DE102009015887B4 - Systeme zur Ventiltriebsteuerung für Verbrennungsmotoren mit zeit- und ereignisbezogener Steuerung - Google Patents

Systeme zur Ventiltriebsteuerung für Verbrennungsmotoren mit zeit- und ereignisbezogener Steuerung Download PDF

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Abstract

Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, mit: einem Fahrzeugsteuerungsmodul, das ein Hub-Modus-Befehlssignal erzeugt, um ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi überzuführen, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist; einem Zeit-Modul, das ein Antwortzeit-Signal, das eine Dauer zum Durchführen des Übergangs angibt, und ein Hub-Grenze-Signal erzeugt, das den Übergang sperrt, wobei das Zeit-Modul das Antwortzeit-Signal und das Hub-Grenze-Signal basierend auf einem aktuellen Hub-Modus-Signal erzeugt, das einen aktuellen Hubzustand des Einlassventils und/oder des Auslassventils anzeigt, und ein Status-Signal, das einen Status des Hub-Steuerventils anzeigt, das das Einlassventil und/oder das Auslassventil betätigt, und wobei das Zeit-Modul den Übergang basierend auf einem auf ein Einlass- und Auslassventil bezogenen Schaltfenster ermöglicht, das eine Startzeit, die mit einem Öffnen eines Einlassventils verbunden ist, und eine Endzeit aufweist, die mit einem Öffnen eines Auslassventils verbunden ist; und einem Ereignis-Modul, das das aktuelle Hub-Modus-Signal und das Status-Signal basierend auf dem Hub-Befehlssignal, dem Antwortzeit-Signal und dem Hub-Grenze-Signal erzeugt, wobei zumindest eines der Zeit- und Ereignis-Module den Übergang freigibt.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbrennungsmotoren und insbesondere auf Ventiltriebsysteme für Verbrennungsmotoren und deren Steuerung.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Eine Kompressions- bzw. Selbstzündung mit homogener Ladung (HCCI) bezieht sich auf eine Form einer internen Verbrennung mit einem Verbrennungsmotor. HCCI komprimiert ein Gemisch aus Kraftstoff und Sauerstoffträger bis zu einem Punkt einer Selbstentzündung. Die Selbstentzündung setzt chemische Energie frei, die in Arbeit und Wärme übergeführt wird. In einem HCCI-Motor findet eine Zündung jeweils an mehreren Stellen statt, was ein Kraftstoff/Luftgemisch nahezu gleichzeitig brennen lässt. Ein HCCI-Motor arbeitet näher an einem idealen OTTO-Kreislauf, liefert einen verbesserten Betriebswirkungsgrad (arbeitet magerer) und erzeugt weniger Emissionen als ein Ottomotor. Da es keinen direkten Verbrennungsauslöser gibt, ist jedoch der Zündprozess von Natur aus anspruchsvoll für eine Steuerung.
  • Um einen dynamischen Betrieb in einem HCCI-Motor zu erreichen, kann ein Steuerungssystem die Bedingungen ändern, die eine Verbrennung induzieren. Zum Beispiel kann ein Steuerungssystem Kompressionsverhältnisse, eine induzierte Gastemperatur, einen induzierten Gasdruck oder die Menge an zurückgehaltenem oder erneut eingeführtem Abgas einstellen. Etliche Ansätze wurden genutzt, um die angegebenen Einstellungen durchzuführen und somit den HCCI-Arbeitsbereich auszudehnen, indem eine genauere Steuerung über die Zeit-Historie von Temperatur-Druck innerhalb einer Verbrennungskammer vorgesehen wird.
  • Ein Ansatz ist eine variable Ventilverstellung bzw. -zeitsteuerung. Kompressionsverhältnisse können gesteuert werden, indem eingestellt wird, wann Einlassventile schließen. Die Menge an in einer Verbrennungskammer zurückgehaltenem Abgas kann durch ein Wiederöffnen von Ventilen und/oder eine Ventilüberschneidung gesteuert werden. Eine variable Ventilzeitsteuerung ist in der Steuerung gegenüber einem Selbstentzündungsprozess beschränkt.
  • Ein anderer Ansatz, der genutzt wird, um eine Steuerung weiter zu verbessern, wird als Ansatz mit ”zweistufigem” Einlassventilhub bzw. ”2-Schritt-Einlassventilhub-Ansatz” bezeichnet. Der Ansatz mit zweistufigem Einlassventilhub beinhaltet ein Umschalten von Einlassventil-Betriebsmodi zwischen einem HOHER-Hub-Modus und einem NIEDRIGER-Hub-Modus, welche entsprechende Hubprofile aufweisen. Während des HOHER-Hub-Modus werden die Einlassventile auf einen HOCH-Pegel gehoben, um zu ermöglichen, dass ein vorbestimmtes Luftvolumen in die entsprechenden Zylinder eintritt. Während des NIEDRIGER-Hub-Modus werden die Einlassventile auf einen NIEDRIG-Pegel angehoben, der ermöglicht, dass in Bezug auf den HOHER-Hub-Modus ein kleineres vorbestimmtes Luftvolumen in die entsprechenden Zylinder eintritt. Gegenwärtige zweistufige Ansätze zeigen tendenziell uneinheitliche und ungleichmäßige Hubübergänge und somit uneinheitliche Endergebnisse. Beispielhafte Ventilsteuerverfahren werden beispielsweise in den Druckschriften US 2008/0 000 438 A1 , US 2007/0 240 653 A1 oder US 2007/0 215 106 A1 beschrieben.
  • Diesem Problem wird mit den Merkmalen des selbstständigen Patentanspruchs 1 begegnet. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einer beispielhaften Ausführungsform enthält ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor ein Ventilbetätigungssystem, das jedes eines Einlassventils und eines Auslassventils zwischen N Öffnen-Hub-Modi betätigt, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist. Ein Steuerungsmodul definiert ein Schaltfenster mit einer Anfangszeit basierend auf einer Einlassventilzeitsteuerung und einer Endzeit basierend auf einer Auslassventilzeitsteuerung. Das Steuerungsmodul ermöglicht ein Überführen von zumindest einem der Einlass- und Auslassventile zwischen den N Öffnen-Hub-Modi basierend auf dem Schaltfenster.
  • In anderen Ausführungsformen ist ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und enthält ein Fahrzeug-Steuerungsmodul, das ein Hub-Modus-Befehlssignal erzeugt, um ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi überzuführen, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist. Ein Zeit-Modul erzeugt ein Antwortzeit-Signal, das eine Dauer zum Durchführen des Übergangs angibt, und ein Hub-Grenze-Signal, das den Übergang sperrt. Das Zeit-Modul erzeugt das Antwortzeit-Signal und das Hub-Grenze-Signal basierend auf einem aktuellen Hub-Modus-Signal und einem Status-Signal. Das aktuelle Hub-Modus-Signal gibt einen aktuellen Hubzustand des Einlassventils und/oder des Auslassventils an. Das Status-Signal gibt einen Status eines Hub-Steuerventils an. Das Hub-Steuerventil betätigt das Einlassventil und/oder das Auslassventil. Das Ereignis-Modul erzeugt das aktuelle Hub-Modus-Signal und das Status-Signal basierend auf dem Hub-Befehlssignal, dem Antwortzeit-Signal und dem Hub-Grenze-Signal. Das Zeit- und/oder Ereignis-Modul gibt den Übergang frei.
  • In anderen Ausführungsformen ist ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und enthält ein Ventilbetätigungssystem, das ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi betätigt, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist. Ein Steuerungsmodul ermöglicht ein Überführen der Einlass- und/oder Auslassventile zwischen den N Öffnen-Hub-Modi basierend auf einem Öldrucksignal, einer Hubsteuerungs-Ventiltemperatur und/oder einer Öltemperatur.
  • In anderen Ausführungsformen ist ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und enthält ein Ventilbetätigungssystem. Das Ventilbetätigungssystem umfasst erste und/oder zweite Ausführungen. Die erste Ausführung enthält ein gemeinsam genutztes Hub-Steuerventil, das ein Einlassventil und ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi betätigt, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist. Eine zweite Ausführung enthält ein erstes Hub-Steuerventil, das das Einlassventil und nicht das Auslassventil betätigt, und ein zweites Hub-Steuerventil, das das Auslassventil und nicht das Einlassventil zwischen den N Öffnen-Hub-Modi betätigt. Ein Steuerungsmodul ermöglicht ein Überführen der Einlass- und/oder Auslassventile zwischen den N Öffnen-Hub-Modi für die erste und zweite Ausführung.
  • In anderen Ausführungsformen ist ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und enthält ein Ventilbetätigungssystem.
  • Das Ventilbetätigungssystem enthält Hub-Steuerventile, die ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi betätigen, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist. Ein Steuerungsmodul ermöglicht ein Überführen des Einlassventils und/oder des Auslassventils zwischen den Öffnen-Hub-Modi. Das Steuerungsmodul synchronisiert Übergänge zwischen den N Öffnen-Hub-Modi mit einer Kurbelwellen- und Ventiltriebzeitsteuerung. Das Steuerungsmodul erzeugt basierend auf dem Überführen ein Motorstellungs-Synchronisierungssignal.
  • In anderen Ausführungsformen ist ein Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor vorgesehen und enthält ein Ventilbetätigungssystem. Das Ventilbetätigungssystem betätigt über Hub-Steuerventile ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi. Das Steuerungsmodul ermöglicht ein Überführen des Einlassventils und/oder des Auslassventils zwischen den N Öffnen-Hub-Modi. Das Steuerungsmodul definiert M Ventil-Voreil-Modi, die angeben, ob das Einlassventil zwischen den N Öffnen-Hub-Modi vor, während der gleichen Periode oder nach dem Auslassventil einen Übergang ausführt. Das Steuerungsmodul führt selektiv Übergänge des Einlassventils und des Auslassventils basierend auf einem aktuellen der M Ventil-Voreil-Modi durch. N und M sind ganze Zahlen größer Eins.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen vollständiger verstanden, worin:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines Verbrennungsmotorsystems ist, das eine Ventilhubsteuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm einer Ventilhub-Steuerschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus in Bezug auf einen Satz von Nockenwellennasen und gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 4 eine auseinander gezogene Ansicht des schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus von 3 ist;
  • 5 eine Seitenquerschnittansicht eines einen Hubstift betätigenden Teils des schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus von 3 ist;
  • 6 eine perspektivische Seitenansicht einer Kipphebelanordnung des schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus von 3 ist;
  • 7 eine andere perspektivische Seitenansicht einer Kipphebelanordnung des schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus von 3 ist;
  • 8 ein Diagramm für Einlass- und Auslassventile öffnende Signale ist, das ein Hub-Schaltfenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • 9 ein anderes Diagramm für Einlass- und Auslassventile öffnende Signale ist, das ein Hub-Schaltfenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 10 noch ein weiteres Diagramm für Einlass- und Auslassventile öffnende Signale ist, das ein Von-Hoch-nach-Niedrig-Schaltfenster gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • 11 ein Antwortzeit-Signaldiagramm für einen Hoher-nach-Niedriger-Hub gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 12 ein Antwortzeit-Signaldiagramm für einen Niedriger-nach-Hoher-Hub gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 13 ein Balkendiagramm ist, das eine Größenänderung von Schaltfenstern in Bezug auf Motordrehzahl gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
  • 14 ein Funktionsblockdiagramm eines Ventilsteuerungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 15 ein Funktionsblockdiagramm eines Zeit-Moduls des Ventilsteuerungssystems von 14 ist;
  • 16 ein Funktionsblockdiagramm eines Antwortzeit-Moduls von 15 ist;
  • 17 ein Funktionsblockdiagramm eines Hub-Modus-Grenze-Moduls von 15 ist;
  • 18 ein Funktionsblockdiagramm eines Spannungs-Grenze-Moduls von 17 ist;
  • 19 ein Funktionsblockdiagramm eines Spannung-Niedriger-Hub-Moduls von 18 ist;
  • 20 ein Funktionsblockdiagramm eines Spannung-Hoher-Hub-Moduls von 18 ist;
  • 21 ein Funktionsblockdiagramm eines Drehzahl-Grenze-Moduls von 17 ist;
  • 22 ein Funktionsblockdiagramm eines Drehzahl-Niedriger-Hub-Moduls von 21 ist:
  • 23 ein Funktionsblockdiagramm eines Drehzahl-Hoher-Hub-Grenze-Moduls von 21 ist;
  • 24 ein Funktionsblockdiagramm eines Motoröltemperatur-Grenze-Moduls von 17 ist;
  • 25 ein Funktionsblockdiagramm eines Motoröltemperatur-Niedriger-Hub-Moduls von 24 ist;
  • 26 ein Funktionsblockdiagramm eines Motoröltemperatur-Hoher-Hub-Moduls von 24 ist;
  • 27 ein Funktionsblockdiagramm eines Motoröldruck-Modell-Moduls von 17 ist;
  • 28 ein Funktionsblockdiagramm eines Motoröldruck-Grenze-Moduls von 17 ist;
  • 29 ein Funktionsblockdiagramm eines Anzahl-Solenoid-EIN-Moduls von 28 ist;
  • 30 ein Funktionsblockdiagramm eines Vier-Solenoide-EIN-Moduls von 28 ist;
  • 31 ein Funktionsblockdiagramm eines Zwei-Solenoide-EIN-Moduls von 28 ist;
  • 32 ein Funktionsblockdiagramm eines Null-Solenoide-EIN-Moduls von 28 ist;
  • 33 ein Funktionsblockdiagramm eines Fenster-Grenze-Moduls von 17 ist;
  • 34 ein Funktionsblockdiagramm eines Stiftantwortwinkel-Moduls von 33 ist;
  • 35 ein Funktionsblockdiagramm eines Ereignis-Moduls von 14 ist;
  • 36 ein Funktionsblockdiagramm eines Grenze-Niedriger-Hub-Moduls von 35 ist;
  • 37 ein Funktionsblockdiagramm eines Solenoid-Hardware-Eingabe/Ausgabe-Steuerungsmoduls (HWIO) von 35 ist;
  • 38 ein Funktionsblockdiagramm eines Teils eines Moduls für zielwinkelbasierte bzw. -gestützte Parameter von 37 ist;
  • 39 ein Funktionsblockdiagramm eines anderen Teils des Moduls für zielwinkelgestützte Parameter von 37 ist;
  • 40 ein Funktionsblockdiagramm eines Ziel- und Schaltfenster-Moduls von 39 ist;
  • 41 ein Funktionsblockdiagramm eines Ziel- und Schaltfenster-Moduls von 40 ist;
  • 42 ein Funktionsblockdiagramm eines Fenster-Hoch-Niedrig-Auslassventil-Moduls von 41 ist;
  • 43 ein Funktionsblockdiagramm eines Auslass-Zwei-Solenoide-Moduls von 42 ist;
  • 44 ein Funktionsblockdiagramm eines Auslass-Vier-Solenoide-Moduls von 42 ist;
  • 45 ein Funktionsblockdiagramm eines Einlass-Vier-Solenoide-Moduls von 42 ist;
  • 46 ein Funktionsblockdiagramm eines Hub-Sequenz-Moduls von 37 ist;
  • 47 ein Funktionsblockdiagramm eines Auslass-Hub-Steuerungsmoduls von 37 ist;
  • 48 ein Funktionsblockdiagramm eines Modus-Schaltfall-Moduls von 47 ist;
  • 49 ein Funktionsblockdiagramm eines Auslass-Fall-Zwei-Niedrig-nach-Hoch-Moduls von 47 ist;
  • 50A ein logisches Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern eines Ventiltriebs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
  • 50B eine Fortsetzung von 50A ist;
  • 50C eine Fortsetzung von 50A–50B ist;
  • 50D eine Fortsetzung von 50A–50C ist; und
  • 51 ein Zustandsflussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Steuern eines Ventiltriebs gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie hierin verwendet bezieht sich der Ausdruck Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zweckbestimmt oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehr Software- oder Firmware-Programme ausführen, eine kombinatorische logische Schaltung und/oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität liefern.
