von dem Abgassystem in den Zylinder während eines Zeitraums von dem Einlass-OT bis zum Schließen des Auslassventils gesaugt, um die interne EGR zu erzielen, wobei dadurch das Kraftstoffverbrauchsverhältnis verbessert wird.
Wenn des weiteren in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie in Fig. 9 gezeigt ist, der Motor in den Mittel-/Hochlastbereich betrieben wird, wird das Einlassventil nach dem Einlass-OT geöffnet, um die Menge der Ansaugluft zu verringern, wodurch die Menge der Restgase in dem Zylinder zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchverhältnis erhöht wird. Alternativ, kann, wie in Fig. 10 gezeigt ist, bei dem Volllastbereich des Hochlastbereichs die Menge der Ansaugluft durch Angeben einer Priorität auf das Erzielen der Motorabgabe erhöht werden und durch Öffnen des Einlassventils bei einer früheren Zeitabstimmung als dem Einlass-OT, um die Zufuhr der Ansaugluft in den Zylinder bei einer soweit wie möglich vorgestellten Zeitabstimmung zu beginnen.
In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die Auslassventilzeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung gemäss der Motordrehzahl NE und der Last F geändert. Daher werden die Restgasmenge und die Zylindertemperatur während der Auslassventilvorstellschließregelung gemäss dem Antriebszustand bereitgestellt. Es ist daher möglich, zu verhindern, dass Abgasemissionen sich aufgrund einer übermäßigen Menge von Restgasen verschlechtern, und ebenso das Auftreten von Motorklopfen zu verhindern, das durch einen übermäßigen Anstieg der Zylindertemperatur verursacht wird.
Es ist anzumerken, dass die Auslassventilzeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung geändert werden kann, während die Kühlwassertemperatur, die Verbrennungsrauhigkeit (Verbrennungsinstabilität), usw. neben der Motordrehzahl NE und der Last F berücksichtigt werden.
Des weiteren kann das Kraftstoffverbrauchsverhältnis durch Durchführen der Auslassventilvorstellschließregelung während einer Beschleunigung (außer während einer Kraftstoffunterbrechung) verbessert werden, während der Zustand der Verbrennung stabilisiert wird, und ebenso den Pumpverlust zum Erhöhen der Motorabgabe durch Durchführen der Auslassventilverzögerungsschließregelung während der Beschleunigung zu verringern.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 13 beschrieben.
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wird die Auslassventilöffnungszeitabstimmung, wenn die Auslassventilvorstellschließregelung durch die Verwendung eines Phasenänderungsmechanismus 63 ausgeführt wird, um denselben Vorstellbetrag der Auslassventilschließzeitabstimmung vorgestellt, wie in Fig. 8A gezeigt ist. Daher wird die Zeitabstimmung eines Expansionstaktendes vorgestellt, wie in Fig. 8B gezeigt ist, um den Ausstoß vor Beendigung der Arbeit des Verbrennungsgases zu beginnen, wodurch eine Verbesserungswirkung des Kraftstoffverbrauchsverhältnisses verringert wird.
In dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel ist, wie in Fig. 11 gezeigt ist, eine auslassseitige variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 64 neben dem Phasenänderungsmechanismus 63 mit einem Betriebsänderungsmechanismus 65 versehen, der den Betriebswinkel des Auslassventils ändert, wodurch die Auslassventilvorstellschließregelung nur durch Ändern der Ventilschließzeitabstimmung nahezu ohne Ändern der Auslassventilöffnungszeitabstimmung durchgeführt wird.
Zuerst wird der Aufbau des Betriebswinkeländerungsmechanismus 65 erklärt. An dem Zylinderkopf 33 ist eine Abdeckung 66 an einem Zylinderelement 67 durch eine Schraube bzw. einen Bolzen 68 an einer Position befestigt, die der Seite der Montageposition des Phasenänderungsmechanismus 63 gegenübersteht. Eine Öldruckkammer, die in der Abdeckung 66 und dem Zylinderelement 67 ausgebildet ist, ist durch ein Kolbenelement 69 in zwei Öldruckkammern 70 und 71 geteilt. Das Kolbenelement 69 ist drehbar an dem äußeren Umfang des vorwärts gerichteten Endabschnitts einer auslassseitigen Nockenwelle 73 durch ein Lager 72 gestützt, und die auslassseitige Nockenwelle 73 ist montiert, um axial gemeinsam zu dem Kolbenelement 69 bewegbar zu sein. An der auslassseitigen Nockenwelle 73 ist ein Auslassnocken 74 zum Antreiben zum Öffnen und Schließen des Auslassventils gesichert. Der Auslassnocken 74 ist axial ausgebildet, um ein unterschiedliches Profil zu haben. Der Öldruck in den Öldruckkammern 70 und 71 wird durch ein (nicht dargestelltes) Öldruckregelventil geregelt, um die auslassseitige Nockenwelle 73 axial zu bewegen, um dadurch das Profil des Auslassnockens 74 zu ändern, um den Betriebswinkel (die Ventilöffnungszeitdauer) des Auslassventils zu ändern. Der übrige Aufbau ist derselbe wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden zweiten Ausführungsbeispiel wird die Auslassventilszeitabstimmung auf der Grundlage der Zielauslassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung unter Verwendung der Motordrehzahl NE und der Last F, wie in Fig. 12 gezeigt ist, als Parameter zusätzlich zu der Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung von Fig. 6 geregelt.
Die Zielauslassventilzeitabstimmungsabbildung von Fig. 12 ist so festgesetzt, um von einem Kurbelwinkel von 20° vor UT auf einen Kurbelwinkel von 70° vor UT mit einem Anstieg der Motordrehzahl NE und der Last F vorzustellen.
Fig. 13 zeigt ein Beispiel einer Regelung während eines Motorbetriebs in einem Niedrigdrehzahl- und Niedriglastbereich (aber einem höheren Lastbereich als dem Leerlauf). Für diesen Fall wird die Auslassventilvorstellzeitabstimmungsregelung ausgeführt, wie in Fig. 13A gezeigt ist. Die Auslassventilzeitabstimmung wird früher als der Einlass-OT vorgestellt. Die Auslassventilöffnungszeitabstimmung wird auf im wesentlichen derselben Zeitabstimmung wie während des Leerlaufs gehalten, wobei dadurch ermöglicht wird, das Vorstellen der Zeitabstimmung des Ausdehnungstaktendes, wie in Fig. 13B zu verhindern, verhindern, dass sie die effektive Arbeit des Verbrennungsgases verringert, und das Kraftstoffverbrauchsverhältnis zu verbessern.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die einlassseitige variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (nicht dargestellt) ebenso mit einem Phasenänderungsmechanismus und einem Betriebswinkeländerungsmechanismus versehen. Der verbleibende Aufbau bei dem dritten Ausführungsbeispiel ist der gleiche wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden dritten Ausführungsbeispiel wird die Einlassventilzeitabstimmung zusätzlich zu der in Fig. 7 gezeigten Zieleinlassventilöffnungszeitabstimmungsabbildung auf der Grundlage einer Zieleinlassventilschließzeitabstimmungsabbildung unter Verwendung der Motordrehzahl NE und der Last F geregelt, die in Fig. 14 als Parameter gezeigt sind.
Eine Zieleinlassventilschließzeitabstimmungsabbildung von Fig. 14 ist so eingestellt, dass mit einer Verringerung der Motordrehzahl NE und der Last F die Zieleinlassventilschließzeitabstimmung von nach UT zu einem Kurbelwinkel von 90° vor UT vorgestellt wird. Für diesen Fall ist bei dem Teillastbereich niedriger Drehzahl bzw. Geschwindigkeit die Zieleinlassventilschließzeitabstimmung festgesetzt, um von dem UT zu dem Kurbelwinkel von 90° vor UT mit einer Verringerung der Last F vorzustellen, und ist an der Seite nach UT bei dem Volllastbereich festgesetzt.