  • Wie auch hierin verwendet bezieht sich der Ausdruck Verbrennungszyklus auf wiederkehrende Stufen eines Motorverbrennungsprozesses. In einem Viertakt-Verbrennungsmotor kann sich z. B. ein einzelner Verbrennungszyklus auf einen Ansaughub bzw. -takt, einen Kompressionstakt, einen Arbeitstakt und einen Ausstoßtakt beziehen und diese einschließen. Die vier Takte werden während eines Betriebs des Motors ständig wiederholt.
  • Obgleich die folgenden Ausführungsformen in erster Linie bezüglich beispielhafter Verbrennungsmotoren und Motoren mit Selbstzündung und homogener Ladung (HCCI) beschrieben werden, können außerdem die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf andere Verbrennungsmotoren Anwendung finden. Die vorliegende Erfindung kann z. B. Anwendung finden auf Motoren mit Selbstzündung, Fremdzündung, homogener Fremdzündung, geschichteter Fremdzündung und zündfunkenunterstützter Selbstzündung.
  • In den folgenden beschriebenen Figuren können sich auch Bezugszeichen, die sich auf Signale, Einrichtungen, Objekte, Elemente etc. in einer Figur beziehen, auf andere Signale, Einrichtungen, Objekte, Elemente etc. in einer anderen Figur beziehen oder auch nicht, welche das gleiche Bezugszeichen aufweisen. Zum Beispiel kann ein Signal in einer ersten Figur, das das gleiche Bezugszeichen wie ein Signal in einer zweiten Figur aufweist, das gleiche Signal sein, kann sich auf ein ähnliches Signal beziehen, ein ähnliches Signal, das während einer verschiedenen Zeitperiode erzeugt wird, oder kann ein verschiedenes Signal sein.
  • Bezug nehmend nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Systems 50 eines Verbrennungsmotors, konkreter eines HCCI-Motorsystems, das eine variable Ventilhubsteuerung beinhaltet, dargestellt. Das HCCI-Motorsystem 50 befindet sich an einem Fahrzeug 52 und umfasst einen HCCI-Motor 54, ein Ventilhub-Steuerungssystem 56 und ein Auspuff- bzw. Auslasssystem 58. Das Ventilhub-Steuerungssystem 56 steuert einen Betrieb mit variablem Öffnungshub von Einlass- und Auslassventilen des Motors 54. Die Einlass- und Auslassventile des Motors 54 können jeweils in zweistufigen, mehrstufigen Modi oder Modi mit variablem Hub arbeiten. Der zweistufige Modus kann z. B. HOHER-Hub- und NIEDRIGER-Hub-Modi umfassen. Der mehrstufige Modus kann eine beliebige Anzahl von Hub-Modi beinhalten. Der Modus mit variablem Hub bzw. Variabler-Hub-Modus bezieht sich auf eine kontinuierlich variable Steuerung über eine Hubstellung der Einlass- und Auslassventile. Die hierin offenbarten Ausführungsformen liefern eine wiederholbare, einheitliche, gleichmäßige und zuverlässige Steuerung über einen Betrieb von Einlass- und Auslassventilen und deren Modus-Übergang. Das System 56 zur variablen Ventilhubsteuerung arbeitet auf der Basis verschiedener Charakteristiken und Parameter des Motors 54.
  • Der Motor 54 weist Zylinder 60 auf. Jeder Zylinder 60 kann ein oder mehr Einlassventile und/oder Auslassventile aufweisen. Jeder Zylinder 60 enthält auch einen Kolben, der auf einer Kurbelwelle 62 läuft. Der Motor 54 ist mit zumindest einem Teil des Ventilhub-Steuerungssystems 56 ausgeführt und kann mit einem Zündsystem 64 mit einem Zündschaltkreis 65 ausgebildet sein. Der Motor 54 ist auch mit einer Kraftstoffeinspritzschaltung 67 und dem Auspuffsystem 58 ausgeführt. Der Motor 54 enthält einen Ansaugkrümmer 66. Der Motor 54 verbrennt ein Luft- und Kraftstoffgemisch, um ein Antriebsmoment zu erzeugen. Der Motor 54 weist, wie dargestellt, vier Zylinder in einer Reihenausführung auf. Obgleich 2 vier Zylinder (N = 4) zeigt, kann man einsehen, dass der Motor 54 zusätzliche oder weniger Zylinder aufweisen kann. Zum Beispiel werden Motoren mit 2, 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern in Betracht gezogen. Es wird auch in Betracht gezogen, dass die Kraftstoffeinspritzsteuerung der vorliegenden Erfindung in einer Zylinderausführung vom V-Typ oder einem anderen Typ implementiert sein kann.
  • Ein Ausgang des Motors 54 ist durch einen Drehmomentwandler 70, ein Getriebe 72, eine Antriebswelle 74 und ein Differential 76 mit angetriebenen Rädern 78 gekoppelt. Das Getriebe 72 kann z. B. ein stufenloses Getriebe (CVT) oder ein automatisches Übersetzungsgetriebe sein. Das Getriebe 72 wird durch ein Fahrzeug-Steuerungsmodul 80 gesteuert.
  • Das Ventilhub-Steuerungssystem enthält eine Einlass- und Auslassventilanordnung (Kopf) 79, das Steuerungsmodul 80 und verschiedene Sensoren. Einige der Sensoren sind in 1, 2 und 12 dargestellt. Das Steuerungsmodul 80 steuert einen Hubbetrieb von Einlass- und Auslassventilen der Ventilanordnung 79.
  • Luft wird in den Ansaugkrümmer 66 über einen elektronischen Drossel-Controller (ETC) 90 oder eine kabelgesteuerte Drossel gesaugt, die eine Drosselklappe 92 einstellt, welche einem Einlass eines Ansaugkrümmers 66 benachbart liegt. Die Einstellung kann auf eine Stellung eines Gaspedals 94 und einen Drosselsteuerungsalgorithmus gestützt werden, der vom Steuerungsmodul 80 ausgeführt wird. Die Drossel 92 stellt einen Luftstrom und Ansaugkrümmerdruck ein, der ein Ausgangsmoment beeinflusst, das die Räder 78 antreibt. Ein Gaspedalsensor 96 erzeugt ein Pedalstellungssignal, das an das Steuerungsmodul 80 ausgegeben wird, basierend auf einer Stellung des Gaspedals 94. Eine Stellung eines Bremspedals 98 wird durch einen Bremspedalsensor oder einen Schalter 100 abgefühlt, der ein Bremspedal-Stellungssignal erzeugt, das an das Steuerungsmodul 80 abgegeben wird.
  • Luft wird vom Ansaugkrümmer 66 in die Zylinder 60 gesaugt und darin komprimiert. Kraftstoff wird durch die Kraftstoffeinspritzschaltung 67 in die Zylinder 60 eingespritzt, und der durch das Zündsystem 64 erzeugte Funke zündet die Luft/Kraftstoffgemische in den Zylindern 60. Abgase werden aus den Zylindern 60 in das Auslass- bzw. Auspuffsystem 58 ausgestoßen. In einigen Fällen kann das Motorsystem 80 einen Turbolader enthalten, der eine abgasbetriebene Turbine nutzt, um einen Kompressor anzutreiben, der die in den Ansaugkrümmer 66 eintretende Luft komprimiert. Die komprimierte Luft kann durch einen Luftkühler gelangen, bevor sie in den Ansaugkrümmer 66 eintritt.
  • Die Kraftstoffeinspritzschaltung 67 kann Kraftstoffeinspritzer enthalten, die mit jedem der Zylinder 60 verbunden sind. Ein Kraftstoff-Verteilerrohr liefert nach Empfang von z. B. einer Kraftstoffpumpe oder einem Reservoir Kraftstoff an jeden der Kraftstoffeinspritzer. Das Steuerungsmodul 80 steuert einen Betrieb der Kraftstoffeinspritzer einschließlich der Anzahl und Zeitsteuerung bzw. Zeitlage von Kraftstoffeinspritzvorgängen in jeden der Zylinder 60 und für jeden Verbrennungszyklus davon. Die Zeitsteuerung der Kraftstoffeinspritzung kann bezüglich einer Kurbelwellenlage erfolgen.
  • Das Zündsystem 64 kann Zündkerzen oder andere Zündeinrichtungen für eine Zündung der Luft/Kraftstoffgemische in jedem der Zylinder 60 enthalten. Das Zündsystem 64 kann auch das Steuerungsmodul 80 enthalten. Das Steuerungsmodul 80 kann z. B. die Zündzeitpunktverstellung in Bezug auf die Kurbelwellenlage steuern.
  • Das Auspuffsystem 58 kann Abgaskrümmer und/oder Abgasleitungen wie z. B. die Leitung 110 und ein Filtersystem 112 enthalten. Die Abgaskrümmer und Leitungen leiten das aus den Zylindern 60 austretende Abgas in das Filtersystem 112. Wahlweise führt ein AGR-Ventil einen Teil des Abgases in den Ansaugkrümmer 66 zurück. Ein Teil des Abgases kann in einen Turbolader geleitet werden, um eine Turbine anzutreiben. Die Turbine erleichtert die Kompression der vom Ansaugkrümmer 66 empfangenen Frischluft. Ein kombinierter Abgasstrom strömt vom Turbolader durch das Filtersystem 112.
  • Das Filtersystem 112 kann einen katalytischen Wandler oder einen Oxidationskatalysator (OC) 114 und ein Heizelement 116 sowie einen Partikelfilter, ein Flüssigkeitsreduktionssystem und/oder andere Einrichtungen von Abgasventilationssystemen beinhalten. Das Heizelement 116 kann genutzt werden, um den Oxidationskatalysator 114 während eines Anlassens des Motors 54 zu heizen, und kann durch das Steuerungsmodul 80 gesteuert werden. Das flüssige Reduktionsmittel kann Harnstoff, Ammoniak oder irgendein anderes flüssiges Reduktionsmittel umfassen. Das flüssige Reduktionsmittel wird in den Abgasstrom eingespritzt, um mit NOx zu reagieren, um Wasserdampf (H2O) und N2 (Stickstoff) zu erzeugen.
  • Das Ventilhub-Steuerungssystem 56 umfasst ferner einen Motortemperatursensor 118 und einen Abgastemperatursensor 120. Der Motortemperatursensor 118 kann die Öl- oder Kühlmitteltemperatur des Motors 54 oder irgendeine andere Motortemperatur feststellen. Der Abgastemperatursensor 120 kann die Temperatur des Oxidationskatalysators 114 oder irgendeiner andere Komponente des Abgassystems 58 feststellen. Die Temperaturen des Motors 54 und des Abgassystems 58 können basierend auf Motor- und Abgasbetriebsparametern und/oder anderen Temperatursignalen indirekt bestimmt oder abgeschätzt werden. Alternativ dazu können die Temperaturen des Motors 54 und des Abgassystems 58 direkt über die Motor- und Abgastemperatursensoren 118, 120 bestimmt werden.
  • Andere Sensoreingaben, die zusammengefasst durch Bezugsziffer 122 angegeben und vom Steuerungsmodul 80 genutzt werden, schließen ein Motordrehzahl-Signal 124, ein Fahrzeuggeschwindigkeits-Signal 126, ein Stromversorgungs-Signal 128, ein Öldruck-Signal 130, ein Motortemperatur-Signal 132 und ein Zylinder-Identifizierungs-Signal 134 ein. Die Sensoreingangssignale 124–134 werden durch einen Motordrehzahl-Sensor 136, Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 138, einen Stromversorgungs-Sensor 140, einen Öldruck-Sensor 142, einen Motortemperatur-Sensor 144 bzw. einen Zylinder-Identifizierungs-Sensor 146 erzeugt. Andere Sensoreingaben können ein Ansaugkrümmerdruck-Signal, ein Drosselstellungs-Signal, ein Getriebe-Signal und ein Signal für die Krümmerlufttemperatur einschließen.
  • Das Ventilhub-Steuerungssystem 56 kann auch ein oder mehrere Zeitlagen- bzw. Zeitsteuerungssensoren 148 enthalten. Obgleich der Zeitsteuerungssensor 148 als Kurbelwellenpositionssensor dargestellt ist, kann der Zeitsteuerungssensor ein Nockenwellenpositionssensor, ein Getriebesensor oder irgendein anderer Zeitsteuerungssensor sein. Der Zeitsteuerungssensor erzeugt ein Zeitlagen- bzw. Zeitsteuerungssignal, das eine Lage eines oder mehrerer Kolben und/oder einer Kurbelwelle und/oder einer Nockenwelle angibt.
  • Bezug nehmend nun auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm einer Ventilhub-Steuerungsschaltung 150 dargestellt. Die Ventilhub-Steuerschaltung 150 enthält eine Einlass/Auslassventilanordnung 152, die über eine Ölpumpe 156 Öl von einem Ölreservoir 154 empfängt. Das Öl wird durch einen Ölfilter 158 vor Empfang durch die Ventilanordnung 152 gefiltert. Das Fahrzeug-Steuerungsmodul 80 steuert einen Hubbetrieb von Einlass- und Auslassventilen 160, 162 der Ventilanordnung 152.
  • Die Ventilanordnung 152 enthält die Einlass- und Auslassventile 160, 162, welche offene und geschlossene Zustande aufweisen und über ein oder mehrere Nockenwellen 164 betätigt werden. Eine zweckbestimmte Ansaug- bzw. Einlassnockenwelle und eine zweckbestimmte Ausstoß- bzw. Auslassnockenwelle können enthalten sein. In einer anderen Ausführungsform nutzen die Einlass- und Auslassventile 160, 162 eine gemeinsame Nockenwelle. In einem offenen Zustand können die Einlass- und Auslassventile 160, 162 in verschiedenen Hub-Modi betrieben werden, von denen einige oben erwähnt sind.
  • Die Ventilanordnung 152 enthält auch Einrichtungen 170 zur Einstellung der Ventil-Hub-Modi. Die Einrichtungen 170 zur Einstellung von Hub-Modi bzw. Hub-Modus-Einstell-Einrichtungen 170 können Öldruck-Steuerventile 172 und Ventilhubsteuerventile wie z. B. Magnetspulen bzw. Solenoide 174 enthalten. Andere Hub-Modus-Einstell-Einrichtungen 176 wie z. B. Hubstifte, Hebel, Kipphebel, Federn, Sperrmechanismen, Stößel, etc. können enthalten sein. Beispiele von Hub-Modus-Einstell-Einrichtungen sind in 3–7 dargestellt und Teil eines schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus.
  • Die Ventilhub-Steuerschaltung 150 kann einen Öltemperatursensor 180 und/oder einen Öldrucksensor 182 enthalten. Das Fahrzeug-Steuerungsmodul 80 signalisiert den Öldruck-Steuerventilen 172 basierend auf Temperatur- und Drucksignalen, die von den Temperatur- und Drucksensoren 180, 182 empfangen werden.
  • Bezug nehmend nun auf 3–7 sind perspektivische, auseinander gezogene und Seitenquerschnittansichten eines schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus 200 dargestellt.
  • Der schaltbare Ventilhub-Betätigungsmechanismus 200 umfasst einen Ventilhebel (Schlepphebel) 202, an welchem kreisförmige Rollen 204 und 205 angebracht sind. Die Rollen 204 sind mit einem HOHER-Hub-Modus-Betrieb verbunden. Die Rollen 205 sind mit einem NIEDRIGER-Hub-Modus-Betrieb verbunden. Während des HOHER-Hub-Modus wird ein Ventil 206 zu einer ersten vorbestimmten Stellung gehoben oder betätigt. Während des NIEDRIGER-Hub-Zustandes wird das Ventil 206 zu einer zweiten vorbestimmten Stellung gehoben oder betätigt. Das Ventil 206 wird ferner, wenn es in der ersten vorbestimmten Stellung ist, von einer geschlossenen Stellung weg angetrieben, im Gegensatz dazu, wenn es in der zweiten vorbestimmten Stellung ist. Die Rollen 204 kommen im HOCH-Zustand in Kontakt mit HOHER-Hub-Nasen 208. Ein Entriegeln des Halters 226 ermöglicht, dass sich die Rollen 204 bewegen, ohne einen Nockenhub zu beeinflussen. Dies ermöglicht, dass die Rollen 205 die NIEDRIGER-Hub-Nase 210 berühren. Die Rollen 205 kommen, wenn sie in einem NIEDRIG-Zustand gedreht werden, in Kontakt mit NIEDRIGER-Hub-Nasen 210 der Nockenwelle.
  • Der schaltbare Ventilhub-Betätigungsmechanismus 200 enthält ferner eine Hubstiftanordnung 220, die einen Hubstift 222 und einen Verriegelungsmechanismus 224 umfasst. Öl tritt in den Ventilhebel 202 ein und verlässt diesen, um den Hubstift 222 auszufahren und zurückzuziehen. Ein Halter 226 wird aufgrund einer Betätigung des Hubstifts 222 gedreht. Eine Drehung des Halters 226 hebt und senkt die Hülsen 204.
  • Für eine weitere Beschreibung des schaltbaren Ventilhub-Betätigungsmechanismus siehe die internationale Patentanmeldung WO 2007/017 109 A1 mit dem Titel ”Switchable Valve Actuating Mechanism”, die hierin durch Verweis ebenfalls einbezogen ist. Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können auf andere Ventilhub-Betätigungsmechanismen und/oder -systeme Anwendung finden. Einige andere Ventilhub-Betätigungssysteme sind dargestellt in dem US 6 343 581 B2 mit dem Titel ”Variable Valve Timing and Lift Structure for Four Cycle Engine” und US-Patent US 7 213 566 B1 mit dem Titel ”Engine System and Method of Control”, die hiermit durch Verweis einbezogen sind.
  • Obgleich die hierin offenbarten Ausführungsformen in erster Linie bezüglich eines Betriebs in zwei Modi wie z. B. einem Modus mit hohem Hub und niedrigem Hub beschrieben werden, sind die Ausführungsformen auch nicht auf einen Betrieb mit zwei Modi beschränkt. Die Ausführungsformen finden Anwendung auf einen Betrieb, der mehr als zwei Modi einschließt, und einen kontinuierlichen Betrieb mit variablem Hub.
  • Ein Übergang zwischen HOHER- und NIEDRIGER-Hub-Modi findet statt, wenn die Nockenwelle auf dem Basiskreis läuft und nicht wenn die Nockenwelle auf einer der HOHER- oder NIEDRIGER-Hub-Nasen läuft. Ein Beispiel eines Basiskreises für die HOHER-Hub-Nase 208 ist dargestellt und zahlenmäßig als 228 bezeichnet. Der Basiskreis 228 ist der untere kreisförmige Abschnitt der Nockenwelle, der mit der HOHER-Hub-Nase 208 verbunden ist.
  • Ein Übergang, wenn er von den Nasen einer Nockenwelle weg stattfindet, verhindert eine Beschädigung an Hubstiften, wie z. B. dem Hubstift 222. Wenn die Nockenwelle auf dem Basiskreis läuft, gibt es eine minimale Last auf den entsprechenden Hubstiften. Eine Ventiltrieb-Steuerschaltung kann dafür ausgelegt sein, in einem NIEDRIGER-Hub-Modus (entriegelter Stift) unter Druck gesetzt zu werden und in einem HOHER-Hub-Modus (verriegelter Stift) nicht unter Druck gesetzt zu werden oder umgekehrt. Im NIEDRIGER-Hub-Modus wird ein Öldruck aufrechterhalten, um zu verhindern, dass der Stift in den HOHER-Hub-Modus übergeht. Öldruck bei oder nahe den Solenoiden, die einen Stifteinsatz steuern, kann direkt abgefühlt oder abgeschätzt werden. Eine Steuerung kann den Öldruck an den Solenoiden aufgrund eines Öldrucks an der Bohrung oder an einem Punkt stromaufwärts der Solenoide abschätzen. Die Motordrehzahl kann im NIEDRIGER-Hub-Modus niedriger und in einem HOHER-Hub-Modus höher sein. Der HOHER-Hub-Modus kann mit einer erhöhten Motorleistung verbunden sein, und der NIEDRIGER-Hub-Modus kann mit einem verbesserten Kraftstoffverbrauch verbunden sein.
  • Bezug nehmend nun auf 8 ist Signaldiagramm für Öffnungsvorgänge der Einlass- und Auslassventile dargestellt, das ein Schaltfenster 230 veranschaulicht. Das Schaltfenster 230 repräsentiert ein Kurbelwinkel-Fenster oder die Zeit, die zur Verfügung steht, um zwischen Öffnen-Hub-Modi wie z. B. HOCH- und NIEDRIG-Öffnen-Hub-Modi umzuschalten. Das Signaldiagramm enthält ein Synchronisiertes-Ereignis-Signal 232, ein Erster-Startwinkel-Signal 234, ein Zweiter-Startwinkel-Signal 236, ein Zielwinkel-Signal 237, ein Schaltfenster-Signal 238, ein Zylinder-2-Einlass-Signal 240, ein Zylinder-2-Auslass-Signal 242, ein Zylinder-1-Einlass-Signale 244 und Zylinder-1-Auslass-Signale 246.
  • 8 veranschaulicht ein Zeitsteuerungsfenster für einen Hubübergang mit maximaler Auslass- und Einlassnockenüberschneidung. Ein tatsächlicher Übergang zu einem NIEDRIGER-Hub ist in 8 nicht dargestellt, ist aber in 10 ersichtlich. Die Zylindersignale 237–246 veranschaulichen offene und geschlossene Zustande von Einlass- und Auslassventilen für einen HOHER-Hub und wenn ein Übergang zwischen HOHER- und NIEDRIGER-Hub-Modi stattfinden kann. Das beispielhafte Zeitsteuerungsfenster ist vorgesehen, wenn Auslassventile zwischen Hub-Modi vor Einlassventilen umgeschaltet werden. Auslass- und Einlassventile können während der gleichen Zeitperiode oder gleichzeitig umgeschaltet werden. Einlassventile können auch vor Auslassventilen geschaltet werden.
  • Das dargestellte beispielhafte Schaltfenster beginnt, wenn ein Zylinder-1-Einlassventil vom Basiskreis entfernt ist und einen Hub beginnt oder mit anderen Worten nach der Anstiegsflanke eines der Zylinder-1-Einlass-Signale 244. Das Schaltfenster kann nach einem vorbestimmten Hubbetrag eines Ventils und vor einem vollständigen Hub dieses Ventils beginnen. Ein vollständiger Hub bezieht sich auf einen maximalen Betrag eines Hubs, der mit einem gegebenen Hub-Modus verbunden ist. Für jedes der Einlass- und Auslassventile auf ersten und zweiten Zylindern sind zwei Kurven vorgesehen; die erste ist mit einem ersten HOHER-Hub-Wert verbunden, und die zweite ist mit einem zweiten HOHER-Hub-Wert verbunden. Die HOHER-Hub-Werte repräsentieren einen Hubweg oder den Betrag einer Übergangsbewegung eines Ventils. Die Einlass- und Auslassventile für Zylinder 1 und 2 können von einem einzigen Solenoid (ein Solenoid für beide Einlass- und für beide Auslassventile), zwei Solenoiden (eines für Einlassventile und eines für Auslassventile) oder vier Solenoiden (eines für jedes für Ventil) aus betätigt werden.
  • Die Größe und Zeitlage eines Schaltfensters kann basierend auf einer Zeitsteuerung/Phasenlage der Nockenwelle und der Anzahl verwendeter Hub-Steuerventile variieren. Wenn z. B. ein Hub-Steuerventil genutzt wird, um sowohl Einlass- als auch Auslassventile zu steuern, kann das zugeordnete Schaltfenster in der Zeitlage variieren und dessen Größe bezüglich der relativen Einlass- und Auslassnockenwellenzeitlage abnehmen. Als ein anderes Beispiel kann, wenn separate Hub-Steuerventile für Einlass- und Auslassventile verwendet werden, die Größe des zugeordneten Schaltfensters konstant bleiben, aber die Zeitlage des Schaltfensters kann mit der Zeitsteuerung der Nockenwelle variieren.
  • Es gibt einen Zeitverlauf, von welchem an ein Übergangsbefehlssignal erzeugt wird, von dem Zeitpunkt an, wenn ein Umschalten zwischen HOHER- und NIEDRIGER-Hub-Modi stattfindet. Ein Startwinkel bezieht sich darauf, wann ein Übergangsbefehlssignal erzeugt wird. Ein Zielwinkel bezieht sich darauf, wann die Änderung des Öldrucksignals, um ein Umschalten zwischen Öffnen-Hub-Modi zu steuern, wie z. B. ein Umschalten von HOHER- auf NIEDRIGER-Hub, stattfinden soll. Ein Umschalten findet statt, nachdem sich der Öldruck ändert, und wenn die Nockennase auf dem Basiskreis ist. Der Zielwinkel variiert als Funktion der Motordrehzahl mit dem Schaltfenster.