Die Fig. 15A und 15B zeigen ein Beispiel einer Regelung, die ausgeführt werden soll, wenn der Motor in dem Niedrigdrehzahl- und Niedriglastbereich betrieben wird (aber einem höheren Lastbereich als dem Leerlauf). Die Fig. 16A und 16B zeigen ein Beispiel einer Regelung, die ausgeführt werden soll, wenn der Motor in dem Niedrigdrehzahl- und dem Mittel- /Hochlastbereich betrieben wird (außer dem Volllastbereich). Wenn der Motor in dem Niedrigdrehzahl- und Teillastbereich läuft, wird das Einlassventil bei einer früheren Zeitabstimmung als UT geschlossen, wie in den Fig. 15A und 16A gezeigt ist. Auf diesem Weg wird das Einlassventil bei einer früheren Zeitabstimmung als UT geschlossen, das effektive Verdichtungsverhältnis kann verringert werden, wodurch der Pumpverlust verringert und das Kraftstoffverbrauchsverhältnis verbessert wird. Hier ist es ebenso möglich, wie in den Fig. 15A und 15B gezeigt ist, den Zustand der Verbrennung zu stabilisieren und eine Verschlechterung zu unterdrücken durch Anheben der Zylindertemperatur durch die Auslassventilvorstellschließregelung, sogar wenn das Einlassventil früh geschlossen wird, um das effektive Verdichtungsverhältnis während der Auslassventilvorstellschließregelung zu verringern.
Fig. 17 zeigt ein Beispiel einer Regelung, die ausgeführt werden soll, wenn der Motor in dem Volllastbereich betrieben werden soll. Für diesen Fall wird das Einlassventil bei einer späteren Zeitabstimmung als UT geschlossen, wodurch die Ansaugluft durch Trägheit in den Zylinder gefüllt wird, um die Ansaugluftmenge sogar nach dem UT zu erhöhen. Folglich ist es möglich, eine während des Vollastbetriebs erforderliche Motorabgabe zu halten.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
Gemäss dem vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispiel wird die Auslassventilvorstellschließregelung in dem Ansauganschlusseinspritzverbrennungsmotor durchgeführt. Jedoch wird in dem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel die Auslassventilvorstellschließregelung in dem Benzindirekteinspritzermotor ausgeführt, bei dem Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt wird.
In dem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel wird die Auslassventilvorstellschließregelung auf der Grundlage der Zielauslassventilschließzeitabstimmungsabbildung unter Verwendung der Motordrehzahl NE und der Last F durchgeführt, die als Parameter in Fig. 18 gezeigt sind. Die Zielauslassventilzeitabstimmungsabbildung in Fig. 18 ist festgesetzt, um auf den Kurbelwinkel von 80° vor OT mit einer Verringerung der Motordrehzahl NE und der Last F vorzustellen.
In dem Direkteinspritzmotor wird Kraftstoff in die Nähe einer Zündkerze eingespritzt, um ein geschichtetes Luft-Kraftstoff- Gemisch für eine geschichtete Verbrennung auszubilden. Daher wird die Kraftstoffverbrennung sogar durch Erhöhen der Menge des internen EGR-Gases (Menge des Restgases) im Vergleich mit dem Ansauganschlusseinspritzmotor stabilisiert. Jedoch ist der Direkteinspritzmotor so ausgelegt, dass sich die obere Endseite des Kolbens sehr nah zu der oberen Fläche der Brennkammer um den Einlass-OT zum Erhöhen des Verdichtungsverhältnisses gibt. Wenn daher bei der herkömmlichen internen EGR-Regelung durch Ventilüberschneidung die Auslassventilschließzeitabstimmung übermäßig verzögert wird oder wenn die Einlassventilöffnungszeitabstimmung übermäßig vorgestellt wird, kollidiert das Auslassventil oder das Einlassventil mit dem Kolben in der Nähe des Einlass-OT, wodurch der Anstieg der Menge des internen EGR-Gases versagt wird.
Jedoch wird bei dem vorliegenden vierten Ausführungsbeispiel die Auslassventilvorstellschließregelung des Zylindereinspritzmotors durchgeführt, um die Auslassventilschließzeitabstimmung zu der vorgestellten Seite von dem Einlass-OT zu regeln. Sogar, wenn der Betrag des Vorstellens erhöht wird, um die Menge des Restgases zu erhöhen, ist es somit möglich, zu verhindern, das Auslassventil mit dem Kolben kollidiert. Daher kann die Ventilschließzeitabstimmung auf ein Kurbelwinkel von 80° vor OT am Maximum vorgestellt werden, bei dem die Menge des Restgases erhöht werden kann, wodurch die Zylindertemperatur ansteigt, um die Brennfähigkeit zu verbessern und die Menge der unverbrannten ausgestoßenen Komponenten zu verringern.