  • Die ersten und zweiten Startwinkel-Signale 234, 236 liefern beispielhafte Startwinkel für verschiedene Motorbetriebsdrehzahlen. Das erste Startwinkelsignal 234 ist mit einer ersten Motordrehzahl verbunden, die schneller als die zweite Motordrehzahl ist, die mit dem zweiten Motordrehzahl-Signal 236 verbunden ist. Eine Dauer 250 repräsentiert die Verlaufszeit bzw. den Zeitbedarf zwischen dem ersten Startwinkel und einem Zielwinkel 251. Eine Dauer 252 repräsentiert einen Zeitbedarf zwischen dem zweiten Startwinkel und dem Zielwinkel. Die Startwinkel und der Zielwinkel entsprechen Rotationswinkeln der Kurbelwelle. In einer Ausführungsform beginnt das Schaltfenster bei ungefähr 1 mm Hub am Einlassventil von Zylinder 1 und endet bei Beginn eines Hubs am Auslassventil von Zylinder 2, wie in 8 und 9 gezeigt ist. Zeitsteuerungsfenster können erzeugt werden, die mit Drehwinkeln der Nockenwelle verbunden sind. Eine Steuerung der Zeitlage von Einlass- und Auslassventilen wird in Bezug auf das Schaltfenster synchronisiert.
  • Bezug nehmend nun auf 9 ist ein anderes Signaldiagramm für Öffnungsvorgänge von Einlass- und Auslassventilen dargestellt, das ein Schaltfenster veranschaulicht. Das Diagramm von 9 ist dem Diagramm von 8 ähnlich, jedoch ist die Nockenwellenlage bezüglich einer Kurbelwelle verschieden. Die Größe und Zeitlage des Schaltfensters ändert sich mit der Nockenwellenstellung bzw. -position oder -phasenlage bezüglich einer Kurbelwelle.
  • Für die Ausführungsformen von 8 und 9 ist das Schaltfenster 260 von 9 kleiner als das Schaltfenster 230. 8 liefert ein Beispiel einer maximalen Überschneidung, und 9 liefert ein Beispiel einer minimalen Überschneidung.
  • Das Signaldiagramm von 9 enthält ein Synchronisiertes-Ereignis-Signal 272, ein Erster-Startwinkel-Signal 274, ein Zweiter-Startwinkel-Signal 276, ein Zielwinkel-Signal 277, ein Schaltfenster-Signal 278, ein Zylinder-2-Einlass-Signal 280, ein Zylinder-2-Auslass-Signal 282, ein Zylinder-1-Einlass-Signal 284 und ein Zylinder-1-Auslass-Signal 286. Eine Dauer 290 repräsentiert einen Zeitbedarf zwischen dem ersten Startwinkel und einem Zielwinkel 291. Eine Dauer 292 repräsentiert einen Zeitbedarf zwischen dem zweiten Startwinkel und dem Zielwinkel.
  • Bezug nehmend nur auf 10 ist ein anderes Signaldiagramm für Öffnungsvorgänge von Einlass- und Auslassventilen dargestellt. 10 veranschaulicht einen Übergang von einem HOHER-Hub zu einem NIEDRIGER-Hub. Das Signaldiagramm von 10 enthält ein Zylinder-1-Auslass-Signal 300 und ein Zylinder-1-Einlass-Signal 302, ein Zylinder-2-Auslass-Signal 304, ein Zylinder-2-Einlass-Signal 306, Schaltfenster 308, ein Hub-Signal 310, ein Ventiltrieb-Hub-Signal 312. Die Schaltfenster 308 geben an, wann sich ein Öldruck ändern kann, um ein Umschalten zwischen Hub-Modi zu ermöglichen. Das Hub-Befehlssignal 310 gibt an, dass ein Hub-Modus-Wechsel angefordert wird. Das Ventiltrieb-Hub-Signal 312 gibt einen aktuellen Hub-Modus von Einlass- und Auslassventilen an.
  • Zielwinkel 314 werden dafür dargestellt, wann man eine Änderung im Öldruck, um einen Hub zu ändern, stattfinden lassen kann, wenn eine Hubänderung einmal angefordert ist. Ein Startwinkel 316 ist dafür dargestellt, wann ein Umschalten begonnen wird, nachdem ein Hub-Befehlssignal 318 erzeugt ist. Es gibt eine Verlaufzeit bzw. einen Zeitbedarf, worauf als Antwortzeit 320 verwiesen wird, zwischen den Momenten, wann ein Umschalten begonnen wird und wann sich der Öldruck ändert, damit ein geplantes Umschalten stattfindet. Die Antwortzeit 320 kann vorbestimmt sein, und somit kann das Umschalten basierend auf der Antwortzeit begonnen werden, um ein planmäßiges Umschalten zu erreichen.
  • Bezug nehmend nun auf 11 ist ein Antwortzeit-Signaldiagramm für Hoher-nach-Niedriger-Hub dargestellt. Vorhergesagte und theoretische Schaltfenster 340, 342 sind für einen zweistufigen Übergang von Hoch nach Niedrig dargestellt. Ein Solenoidspannungs-Signal 344 veranschaulicht, wann ein Solenoid ein Befehlssignal empfängt, um einen Betriebsmodus umzuschalten. Ein Stromsignal 346 veranschaulicht eine Anstiegszeit des Solenoidstroms. Ein Verriegelungsstift-Drucksignal 348 und ein Verriegelungsstift-Positionssignal 350 veranschaulichen eine Erhöhung des Verriegelungsstiftdruckes und eine Änderung der Verriegelungsstiftposition. Der Verriegelungsstift wird für das dargestellte Beispiel innerhalb der Schaltfenster 340, 342 nicht vollständig übergeführt.
  • Bezug nehmend nun auf 12 ist ein Antwortzeit-Signaldiagramm für einen Niedriger-nach-Hoher-Hub dargestellt. Vorhergesagte und theoretische Schaltfenster 360, 362 sind für einen zweistufigen Übergang von Niedrig nach Hoch dargestellt. Ein Solenoidspannungs-Signal 364 veranschaulicht, wann ein Solenoid ein Befehlssignal empfängt, um einen Betriebsmodus umzuschalten. Ein Stromsignal 366 veranschaulicht eine Reduzierungszeit des Solenoidstroms. Ein Verriegelungsstift-Drucksignal 368 und ein Verriegelungsstift-Positionssignal 370 veranschaulichen eine Verringerung des Verriegelungsstiftdrucks und eine Änderung der Verriegelungsstiftposition. Der Verriegelungsstift verriegelt bei L2_LH in einen HOHER-Hub. Folglich verriegelt der Verriegelungsstift vor einem vollständigen Übergang des Verriegelungsstiftes und innerhalb der Schaltfenster 360, 362. Der Verriegelungsstift wird für das gezeigte Beispiel innerhalb der Schaltfenster 360, 362 nicht vollständig übergeführt.
  • Bezug nehmend nun auf 13 ist ein Balkendiagramm dargestellt, das eine Variation der Schaltfenstergröße in Bezug auf die Motordrehzahl veranschaulicht. Die gesamte Antwortzeit zum Schalten zwischen Modi kann die Fähigkeit, zwischen Modi in Abhängigkeit von der Motordrehzahl umzuschalten, beeinflussen. Es gibt verschiedene Zeiten, die beim Bestimmen einer gesamten Antwortzeit, worauf ein Umschalten zwischen Modi gestützt werden soll, berücksichtig werden können. Die Zeiten können z. B. den Druck, um Minima P1 und P2 beim Ausfahren zur Verriegelung abzuschließen und zu beginnen, ein Verriegeln von Stiften, eine Verriegelungsantwort-Variation, Solenoidantwort-Variation, Druckanstiegs-Variation, einen geschätzten Fehler des Druckanstiegs, einen geschätzten Fehler der Verriegelungsantwort, einen geschätzten Fehler der Solenoidantwort, einen Nockenwellenpositionsfehler etc. einschließen.
  • 13 veranschaulicht ein Beispiel einer Gesamtzeit 400 und Schaltfenster 402, 404 und 406, die mit drei verschiedenen Motordrehzahlen verbunden sind. Das Schaltfenster 404 hat eine langsamere zugeordnete Motordrehzahl als das Schaltfenster 402. Das Schaltfenster 406 weist eine langsamere zugeordnete Motordrehzahl als das Schaltfenster 404 auf. Man beachte, dass die Größe der Schaltfenster mit einer Verringerung der Motordrehzahl und einer Zunahme der negativen Ventilüberschneidung (NVO) zunimmt. NVO ist als die Dauer im Sinne des Kurbelwinkels zwischen einem Schließvorgang eines Auslassventils und einem Öffnungsvorgang eines Einlassventils definiert. Für das gelieferte Beispiel kann somit ein Umschalten in Verbindung mit dem Schaltfenster 406 und nicht in Verbindung mit den Schaltfenstern 402 und 404 stattfinden.
  • Bezug nehmend nun auf 14 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Ventilsteuerungssystems 420 dargestellt. Das Ventilsteuerungssystem 420 enthält ein Fahrzeug-Steuerungsmodul 422, Sensoren 424, Ventilhub-Steuersolenoide 426 und einen Speicher 427. Das Fahrzeug-Steuerungsmodul 422 enthält ein Haupt-Modul 428, ein Zeit-Modul 430 und ein Ereignis-Modul 432. Das Haupt-Modul 428 steuert einen Betrieb einschließlich eines Umschaltens zwischen Betriebsmodi der Ventilhub-Steuersolenoide 426 basierend auf einer im Speicher 427 gespeicherten Information, die durch das Zeit-Modul 430 und das Ereignis-Modul 423 modifiziert wird. Der Speicher 427 kann Teil des Fahrzeug-Steuerungsmoduls 422 oder wie gezeigt getrennt sein.
  • Das Zeit-Modul 430 bestimmt Abschätzungen für eine Ventilsteuersolenoid-Antwort 431 und Beschränkungen zum Umschalten zwischen Ventilbetriebsmodi 433. Das Zeit-Modul 430 empfängt Eingaben von den Sensoren 424 und vom Ereignis-Modul 432 und erzeugt basierend darauf die Abschätzungen 431 und die Beschränkungen 433. Das Zeit-Modul 430 bestimmt Antwortzeiten und kann eine Steuerung einer beliebigen Anzahl von Hub-Steuerventilen ermöglichen. Die Antwortzeiten können z. B. Antwortzeiten beinhalten, die mit den Hub-Steuerventilen verbunden sind, und auf Öltemperaturen und EIN-Zeiten von Hub-Steuerventilen gestützt werden. Eine Antwortzeit eines Hub-Steuerventils variiert mit der Temperatur.
  • Das Ereignis-Modul 432 ermöglicht oder verhindert ein Umschalten zwischen Ventilbetriebsmodi und setzt verschiedene Flags, welche Zustande von Hub-Steuerventilen enthalten. Das Ereignis-Modul 432 empfängt ein Ausgewählter-Betriebsmodus-Signal 434 von dem Haupt-Modul 428 und bestimmt basierend auf Parametern wie z. B. Antwortzeit, Kurbelwinkel, Niedriger-Hub-Grenzen, Motordrehzahl und Nockenwellenphasenlage, ob ein Umschalten vorgenommen werden kann und wie das Umschalten vorzunehmen ist. Das Ereignis-Modul 432 bestimmt, ob ein Betrieb im ausgewählten Modus und/oder ein Umschalten, um im ausgewählten Modus zu arbeiten, zu gestatten ist, basierend auf Eingaben, die von den Sensoren 424 und dem Zeit-Modul 430 empfangen werden.
  • Das Ereignis-Modul 432 empfängt die Abschätzungen 431 und Beschränkungen 433 vom Zeit-Modul 430 und gibt den aktuellen Betriebshub (Lift_Mode) 435 an und setzt Flags (LiftSol_Flags) 437 innerhalb des Speichers 427, was angibt, ob ein Schalten zwischen Modi gestattet oder nicht gestattet ist. Ein Synchronisierungs-Flag kann gesetzt werden, wenn ein Umschalten stattgefunden hat und/oder ein Umschalten abgeschlossen wurde. Das Synchronisierungs-Flag kann vom Haupt-Modul 428 gelesen werden. Das Haupt-Modul kann eine Kraftstoffeinspritzung, einen Zündsystembetrieb etc. basierend auf dem Synchronisierungs-Flag einstellen.
  • Wie dargestellt ist, können das Zeit-Modul 430 und das Ereignis-Modul 432 zugeordnete Sensorsätze 436 und 438 aufweisen. Der erste Sensorsatz 436 kann ein oder mehrere Stromversorgungs-Spannungssensoren 440, Öldrucksensoren 442, Öltemperaturensensoren 444 und Kühlmitteltemperatursensoren 446 einschließen. Der zweite Sensorsatz 438 kann ein oder mehrere Kurbelwellenwinkel-Sensoren 448, Zylinder-Identifizierungs-Sensoren 450, Auslassventil-Nockenwellenpositions-Sensoren 452 und Einlassventil-Nockenwellenpositions-Sensoren 454 einschließen. Diese Sensoren 424 können auch einen Motordrehzahl-Sensor 456 einschließen.
  • Das Fahrzeug-Steuerungsmodul 422 kann auch verschiedene Zähler 455 wie z. B. einen Zylinderereignis-Verzögerungs-Zähler 457, einen Ablaufsteuerungszähler 459 oder einen anderen Zähler enthalten. Die Zähler 455 können, wie im Folgenden weiter beschrieben wird, genutzt werden, eine Ablaufsteuerung zwischen verschiedenen Voreil-Modi wie z. B. einem Einlass-Voreil-Modus, einem Auslass-Voreil-Modus und einem Nicht-Voreil-Modus stattfindet. Die Zähler können auch genutzt werden, um zu berücksichtigen, wann eine Hub-Steuerventil-Antwortzeit länger als ein Motorzyklus ist. Ein Motorzyklus kann sich auf eine Anzahl von Einlass-, Kompressions-, Zünd- und/oder Auslasstakten beziehen. Ein Motorzyklus kann vier Takte einschließen; wobei die Takte einem Einlass, einer Kompression, einer Zündung bzw. einem Auslass zugeordnet sind.
  • Das Zeit-Modul 430 und das Ereignis-Modul 432 können bei verschiedenen Drehzahlen arbeiten. In einer Ausführungsform arbeitet das Zeit-Modul 430 bei einer vorbestimmten Frequenz, und das Ereignis-Modul 432 ist mit einer Kurbelwellenzeitsteuerung synchronisiert. Das Zeit-Modul 430 kann bei einer langsameren Drehzahl als das Ereignis-Modul 432 arbeiten. Das Zeit-Modul 430 und das Ereignis-Modul 432 sind in einem geschlossenen Regelkreis angeordnet und liefern einen zuverlässigen und vorhersagbaren Übergang zwischen Öffnen-Hub-Modi.
  • Das Fahrzeug-Steuerungsmodul 422, das Haupt-Modul 428, das Zeit-Modul 430 und das Ereignis-Modul 432 können die Solenoide 426 zur Ventilhubsteuerung in einem Multi-Einlass-Öffnen-Hub-Modus, einem Multi-Auslass-Öffnen-Hub-Modus, einem Öffnen-Hub-Modus mit kombiniertem Einlass und Auslass oder einem kombinierten Einzel-Hub-Modus arbeiten. In dem Multi-Einlass-Öffnen-Hub-Modus weisen Einlassventile mehrere Öffnen-Hub-Modi auf, und Auslassventile weisen einen einzigen Öffnen-Hub-Modus auf. In dem Multi-Auslass-Öffnen-Hub-Modus weisen Auslassventile mehrere Öffnen-Hub-Modi auf, und Einlassventile weisen einen einzigen Öffnen-Hub-Modus auf. In dem Öffnen-Hub-Modus mit kombiniertem Einlass und Auslass weisen sowohl Einlass- als auch Auslassventile mehrere Öffnen-Hub-Modi auf. Im kombinierten Einzel-Hub-Modus weisen die Einlass- und Auslassventile jeweils einen einzigen Öffnen-Hub-Modus auf.
  • Obgleich die folgenden 15–49 in erster Linie bezüglich eines Übergangs einer Hub-Modus-Umschaltung beschrieben werden können, wie z. B. eines Umschaltens von niedrigem zu hohem Hub oder eines Umschaltens von hohem zu niedrigem Hub, kann jede der Figuren und zugeordneten Ausführungsformen auf andere Schaltmodi Anwendung finden. Obgleich die folgenden 15–49 in erster Linie bezüglich einer Hub-Modus-Umschaltung von Auslass- oder Einlassventilen beschrieben werden können, kann jede der Figuren und zugeordneten Ausführungsformen auf eine Hub-Modus-Umschaltung für sowohl Auslass als auch Einlass Anwendung finden.
  • Nun auch auf 15 Bezug nehmend ist ein Funktionsblockdiagramm des Zeit-Moduls 430 von 14 dargestellt. Das Zeit-Modul 430 enthält ein Antwortzeit-Modul 460 und ein Hub-Modus-Grenze-Modul 462. Das Antwortzeit-Modul 460 erzeugt die Abschätzungen 431 für die Antwort von Solenoiden zur Ventilsteuerung. Wie gezeigt empfängt das Antwortzeit-Modul 460 ein aktuelles Betriebsmodus-Signal (Mode) 464, das vom Ereignis-Modul 432 stammt, und mehrere Sensorsignale. Die Sensorsignale können über einen Bus 466 empfangen werden. Die Sensorsignale können ein Stromversorgungsspannungs-Signal 468 (Volts), ein Motoröltemperatur-Signal 470 (EOT), ein Motoröldruck-Signal 472 (EOP) und ein Motorkühlmitteltemperatur-Signal 474 (ECT) beinhalten. Die Hub-Modi können statische Modi eines Hoher-Hub-Modus und eines Niedriger-Hub-Modus und Übergangsmodi eines Hoher-nach-Niedriger-Hub-Modus und eines Niedriger-nach-Hoher-Hub beinhalten.
  • Das Hub-Modus-Grenze-Modul 462 erzeugt die Beschränkungen 433 zum Umschalten zwischen Ventilbetriebsmodi. Das Hub-Modus-Modul 462 empfängt auch die Signale 464, 468, 470, 472 und 474. Das Hub-Modus-Modul 462 empfängt ferner ein Motordrehzahl-Signal 476 (EngSpd) und ein Hub-Flag-Signal 478 (LiftFlags). Das LiftFlags 478 stammt vom Ereignis-Modul 432 und enthält die oben beschriebenen Flags, die einen Schaltstatus angeben und die Fenstergröße umschalten.
  • Bezug nehmend nun auf 16 ist ein Funktionsblockdiagramm des Antwortzeit-Moduls 460 von 15 dargestellt. Das Antwortzeit-Modul 460 enthält ein Niedrig-nach-Hoch-Antwortzeit-Modul 480 und ein Hoch-nach-Niedrig-Antwortzeit-Modul 482. Das Niedrig-nach-Hoch-Antwortzeit-Modul 480 erzeugt ein Niedrig-nach-Hoch-Antwortzeit-Signal 484 basierend auf den Signalen 464, 468, 470, 472 und 474. Das Hoch-nach-Niedrig-Antwortzeit-Modul 482 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Antwortzeit-Signal 486 basierend auf den Signalen 464, 468, 470 472 und 474. Kalibrierungs- oder Steuersignale 488, 490 können geliefert werden, um die Module 480 und 482 zu aktivieren.
  • Die Module 480 und 482 können Nachschlagetabellen und/oder Gleichungen zur Erzeugung der Hoch-nach-Niedrig- und Niedrig-nach-Hoch-Antwortzeit-Signale 484, 486 basierend auf den empfangenen Eingaben aufweisen. Die Antwortzeit-Signale beziehen sich auf die Antwortzeiten von einer Spannungsänderung zu einer Öldruckänderung, die das Ausfahren oder Zurückziehen von Stiften startet.
  • Bezug nehmend nun auf 17 ist ein Funktionsblockdiagramm des Hub-Modus-Grenze-Moduls 462 von 15 dargestellt. Das Hub-Modus-Grenze-Modul 462 liefert die Schaltbeschränkungen, um vor einem Hardwareschaden aufgrund eines Schaltvorgangs zur Unzeit, unerwünschter Schaltvorgänge wegen eines niedrigen Öldrucks und eines Hochgeschwindigkeitsbetriebs bei niedrigem Hub zu schützen. Dies liefert einen vorhersagbaren Hub und verhindert eine Beschädigung an den Schaltstiften. Wie oben bemerkt wurde, und in Abhängigkeit von der Ausführung des Ventilsteuerungssystems, darf eine Steuerung nicht in einem bestimmten Motordrehzahlbereich arbeiten, um einen Schaden an Schaltstiften zu verhindern.
  • Das Hub-Modus-Grenze-Modul 462 enthält ein Spannungs-Grenze-Modul 490, ein Drehzahl-Grenze-Modul 492, ein Motoröltemperatur-Grenze-Modul 494, ein Motoröldruck-Modell-Modul 495, ein Motoröldruck-Grenze-Modul 496, ein Fenster-Grenze-Modul 498 und ein Motorkühlmitteltemperatur-Grenze-Modul 500. Die Module 490–500 empfangen die jeweiligen Signale 464, 468, 470, 474, 476 und 478.
  • Das Spannungs-Grenze-Modul 490 verhindert einen Betrieb oder ein Modus-Umschalten bei Spannungspegeln unterhalb einer Schwelle und bei Spannungspegeln oberhalb einer anderen Schwelle. Das Spannungs-Grenze-Modul 490 erzeugt ein Marge-Stromversorgungs-Signal (M_Volt) und ein Sperre-Stromversorgungs-Signal (D_Volt) basierend auf Mode 464 und den Volt 468.
  • Das Drehzahl-Grenze-Modul 492 verhindert einen Betrieb oder ein Modus-Umschalten der Motordrehzahlen unterhalb einer Schwelle und bei Motordrehzahlen oberhalb einer anderen Schwelle. Das Drehzahl-Grenze-Modul 492 erzeugt ein Marge-Motordrehzahl-Signal (M_RPM) und ein Sperre-Motordrehzahl-Signal (D_RPM) basierend auf dem Mode 464 und dem EngSpd 476.
  • Das Motoröltemperatur-Grenze-Modul 494 verhindert einen Betrieb oder ein Modus-Umschalten, wenn Öltemperaturen unterhalb einer Schwelle liegen und wenn Öltemperaturen oberhalb einer anderen Schwelle liegen. Das Motoröltemperatur-Grenze-Modul 494 erzeugt ein Marge-Motoröltemperatur-Signal (M_EOT) und ein Sperre-Motoröltemperatur-Signal (D_EOT) basierend auf dem Mode 464 und dem EOT 470.
  • Das Motoröldruck-Modell-Modul 495 erzeugt ein Motoröldruck-Modell-Signal (EOP-Modell) basierend auf dem EOP 472.
  • Das Motoröldruck-Grenze-Modul 496 verhindert einen Betrieb oder ein Modus-Umschalten, wenn Oldrücke unterhalb einer Schwelle liegen und wenn Öldrücke oberhalb anderer Schwellen liegen. Das Motoröldruck-Grenze-Modul 496 erzeugt ein Sperre-Motoröldruck-Signal (D_EOP), ein Motoröldruck-Grenze-Signal (EOP_Limits) und ein Motoröldruck-an-der-Ölverteileranordnung-Signal (EOP_OMA) basierend auf dem Mode 464, dem EOT 470 und dem EOP 472. Das EOP_OMA bezieht sich auf einen Motoröldruck an einer Ölverteileranordnung (OMA) mit Schaltsteuerung eines Motors. Solenoide, die einen Schaltmodusvorgang steuern, können an der OMA liegen, und somit repräsentiert das EOP_OMA die Eingabe in die Solenoidventile.
  • Das Fenster-Grenze-Modul 498 verhindert ein Umschalten basierend auf einer Schaltfenstergröße und empfangener Eingangssignale. Fenstergrenzen können mit einer Nockenwellen-Phasenlage für ein Steuerungssystem variieren, das einen Modusbetrieb für sowohl Einlass- als auch Auslassventile ändert. Wenn das Steuerungssystem einen Betriebsmodus für Einlass- und Auslassventile unabhängig schaltet, können dann Fenster-Grenzen noch ansteigen. Das Fenster-Grenze-Modul 498 erzeugt ein Modus-Fenster-Signal (M_Window) und ein Sperre-Schaltfenster-Signal (D_SwWind) basierend auf dem EOP_OMA, dem EOT 470, den LiftFlags 478 und dem Eng_Spd 476.
  • Das Motorkühlmitteltemperatur-Grenze-Modul 500 verhindert einen Betrieb oder ein Modus-Umschalten, wenn Kühlmitteltemperaturen unterhalb einer Schwelle liegen und wenn Kühlmitteltemperaturen oberhalb einer anderen Schwelle liegen. Das Motorkühlmitteltemperatur-Grenze-Modul 500 erzeugt ein Marge-Motorkühlmitteltemperatur-Signal (M_ECT) und ein Sperre-Motorkühlmitteltemperatur-Signal (D_ECT) basierend auf dem Mode 464 und dem ECT 474.
  • Die Ausgangssignale der Module 490, 492, 494, 496, 498 und 500 werden an einen Niedriger-Hub-Grenzen-Ausgabebus 502, an ein NOR-Gatter 504 und an einen Niedriger-Hub-Sperre-Bus 506 geliefert. Die Sperre-Ausgangssignale der Module 490, 492, 494, 496, 498 und 500 und die Ausgangssignale des NOR-Gatters 504 und des Niedriger-Hub-Sperre-Busses 506 können Signale vom HOCH/NIEDRIG- oder WAHR/FALSCH-Typ sein und somit angeben, ob die zugeordneten Parameterwerte innerhalb entsprechender vorbestimmter Bereiche liegen. Wenn z. B. das Volts 468 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, kann D_Volt NIEDRIG sein. Wenn das Volts 468 außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, kann das D_Volt HOCH sein. Das NOR-Gatter erzeugt ein Niedriger-Hub-erlaubt-Signal basierend auf den Ausgangssignalen. Der Niedriger-Hub-Sperre-Bus 506 liefert ein Niedriger-Hub-Begründung-Signal (LLDisab_Reason) an den Niedriger-Hub-Grenzen-Bus 502. Die Ausgangssignale, das Niedriger-Hub-erlaubt-Signal und das LLDisab_Reason werden als die Niedriger-Hub-Grenze-Signale 433 an das Ereignis-Modul 432 geliefert.