Bei einem Dieselmotor kann die Auslassventilvorstellschließregelung ebenso ausgeführt werden. Das Verdichtungsverhältnis ist höher als das des Direkteinspritzmotors, so dass sich ein Problem, wie die Kollision des Kolbens an dem Einlass- und Auslassventil, ergibt. Somit könnten herkömmliche Verfahren die Menge des internen EGR- Gases (Menge des Restgases) nicht erhöhen. Jedoch wird gemäß der Auslassventilvorstellschließregelung der vorliegenden Erfindung die Menge des Restgases erhöht, um die EGR-Wirkung zu verbessern, und NOx und PM (Feststoffausstoßmaterial) können gleichzeitig verringert werden.
Des weiteren wird bei einem Magerverbrennungsmotor, bei dem das Luft-Kraftstoff-Gemischverhältnis in dem Zylinder zu der mageren Seite geregelt wird, die Auslassventilvorstellschließregelung verwendet werden. Für diesen Fall kann die Magerverbrennungsgrenze des Kraftstoffgemischs in dem Zylinder der mageren Seite durch Stabilisieren des Zustands der Verbrennung durch die Auslassventilvorstellschließregelung erweitert werden, wodurch das Kraftstoffverbrauchsverhältnis verbessert wird und das ausgestoßene NOx verringert wird.
(Abwandlungen)
Gemäss den vorstehend beschriebenen ersten bis vierten Ausführungsbeispielen wird die Auslassventilvorstellschließregelung während des Niedriglastbetriebs durchgeführt. Alternativ kann die Auslassventilvorstellschließregelung während des Teillastbetriebs durchgeführt werden. Während des Teillastbetriebs ist die Ansaugluftmenge gering und das Restgasverhältnis in Vergleich mit dem während des Volllastbetriebs groß. Somit ist es möglich, die Zylindertemperatur wirksam zu erhöhen, um den Zustand der Verbrennung durch Durchführen der Auslassventilvorstellschließregelung zu stabilisieren.
Des weiteren kann für den Fall des Klopfens die Auslassventilvorstellschließregelung unterbunden werden und die Auslassventilverzögerungsschließregelung kann ausgeführt werden oder die Auslassventilschließzeitabstimmung kann zu der verzögerten Seite geregelt werden. Dadurch kann die Zylindertemperatur für den Fall des Klopfens unter die Zylindertemperatur während der Auslassventilvorstellschließregelung verringert werden. Demgemäss ist es möglich, das Auftreten von Klopfen zu beschränken.
Des weiteren kann die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung an der auslassseitigen Nockenwelle angewendet werden, und nur die Ventilzeitabstimmung des Auslassventils kann variiert werden.
Somit sind Einlass- und Auslassventile für einen Verbrennungsmotor 11 sind mit der variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung 20 versehen. Bei einem Niedrigdrehzahl- und Niedriglastbereich wird die Auslassventilvorstellschließregelung ausgeführt, um das Auslassventil mit einer früheren Zeitabstimmung als dem oberen Einlasstotpunkt zu regeln, wodurch Restverbrennungsgase in dem Zylinder eingefangen werden. Des weiteren wird die Zylindertemperatur durch Setzen der Ventilöffnungszeitabstimmung auf im wesentlichen um den oberen Einlasstotpunkt herum oder mit einer späteren Zeitabstimmung davon angehoben, um die Restgase in dem Zylinder während eines Zeitraums vom Schließen des Auslassventils bis zu dem oberen Einlasstotpunkt zu verdichten.
Somit wird es möglich, dass Luft-Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder bei einer höheren Zylindertemperatur als der Gastemperatur der internen Abgasrückführung aufgrund der herkömmlichen Ventilüberschneidung aufzunehmen. Daher ist es möglich, die Zerstäubung des Kraftstoffs in den Zylinder zum Erzielen einer stabilisierten Verbrennung zu verbessern.

Claims (20)

1. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung für einen Verbrennungsmotor (11) mit:
einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20), die eine Ventilzeitabstimmung eines Auslassventils eines Verbrennungsmotors (11) ändert; und
einer Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23), die die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) regelt, wobei
die variable Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) eine Auslassventilvorstellschließregelung zum Regeln einer Auslassventilschließzeitabstimmung zu einer Vorstellseite eines oberen Einlasstotpunkts ausführt.