  • Als ein Beispiel wird ein Betrieb mit niedrigem Hub vermieden und/oder verhindert, wenn eine Niedriger-Hub-Grenze von einem der Module 490–500 gesetzt wird.
  • Bezug nehmend nun auf 18 ist ein Funktionsblockdiagramm des Spannungs-Grenze-Moduls 490 von 17 dargestellt. Das Spannungs-Grenze-Modul 490 sperrt einen niedrigen Hub, wenn eine Spannung zu hoch oder zu niedrig ist, und bestimmt eine Spannungstoleranz bzw. -marge für eine Steuerungslogik. Die Spannungs-Marge bezieht sich auf die Differenz zwischen der Stromversorgungsspannung und einer Spannungsschwelle oder darauf, wie nahe die aktuelle Versorgungsspannung an einer Grenze liegt. Das Spannungs-Grenze-Modul 490 enthält eine Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 498, ein Spannung-Niedriger-Hub-Modul 550, ein Spannung-Hoher-Hub-Modul 552 und Niedriger-Hub-Sperre- und -Marge-Schaltungen 554 und 556.
  • Die Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 498 bestimmt, ob das System in einem Auslass-Hub-Modus und/oder einem Einlass-Hub-Modus arbeitet. Auslass-Hub-Modus- und Einlass-Hub-Modus-Signale (ELift_Mode und ILift_Mode) werden über Komparatoren 560 mit einem HOCH-Signal wie z. B. einer Eins (1) verglichen. Ausgaben der Komparatoren 560 werden an ein ODER-Gatter 562 geliefert und dann über ein NOT-Gatter 564 invertiert. Die Ausgabe des ODER-Gatters 562 wird genutzt, um ein Spannung-Niedriger-Hub-Modul 550 zu aktivieren. Die Ausgabe des NOT-Gatters 564 wird genutzt, um das Spannung-Hoher-Hub-Modul 552 zu aktivieren.
  • Das Spannung-Niedriger-Hub-Modul 550 erzeugt ein Niedriger-Hub-gesperrt-für-hohe-Spannung-Signal (LLD_HVolt), ein Hoher-Hub-gesperrt-für-niedrige-Spannung-Signal (LLD_LVolt), ein Niediger-Hub-Marge-hohe-Spannung-Signal (LLMargin_HV) und ein Niedriger-Hub-Marge-niedrige-Spannung-Signal (LLMargin_LV) basierend auf dem Volts 468.
  • Das Spannung-hoher-Hub-Modul 552 erzeugt ein Hoher-Hub-gesperrt-für-hohe-Spannung-Signal (HLD_HVolt), ein Hoher-Hub-gesperrt-für-niedrige-Spannung-Signal (HLD_LVolt), ein Hoher-Hub-Marge-hohe-Spannung-Signal (HLMargin_HV) und ein Hoher-Hub-Marge-niedrige-Spannung-Signal (HLMargin_LV) basierend auf dem Volts 468.
  • Die Niedriger-Hub-Modus-Sperre- und Marge-Schaltungen 554 und 556 enthalten Misch-Einrichtungen 570–576. Die Misch-Einrichtungen 570–576 enthalten, wie gezeigt, zwei Eingänge und einen Ausgang. Die Misch-Schaltungen 570–576 liefern die Eingabe, die sich zuletzt oder vor Kurzem änderte, als die Ausgabe. Die erste Misch-Einrichtung 570 empfängt das LLD_HVolt und das HLD_HVolt und liefert ein Gesperrt-für-hohe-Spannung-Signal (D_HVolt). Die zweite Misch-Einrichtung 572 empfängt das LLD_LVolt und das HLD_LVolt und liefert ein Gesperrt-für-niedrige-Spannung-Signal (D_LVolt). Die dritte Misch-Einrichtung 574 empfängt das LLMargin_HV und HLMargin_HV und liefert ein Marge-hohe-Spannung-Signal (M_HVolt). Die vierte Misch-Einrichtung 576 empfängt das LLMargin_LV und das HLMargin_LV und liefert ein Marge-niedrige-Spannung-Signal (M_LVolt).
  • Die Niedriger-Hub-Modus-Sperre-Schaltung 554 enthält ein ODER-Gatter 580, das ein Gesperrt-für-Spannung-Signal (D_Volt) basierend auf dem D_HVolt und dem D_LVolt von den Misch-Einrichtungen 570 und 572 liefert. Die Niedriger-Hub-Modus-Marge-Schaltung enthält eine Marge-Bus 582, der ein Marge-Signal (M_Volts) basierend auf dem M_HVolt und dem M_LVolt liefert.
  • Bezug nehmend nun auf 19 ist ein Funktionsblockdiagramm des Spannung-niedriger-Hub-Moduls 550 von 18 dargestellt. Das Spannung-niedriger-Hub-Modul 550 enthält eine erste Summiereinrichtung 590, eine zweite Summiereinrichtung 592, einen ersten Komparator 594 und einen zweiten Komparator 596. Die erste Summiereinrichtung 590 empfängt und subtrahiert das Volts 468 von einer Summe eines Hysterse-Spannungs-Signals (HystVolts) und eines Maximum-niedriger-Hub-Spannung-Signals (MaxLowLiftVolts). Die resultierende Ausgabe LLMargin_HV der ersten Summiereinrichtung 590 wird mit einem NIEDRIG- oder Null-(0)-Wert verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_HV kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_HVolt des ersten Komparators 594 HOCH.
  • Die zweite Summiereinrichtung 592 subtrahiert das Minimum-niedriger-Hub-Spannung-Signal (MinLowLiftVolts) von dem Volts 468. Die resultierende Ausgabe LLMargin_LV der zweiten Summiereinrichtung 592 wird über den zweiten Komparator 596 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_LV des zweiten Komparators 596 kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_LVolt des zweiten Komparators 596 HOCH.
  • Bezug nehmend nun auf 20 ist ein Funktionsblockdiagramm des Spannung-hoher-Hub-Moduls 552 von 18 dargestellt. Das Spannung-hoher-Hub-Modul 552 enthält eine erste Summiereinrichtung 600, eine zweite Summiereinrichtung 602, einen ersten Komparator 604 und einen zweiten Komparator 606. Die erste Summiereinrichtung 600 subtrahiert das Volts 468 von dem MaxLowLiftVolts. Die resultierende Ausgabe HLMargin_HV der ersten Summiereinrichtung 600 wird über den ersten Komparator 604 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_HV des ersten Komparators 604 kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_HVolt des ersten Komparators 604 HOCH.
  • Die zweite Summierreinrichtung 602 empfängt und subtrahiert eine Summe des HystVolts und des MinLowLiftVolts von dem Volts 468. Die resultierende Ausgabe HLMargin_LV der zweiten Summiereinrichtung 602 wird mit einem NIEDRIG- oder Null-(0)-Wert verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_LV kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_LVolt des zweiten Komparators 606 HOCH.
  • Das Spannung-niedriger-Hub-Modul 550 ermöglicht, dass das System im Niedriger-Hub-Modus bleibt, wenn Volts 468 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn Volts 468 außerhalb des Bereichs liegt und das System nicht im niedrigen Hub arbeitet, verhindert eine Steuerung ein Umschalten auf einen Betrieb mit niedrigem Hub. Das Spannung-hoher-Hub-Modul 552 ermöglicht, dass das System zu einem Niedriger-Hub-Modus zurückkehrt, wenn es im Hoher-Hub-Modus arbeitet und Volts 468 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Beim Betrieb im Hoher-Hub-Modus und wenn Volts 468 außerhalb des Bereichs liegt, bleibt die Steuerung im Modus mit hohem Hub, und ein niedriger Hub wird nicht erlaubt. Das Signal HystVolts und die entsprechenden Signale Margin_HV und Margin_LV ermöglichen, dass eine Steuerung ein kontinuierliches und/oder häufiges Umschalten zwischen Hub-Modi verhindert, wenn Volts 468 nahe einem Grenzwert oder einer Grenze eines Bereichs liegt.
  • Bezug nehmend nun auf 21 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Drehzahl-Grenze-Moduls 492 von 17 dargestellt. Das Drehzahl-Grenze-Modul 492 sperrt einen niedrigen Hub, wenn die Motordrehzahl zu hoch oder zu niedrig ist und bestimmt eine Drehzahl-Spanne bzw. -Marge für eine Steuerungslogik. Das Drehzahl-Grenze-Modul 492 enthält eine Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 610, ein Drehzahl-niedriger-Hub-Modul 612, ein Drehzahl-hoher-Hub-Modul 614 und Niedriger-Hub-Sperre- und -Marge-Schaltungen 616 und 618.
  • Die Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 610 bestimmt, ob das System in einem Auslasshub-Modus und/oder einem Einlasshub-Modus arbeitet. Das ELift_Mode und das ILift_Mode werden über Komparatoren 620 mit einem HOCH-Signal wie z. B. einer Eins (1) verglichen. Die Ausgabe der Komparatoren 620 wird an ein ODER-Gatter 622 geliefert und dann über ein NOT-Gatter 624 invertiert. Die Ausgabe des ODER-Gatters 622 wird genutzt, um das Drehzahl-niedriger-Hub-Modul 612 zu aktivieren. Die Ausgabe des NOT-Gatters 624 wird genutzt, um das Drehzahl-hoher-Hub-Modul 614 zu aktivieren.
  • Das Drehzahl-niedriger-Hub-Modul 612 erzeugt ein Niedriger-Hub-Sperre-hohe-Drehzahl-Signal (LLD_HRPM), ein Niedriger-Hub-Sperre-niedrige-Drehzahl-Signal (LLD_LRPM), ein Niedriger-Hub-Marge-hohe-Drehzahl-Signal (LLMargin_HRPM) und ein Niedriger-Hub-Marge-niedrige-Drehzahl-Signal (LLMargin_LRPM) basierend auf den EngSpd 476.
  • Das Drehzahl-hoher-Hub-Modul 614 erzeugt ein Hoher-Hub-Sperre-hohe-Drehzahl-Signal (HLD_HRPM), ein Hoher-Hub-Sperre-niedrige-Drehzahl-Signal (HLD_LRPM), ein Hoher-Hub-Marge-hohe-Drehzahl-Signal (ALMargin_HRPM) und ein Hoher-Hub-Marge-niedrige-Drehzahl-Signal (HLMargin_LRPM) basierend auf dem EngSpd 476.
  • Die Niedriger-Hub-Sperre- und Marge-Schaltungen 616 und 618 enthalten Misch-Einrichtungen 630–636. Die Misch-Einrichtungen 630–636 enthalten wie dargestellt zwei Eingänge und einen Ausgang. Die Misch-Einrichtungen 630–636 liefern die Eingabe, die sich zuletzt oder vor Kurzem ändert, als die Ausgabe. Die erste Misch-Einrichtung 630 empfängt das LLD_HRPM und das HLD_HRPM und liefert ein Niedriger-Hub-Sperre-hohe-Drehzahl-Signal (D_HRPM). Die zweite Misch-Einrichtung 632 empfängt das LLD_LRPM und das HLD_LRPM und liefert ein Niedriger-Hub-Sperre-niedrige-Drehzahl-Signal (D_LRPM). Die dritte Misch-Einrichtung 634 empfängt das LLMargin_HRPM und das HLMargin_HRPM liefert ein Marge-hohe-Drehzahl-Signal (M_HRPM). Die vierte Misch-Einrichtung 636 empfängt das LLMargin_LRPM und das HLMargin_LRPM und liefert ein Marge-niedrige-Drehzahl-Signal (M_LRPM).
  • Die Niedriger-Hub-Modus-Sperre-Schaltung 616 enthält ein ODER-Gatter 640, das basierend auf dem D_HRPM und dem D_LRPM von den Misch-Einrichtungen 630 und 632 ein Sperre-Drehzahl-Signal (D_RPM) liefert. Die Niedriger-Hub-Modus-Marge-Schaltung enthält einen Marge-Bus 642, der ein Marge-Signal (M_RPM) basierend auf dem M_HRPM und dem M_LRPM liefert.
  • Bezug nehmend nun auf 22 ist ein Funktionsblockdiagramm des Drehzahl-niedriger-Hub-Moduls 612 von 21 dargestellt. Das Drehzahl-niedriger-Hub-Modul 612 enthält eine erste Summiereinrichtung 650, eine zweite Summiereinrichtung 652, einen ersten Komparator 654 und einen zweiten Komparator 656. Die erste Summiereinrichtung 650 empfängt und subtrahiert das EngSpd 476 von einer Summe eines Hysterese-Drehzahl-Signals (HystRPM) und eines Maximum-niedriger-Hub-Drehzahl-Signals (MaxLowLiftRPM). Die resultierende Ausgabe LLMargin_HRPM der ersten Summiereinrichtung 650 wird mit einem Wert NIEDRIG oder Null (0) verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_HRPM kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_HRPM des ersten Komparators 654 HOCH.
  • Die zweite Summiereinrichtung 652 subtrahiert ein Minimum-niedriger-Hub-Drehzahl-Signal (MinLowLiftRPM) von dem EngSpd 476. Die resultierende Ausgabe LLMargin_LRPM der zweiten Summiereinrichtung 652 wird über den zweiten Komparator 656 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_LRPM des zweiten Komparators 656 kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_LRPM des zweiten Komparators 656 HOCH.
  • Bezug nehmend nun auf 23 ist ein Funktionsblockdiagramm des Drehzahl-hoher-Hub-Grenze-Moduls 614 von 21 dargestellt. Das Drehzahl-hoher-Hub-Grenze-Modul 614 enthält eine erste Summiereinrichtung 660, eine zweite Summiereinrichtung 662, einen ersten Komparator 664 und einen zweiten Komparator 666. Die erste Summiereinrichtung 660 subtrahiert das EngSpd 476 von dem MaxLowLiftRPM. Die resultierende Ausgabe HLMargin_HRPM der ersten Summiereinrichtung 660 wird über den ersten Komparator 664 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_HRPM des ersten Komparators 664 kleiner gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_HRPM des ersten Komparators 664 HOCH.
  • Die zweite Summiereinrichtung 662 empfängt und subtrahiert eine Summe des HystRPM und des MinLowLiftRPM von dem EngSpd 476. Die resultierende Ausgabe HLMargin_LRPM der zweiten Summiereinrichtung 662 wird mit einem Wert NIEDRIG oder Null (0) verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_LRPM kleiner gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_LRPM des zweiten Komparators 666 HOCH.
  • Das Drehzahl-niedriger-Hub-Modul 612 ermöglicht dem System, in einem Niedriger-Hub-Modus zu bleiben, wenn EngSpd 476 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn EngSpd 476 außerhalb des Bereichs liegt und das System in einem niedrigen Hub arbeitet, lässt eine Steuerung einen Verbleib in einem Betrieb mit niedrigem Hub nicht zu. Das Drehzahl-hoher-Hub-Modul 614 ermöglicht dem System, zu einem Modus mit niedrigem Hub zurückzukehren, wenn es in einem Modus mit hohem Hub arbeitet und EngSpd 476 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn es in einem Modus mit hohem Hub arbeitet und EngSpd 476 außerhalb des Bereichs liegt, bleibt die Steuerung im Modus mit hohem Hub. Das Signal HystRPM und die entsprechenden Signale Margin_HV und Margin_LV ermöglichen der Steuerung, ein kontinuierliches und/oder häufiges Umschalten zwischen Hub-Modi zu verhindern, wenn EngSpd 476 nahe einem Grenzwert oder einer Grenze eines Bereichs liegt.
  • Bezug nehmend auf 24 ist ein Funktionsblockdiagramm des Motoröltemperatur-(EOT)-Grenze-Moduls 494 von 17 dargestellt. Das EOT-Grenze-Modul 494 lässt einen niedrigen Hub nicht zu, wenn die EOT zu hoch oder zu niedrig ist, und bestimmt eine Motoröltemperatur-Marge für eine Steuerungslogik. Das EOT-Grenze-Modul 494 enthält eine Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 670, ein EOT-niedriger-Hub-Modul 672, ein EOT-hoher-Hub-Modul 674 und Niedriger-Hub-Sperre- und -Marge-Schaltungen 676 und 678.
  • Die Hub-Modus-Bestimmungs-Schaltung 670 bestimmt, ob das System in einem Auslasshub-Modus und/oder einem Einlasshub-Modus arbeitet.
  • Das ELift_Mode und das ILift_Mode werden über Komparatoren 680 mit einem HOCH-Signal wie z. B. einer Eins (1) verglichen. Die Ausgaben der Komparatoren 680 werden an ein ODER-Gatter 682 geliefert und dann über ein NOT-Gatter 684 invertiert. Die Ausgabe des ODER-Gatters 682 wird genutzt, um das EOT-niedriger-Hub-Modul 672 zu aktiveren. Die Ausgabe des NOT-Gatters 684 wird genutzt, um das EOT-hoher-Hub-Modul 674 zu aktivieren.
  • Das EOT-niedriger-Hub-Modul 672 erzeugt ein Niedriger-Hub-Sperre-hohe-EOT-Signal (LLD_HEOT), ein Niedriger-Hub-Sperre-niedrige-EOT-Signal (LLD_LEOT), ein Niedriger-Hub-Marge-hohe-EOT-Signal (LLMargin_HEOT) und ein Niedriger-Hub-Marge-niedrige-EOT-Signal (LLMargin_LEOT) basierend auf dem EOT 470.
  • Das EOT-hoher-Hub-Modul 674 erzeugt ein Hoher-Hub-Sperre-hohe-EOT-Signal (HLD_HEOT), ein Hoher-Hub-Sperre-niedrige-EOT-Signal (HLD_LEOT), ein Hoher-Hub-Marge-hohe-EOT-Signal (HLMargin_HEOT) und ein Hoher-Hub-Marge-niedrige-EOT-Signal (HLMargin_LEOT) basierend auf dem EOT 470.
  • Die Niedriger-Hub-Sperre- und -Marge-Schaltungen 676 und 678 enthalten Misch-Einrichtungen 690–696. Die Misch-Einrichtungen 690–696 enthalten wie gezeigt zwei Eingänge und einen Ausgang. Die Misch-Einrichtungen 690–696 liefern die Eingabe, die sich zuletzt oder vor Kurzem änderte, als die Ausgabe. Die erste Misch-Einrichtung 690 empfängt das LLD_HEOT und das HLD_HEOT und liefert ein Sperre-hohe-EOT-Signal (D_HEOT). Die zweite Misch-Einrichtung 692 empfängt das LLD_LEOT und das HLD_LEOT und liefert ein Sperre-niedrige-EOT-Signal (D_LEOT). Die dritte Misch-Einrichtung 694 empfängt das LLMargin_HEOT und das HLMargin_HEOT und liefert ein Marge-hohe-EOT-Signal (M_HEOT). Die vierte Misch-Einrichtung 696 empfängt das LLMargin_LEOT und das HLMargin_LEOT und liefert ein Marge-niedrige-EOT-Signal (M_LEOT).
  • Die Niedriger-Hub-Modus-Sperre-Schaltung 676 enthält ein ODER-Gatter 700, das ein Sperre-EOT-Signal (D_EOT) basierend auf dem D_HEOT und dem D_LEOT von den Misch-Einrichtungen 690 und 692 liefert. Die Niedriger-Hub-Modus-Marge-Schaltung enthält einen Marge-Bus 702, der basierend auf dem M_HEOT und dem M_LEOT ein Marge-Signal (M_EOT) liefert.
  • Bezug nehmend nun auf 25 ist ein Funktionsblockdiagramm des EOT-niedriger-Hub-Modul 672 von 24 dargestellt. Das EOT-niedriger-Hub-Modul 672 enthält eine erste Summiereinrichtung 710, eine zweite Summiereinrichtung 721, einen ersten Komparator 714 und einen zweiten Komparator 716. Die erste Summiereinrichtung 710 empfängt und subtrahiert das EOT 470 von einer Summe eines Signals Hysterese-EOT (HystEOT) und eines Maximum-niedriger-Hub-EOT-Signals (MaxLowLiftEOT). Die resultierende Ausgabe LLMargin_HEOT der ersten Summiereinrichtung 710 wird verglichen mit einem Wert NIEDRIG oder Null (0). Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_HEOT kleiner gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_HEOT des ersten Komparators 714 HOCH.
  • Die zweite Summiereinrichtung 712 subtrahiert ein Minimum-niedriger-Hub-EOT-Signal (MinLowLiftEOT) von dem EOT 470. Die resultierende Ausgabe LLMargin_LEOT der zweiten Summiereinrichtung 712 wird über den zweiten Komparator 716 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe LLMargin_LEOT des zweiten Komparators 716 kleiner gleich Null ist, ist die Ausgabe LLD_LEOT des zweiten Komparators 716 HOCH.
  • Bezug nehmend nun auf 26 ist ein Funktionsblockdiagramm des EOT-hoher-Hub-Moduls 674 von 24 dargestellt. Das EOT-hoher-Hub-Grenze-Modul 674 enthält eine erste Summiereinrichtung 720, eine zweite Summiereinrichtung 722, einen ersten Komparator 724 und einen zweiten Komparator 726. Die erste Summiereinrichtung 720 subtrahiert das EOT 470 von dem Maximum-niedriger-Hub-Öltemperatur MaxLowLiftEOT. Die resultierende Ausgabe HLMargin_HEOT der ersten Summiereinrichtung 720 wird über den ersten Komparator 724 mit Null verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_HEOT des ersten Komparators 724 kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_HEOT des ersten Komparators 724 HOCH.
  • Die zweite Summiereinrichtung 722 empfängt und subtrahiert eine Summe der Hysterese-Öltemperatur (HystEOT) und der Minimum-niedriger-Hub-Öltemperatur (MinLowLiftEOT) von dem EOT 470. Die resultierende Ausgabe LLMargin_LEOT der zweiten Summiereinrichtung 722 wird mit einem Wert NIEDRIG oder Null (0) verglichen. Wenn die resultierende Ausgabe HLMargin_LEOT kleiner oder gleich Null ist, ist die Ausgabe HLD_LEOT des zweiten Komparators 726 HOCH.
  • Das EOT-niedriger-Hub-Modul 672 ermöglicht dem System, in einem Modus mit niedrigem Hub zu bleiben, wenn EOT 470 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn EOT 470 außerhalb des Bereichs liegt und das System nicht im niedrigen Hub arbeitet, lässt die Steuerung einen Verbleib in einem Betrieb mit niedrigem Hub nicht zu. Das EOT-hoher-Hub-Modul 674 ermöglicht dem System, zum Modus mit niedrigem Hub zurückzukehren, wenn es in einem Modus mit hohem Hub arbeitet und EOT 470 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Wenn es in einem Modus mit hohem Hub arbeitet und EOT 470 außerhalb des Bereichs liegt, bleibt die Steuerung im Modus mit hohem Hub. Das Signal HystEOT und die entsprechenden Signale Margin_HV und Margin_LV ermöglichen einer Steuerung, ein kontinuierliches und/oder häufiges Umschalten zwischen Hub-Modi zu verhindern, wenn EOT 470 nahe einem Grenzwert oder einer Grenze eines Bereichs liegt.
  • Bezug nehmend nun auf 27 ist ein Funktionsblockdiagramm des Motoröldruck-Modell-Moduls 495 (EOP) von 17 dargestellt. Das EOP-Modell-Modul 495 empfängt das EOP-Signal 472 und kann auch ein EOP-Fehler-Signal (ErrorEOP) empfangen. Das Modul 495 für ein EOP-Modell subtrahiert das ErrorEOP von EOP 472, um EOP_Modul zu erzeugen. ErrorEOP kann ein Kalibrierungssignal, ein Rückkopplungsfehler-Steuersignal, ein Sensorfehler-Korrektursignal oder ein anderes Korrektursignal sein. Ein gemeldeter Öldruck kann durch mögliche Abfühlfehler im ungünstigsten Fall reduziert werden.
  • Bezug nehmend auf 17 beachte man, dass das ECT-Grenze-Modul 500 ähnlich demjenigen eines Spannungs-Grenze-Moduls 490, des Drehzahl-Grenze-Moduls 492 und des EOT-Grenze-Moduls 494 ausgelegt sein kann. Das ECT-Grenze-Modul 500 kann z. B. ähnliche Module zur Feststellung von Hub-Modi, Summiereinrichtungen, Komparatoren, Misch-Einrichtungen, Gatter und Busse enthalten.
  • Bezug nehmend nun auf 28 ist ein Funktionsblockdiagramm des Motoröldruck-(EOP)-Grenze-Moduls 496 von 17 dargestellt. Das EOP-Grenze-Modul 496 lässt einen niedrigen Hub zu, wenn der EOP zu hoch oder zu niedrig ist, und bestimmt eine Spanne bzw. Marge des Motoröldrucks für eine Steuerungslogik. Während eine erhöhte Anzahl von Solenoiden aktiviert oder in einem EIN-Zustand ist, nimmt der Öldruck mit erhöhtem Ölstrom durch die Solenoidventile ab. Die Steuerung verlangt, dass der Öldruck oberhalb eines vorbestimmten Pegels wie z. B. 200 kPa bleibt, um ein Umschalten zwischen Modi zu ermöglichen. Somit überwacht die Steuerung eine Fluktuation im Öldruck aufgrund der Anzahl aktiver Solenoide. Die Steuerung verhindert ein Umschalten, wenn der Öldruck außerhalb eines Bereichs liegt. Das EOP-Grenze-Modul 496 enthält ein Mehrere-Solenoide-EIN-Modul 730, ein Vier-(4)-Solenoide-EIN-Modul 732, ein Zwei-(2)-Solenoide-EIN-Modul 734, ein Null-(0)-Solenoide-EIN-Modul 736 und Niedriger-Hub-Sperre-, EOP-Grenze- und EOP-an-Olverteileranordnung-(OMA)-Schaltungen 738, 740, 742.
  • Das Mehrere-Solenoide-EIN-Modul 730 bestimmt, ob das System in einem Auslasshub-Modus und/oder einem Einlasshub-Modus arbeitet, und die Anzahl von Solenoiden in einem EIN-Zustand für den (die) entsprechenden Modus(i). Das Mehrere-Solenoide-EIN-Modul 730 aktiviert die Module 732–736 basierend auf der Anzahl von EIN-Solenoiden über Signale 0_Sol_On, 2_Sol, On und 4_Sol_On.
  • Das Vier-(4)-Solenoide-EIN-Modul 732 erzeugt ein EOP-Sperre-Signal, ein Niedriger-EOP-Sperre-für-2-Solenoide-Signal (No_2Sol), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Maximum-Signal (LLM_EOPMax), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-für-4-Solenoide-Signal (LLM_EOP4), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-für-4-nach-2-Solenoidübergang-Signal (LLM_EOP4to2) und ein OMA-Druck-für-4-Solenoide-Signal (OMA_Pr4Sol) basierend auf dem EOT 470 und dem EOP 472.