2. Vorrichtung zur variablen Zielzeitabstimmungsregelung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilvorstellschließregelung während eines Teillastbetriebs ausführt.
3. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilschließzeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung zu einer Vorstellseite der Auslassventilschließzeitabstimmung während des Leerlaufs regelt.
4. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) einen Phasenänderungsmechanismus (63) aufweist, der eine Phase der Ventilzeitabstimmung des Auslassventils ändert.
5. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) einen Betriebswinkeländerungsmechanismus (65) aufweist, der einen Betriebswinkel des Auslassventils ändert.
6. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Gemischgases in einem Zylinder des Verbrennungsmotors (11) zu der mageren Seite eines theoretischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses geregelt wird.
7. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung für einen Verbrennungsmotor (11) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (11) ein Direkteinspritzmotor ist, bei dem Kraftstoff in die Zylinder einspritzt wird.
8. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung für einen Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor ein Dieselmotor ist.
9. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilschließzeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung auf der Grundlage einer Motordrehzahl und einer Motorlast regelt.
10. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) an den beiden Einlass- und Auslassseiten des Verbrennungsmotors (11) vorgesehen ist,
wobei die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) eine Einlassventilöffnungszeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung um den oberen Einlasstotpunkt oder zu einer verzögerten Seite des oberen Einlasstotpunkts regelt.
11. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Einlassventilschließzeitabstimmung während der Auslassventilvorstellschließregelung zu einer Vorstellseite des unteren Totpunkts regelt.
12. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilschließzeitabstimmung auf um den oberen Einlasstotpunkt während des Leerlaufbetriebs ausführt,
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilvorstellschließregelung während des Niedriglastbetriebs ausführt und
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilschließzeitabstimmung auf um den oberen Einlasstotpunkt oder auf eine verzögerte Seite davon während des Mittellast- und des Hochlastbetriebs ausführt.
13. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) an beiden Einlass- und Auslassseiten des Verbrennungsmotors (11) vorgesehen ist,
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) eine Einlassventilöffnungszeitabstimmung auf um den oberen Einlasstotpunkt oder auf eine davon verzögerte Seite während des Teillastbetriebs regelt, und
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Einlassventilöffnungszeitabstimmung auf eine vorgestellte Seite des oberen Einlasstotpunkts während des Volllastbetriebs regelt.
14. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) eine Einlassventilschließzeitabstimmung zu einer Vorstellseite eines unteren Totpunkts mit einer Verringerung der Last während des Teillastbetriebs regelt, und
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Einlassventilschließzeitabstimmung auf eine verzögerte Seite des unteren Totpunkts während des Volllastbetriebs regelt.
15. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung für einen Verbrennungsmotor mit:
einer variablen Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20), die eine Ventilzeitabstimmung eines Auslassventils des Verbrennungsmotors (11) ändert; und
einer Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23), die die variable Ventilzeitabstimmungsvorrichtung (20) regelt, wobei
die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung gemäß der Motorlast zwischen einer Auslassventilvorstellschließregelung, die eine Auslassventilschließzeitabstimmung zu einer Vorstellseite eines oberen Einlasstotpunkts regelt, und einer Auslassventilverzögerungsschließregelung schaltet, die die Auslassventilschließzeitabstimmung auf eine verzögerte Seite des oberen Einlasstotpunkts regelt.
16. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilverzögerungsschließregelung während des Hochlastbetriebs ausführt.
17. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilschließzeitabstimmung auf um den oberen Einlasstotpunkt während des Leerlaufbetriebs regelt.
18. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) zwischen der Auslassventilvorstellschließregelung und der Auslassventilsverzögerungsschließregelung gemäß der Motordrehzahl umschaltet.
19. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) die Auslassventilverzögerungsschließregelung während des Hochdrehzahlbetriebs ausführt.
20. Vorrichtung zur variablen Ventilzeitabstimmungsregelung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilzeitabstimmungsregeleinrichtung (23) zu der Auslassventilverzögerungsschließregelung umschaltet oder die Auslassventilschließzeitabstimmung zu der Verzögerungsseite regelt, wenn der Verbrennungsmotor klopft.
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