  • Das Zwei-(2)-Solenoide-EIN-Modul 734 erzeugt ein EOP-Sperre-Signal, ein Niedriger-EOP-Sperre-für-4-Solenoide-Signal (No_4Sol), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Maximum-Signal (LLM_EOPMax), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-2-zu-4-Solenoidübergang-Signal (LLM_EOP2to4), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-für-2-Solenoide-Signal (LLMEOP2) und ein OMA-Druck-für-2-Solenoide-Signal (OMA_Pr2Sol) basierend auf dem EOT 470 und dem EOP 472.
  • Das Null-(0)-Solenoide-EIN-Modul 736 erzeugt ein EOP-Sperre-Signal, ein Niedriger-EOP-Sperre-für-2-Solenoide-Signal (No_2Sol), ein Niedriger-EOP-Sperre-für-4-Solenoide-Signal (No_4Sol), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Maximum-Signal (LLM_EOPMax), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-0-nach-4-Solenoidübergang-Signal (LLM_EOP0to4), ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-0-nach-2-Solenoidübergang-Signal (LLM_EOP0to2) und ein OMA-Druck-für-0-Solenoide-Signal (OMA_Pr0Sol) basierend auf dem EOT 470 und dem EOP 472.
  • Die Niedriger-Hub-Sperre-, EOP-Grenze- und EOP-an-Ölverteileranordnung-(OMA)-Schaltungen 734, 740, 742 enthalten Misch-Einrichtungen 750–758. Die Misch-Einrichtungen 750–758 enthalten wie dargestellt zwei oder drei Eingänge und einen Ausgang. Die Misch-Einrichtungen 750–758 liefern die Eingabe, die sich zuletzt oder vor Kurzem ändert, als die Ausgabe. Die Misch-Einrichtung 750 empfängt die EOP_Sperre-Signale und liefert ein Niedriger-Hub-Sperre-EOP-Signal (LLD_EOP). Die zweite Misch-Einrichtung 752 empfängt die Signale No_2Sol und liefert das letzte davon als ein Grenze-Signal an einen EOP-Grenze-Bus 760. Die dritte Misch-Einrichtung 754 empfängt die Signale No_4Sol und liefert das letzte davon als ein Grenze-Signal an den EOP-Grenze-Bus 760. Die vierte Misch-Einrichtung 756 empfängt die Signale LLM_EOPMax und liefert das letzte davon als ein Grenze-Signal an den EOP-Grenze-Bus 760. Die fünfte Misch-Einrichtung 758 empfängt die Signale OMA_Pr4Sol, OMA_Or_2Sol und OMA_Pr_0Sol, um ein EOP-OMA-Druck-Signal (EOP_OMA) zu liefern. Andere erzeugte Signale der Module 732–736 werden als Grenze-Signale an den EOP-Grenze-Bus 760 geliefert.
  • Bezug nehmend nun auf 29 ist ein Funktionsblockdiagramm des Mehrere-Solenoide-EIN-Moduls 730 von 28 dargestellt. Das ELift_Mode und das ILift_Mode werden über Komparatoren 770 jeweils mit sowohl NIEDRIG- als HOCH-Signalen wie z. B. Null (0) und Eins (1) verglichen. Die Ausgaben der Komparatoren 770 für NIEDRIG- und HOCH-Vergleiche werden jeweils an zwei UND-Gatter 772 geliefert. Die Ausgaben der UND-Gatter 772 werden an ein if/then/else-Modul 774 geliefert. Das if/then/else-Modul 774 bestimmt die Anzahl aktiver Solenoide. Wenn die Ausgabe des ersten UND-Gatters wahr ist, sind dann null Solenoide EIN. Wenn die Ausgabe des ersten UND-Gatters falsch ist, sind dann in Abhängigkeit von der Ausgabe des zweiten UND-Gatters zwei oder vier Solenoide EIN. Wenn die Ausgabe des zweiten UND-Gatters wahr ist, sind vier Solenoide EIN. Die Ausgaben der UND-Gatter werden auch als EIN-Status-Signale für null und vier Solenoide und an ein NOR-Gatter 776 geliefert, um ein Zwei-Solenoide-EIN-Status-Signal zu liefern. Die Status-Signale werden genutzt, um die Module 732–736 zu aktivieren.
  • Bezug nehmend auf 30 ist nun ein Funktionsblockdiagramm des Vier-Solenoide-EIN-Moduls 732 von 28 dargestellt. Das Vier-Solenoide-EIN-Modul 732 setzt Sperre-Flags, wenn ein abgeschätzter oder vorhergesagter Öldruck nach einer Umschaltung auf niedrigen Hub geringer ist als ein minimaler zugelassener Öldruck für einen zuverlässigen Betrieb ist. Ein niedriger Hub wird gesperrt, wenn ein aktueller Öldruck geringer als ein minimaler zuverlässiger Öldruck ist.
  • Das Vier-Solenoide-EIN-Modul 732 enthält ein Öldruckdifferenz-Modul (OilPrDeltaToOMA4) 780 und ein EOP-Abfall-von-4-auf-2-Solenoide-Modul 782 (EOP-Drop4-to-2). Das OilPrDeltaToOMA4-Modul 780 bestimmt eine Öldruckdifferenz zwischen einem Öldruck nahe einer Pumpe (Bohrung) und einem Öldruck an einer Ölverteileranordnung (OMA), die als Teil einer Ansaugkrümmeranordnung oder nahe einer solchen enthalten sein kann. Die Differenz wird bestimmt, wenn vier Solenoide EIN sind. Die Differenz wird bestimmt basierend auf dem EOP an der Bohrung (EOP_Gall) und dem EOT 470. Die Differenz wird von dem EOP_Gall über eine erste Summiereinrichtung 784 subtrahiert, um den abgeschätzten OMA-Druck für vier Solenoide (OMA_Pr_4Sol) zu erhalten.
  • Das EOP-Abfall-4-auf-2-Modul 782 erzeugt ein EOP-Abfall-im-Öldruck-Signal (EOP_Drop_4to2) basierend auf dem EOP_Gall und dem EOT 470. Dies repräsentiert die abgeschätzte Änderung im Öldruck, wenn von vier auf zwei Solenoide umgeschaltet wird. Die Module 780 und 782 können Gleichungen und/oder Tabellen enthalten.
  • Das Vier-Solenoide-EIN-Modul 732 enthält auch zweite bis sechste Summiereinrichtungen 786–794, Komparatoren 786, 798, 800 und ODER-Gatter 802, 804. Die zweite Summiereinrichtung 786 subtrahiert ein Niedriger-Hub-Minimum-Öldruck-Signal (MinLowLiftOilPress) von dem OMA-Pr_4Sol, um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP (LLM_EOP4) für vier Solenoide zu erzeugen. Das LLM_EOP4 wird an den ersten Komparator 796 geliefert. Wenn das LLM_EOP4 kleiner oder gleich Null (0) ist, ist ein EOP-Sperre-(EOP_Disable_4)HOCH, ansonsten ist das EOP-Sperre-(EOP_Disable_4)NIEDRIG.
  • Die dritte Summiereinrichtung 788 summiert das OMA_Pr_4Sol mit dem EOP_Drop_4to2, um ein EOP-Abschätzung-Signal (EOP_Est_4_2) für einen 4-nach-2-Solenoide-Aktivierungsschalter zu erzeugen. Die vierte Summiereinrichtung 790 summiert MinLowLiftOilPress mit einem Hysterese-Öldruck-Signal (HystOilPress); deren Summe wird über die sechste Summiereinrichtung 794 von dem EOP_Est4_2 subtrahiert, um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-für-4-nach-2-Solenoide-Aktivierungsschalter-Signal (LLM_EOP4to2) zu erzeugen. Wenn das LLM_EOP4to2 kleiner oder gleich Null (0) ist, wird ein 4-nach-2-Solenoide-Grenze-Signal (No_4_2_Sol) in einem HOCH-Zustand erzeugt, wie vom zweiten Komparator 798 geliefert.
  • Die fünfte Summiereinrichtung 792 subtrahiert OMA_Pr_4Sol von einem Maximum-Niedriger-Hub-Öldruck-Signal (MaxLowLiftOilPress), um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Maximum-Signal (LLM_EOPMax) zu erzeugen. Wenn das LLM_EOPMax kleiner oder gleich Null (0) ist, ist die Ausgabe des dritten Komparators 800 HOCH; ansonsten ist die Ausgabe des dritten Komparators 800 NIEDRIG. Die Ausgabe des dritten Komparators wird an die ODER-Gatter 802 und 804 geliefert, welche auch EOP_Disable_4 bzw. No_4_2_Sol empfangen. Die Ausgabe des ersten ODER-Gatters 802 ist ein EOP-Sperre-Signal (EOP_Disable). Die Ausgabe des zweiten ODER-Gatters ist ein Zwei-Solenoide-Grenze-Signal (No_2_Sol).
  • Bezug nehmend nun auf 31 wird ein Funktionsblockdiagramm des Zwei-Solenoide-EIN-Moduls 736 von 28 gezeigt. Das Zwei-Solenoide-EIN-Modul 736 setzt Sperre-Flags, wenn ein abgeschätzter oder vorhergesagter Öldruck nach einer Umschaltung auf niedrigen Hub kleiner als ein minimaler zugelassener Öldruck für einen zuverlässigen Betrieb ist. Ein niedriger Hub wird gesperrt, wenn ein aktueller Öldruck geringer als ein minimaler zuverlässiger Öldruck ist.
  • Das Zwei-Solenoide-EIN-Modul 736 enthält ein Öldruckdifferenz-Modul 810 (OilPrDeltaToOMA2) und ein EOP-Abfall-von-2-nach-4-Solenoide-Modul 812 (EOP_Drop 2-to-4). Das OilPrDeltaToOMA2-Modul 810 bestimmt eine Öldruckdifferenz zwischen einem Öldruck nahe einer Ölpumpe (Bohrung) und einem Öldruck an einer Ölverteileranordnung (OMA), welche als Teil einer Ansaugkrümmeranordnung oder nahe einer solchen enthalten sein kann. Die Differenz wird bestimmt, wenn zwei Solenoide EIN sind. Die Differenz wird bestimmt basierend auf dem EOP an der Bohrung (EOP_Gall) und dem EOT 470. Die Differenz wird von dem EOP_Gall über eine erste Summiereinrichtung 814 subtrahiert, um den abgeschätzten OMA-Druck für zwei Solenoide (OMA_Pr_2Sol) zu liefern.
  • Das EOP-Abfall-2-nach-4-Modul 812 erzeugt ein basierend auf dem EOP_Gall und dem EOT 470 EOP-Abfall-im-Öldruck-Signal (EOP_Drop_2to4). Dies repräsentiert die Änderung im Öldruck, wenn von zwei auf vier Solenoide umgeschaltet wird. Die Module 810 und 820 können Gleichungen und/oder Tabellen enthalten.
  • Das Zwei-Solenoide-EIN-Modul 736 enthält auch zweite bis sechste Summiereinrichtungen 816–824, Komparatoren 826, 828, 830 und ODER-Gatter 832, 834. Die zweite Summiereinrichtung 816 subtrahiert ein Niedriger-Hub-Minimum-Öldruck-Signal (MinLowLiftOilPress) von dem OMA_Pr_2Sol, um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP (LLM_EOP2) für zwei Solenoide zu erzeugen. Wenn das LLM_EOP2 kleiner oder gleich Null (0) ist, ist das von dem ersten Komparator 826 erzeugte EOP-Sperre (EOP_Disable_2) HOCH; ansonsten ist das EOP-Sperre (EOP_Disable_2) NIEDRIG.
  • Die dritte Summiereinrichtung 818 summiert das OMA_Pr_2Sol mit dem EOP-Drop_2to4, um ein EOP-Schätzung-Signal (EOP_Est_2_4) für einen 2-nach-4-Solenoide-Aktivierungsschalter zu erzeugen. Die vierte Summiereinrichtung 820 summiert MinLowLiftOilPress mit einem Hysterese-Öldruck-Signal (HystOilPress); deren Summe wird über die sechste Summiereinrichtung 824 von dem EOP_Est_2_4 subtrahiert, um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-für-2-nach-4-Solenoide-Aktivierungsschalter-Signal (LLM_EOP2to4) zu erzeugen. Wenn das LLM_EOP2to4 kleiner oder gleich Null (0) ist, wird ein 2-nach-4-Solenoide-Grenze-Signal (No_2_4_Sol) durch den zweiten Komparator 828 in einem HOCH-Zustand erzeugt.
  • Die fünfte Summiereinrichtung 822 subtrahiert OMA_Pr_2Sol von einem Maximum-Niedriger-Hub-Öldruck-Signal (MaxLowLiftOilPress), um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Maximum-Signal (LLM_EOPMax) zu erzeugen. Wenn LLM_EOPMax kleiner oder gleich Null (0) ist, ist die Ausgabe des dritten Komparators 830 HOCH, ansonsten ist die Ausgabe des dritten Komparators 830 NIEDRIG. Die Ausgabe des dritten Komparators 830 wird an die ODER-Gatter 832 und 834 geliefert, welche auch EOP_Disable_2 bzw. No_2_4_Sol empfangen. Die Ausgabe des ersten ODER-Gatters 832 ist ein EOP-Sperre-Signal (EOP_Disable). Die Ausgabe des zweiten ODER-Gatters 834 ist ein Vier-Solenoide-Grenze-Signal (No_4_Sol).
  • Bezug nehmend auf 32 wird nun ein Funktionsblockdiagramm des Null-Solenoide-EIN-Moduls 738 von 28 dargestellt. Das Null-Solenoide-EIN-Modul 738 setzt Sperre-Flags, wenn ein geschätzter oder vorhergesagter Öldruck nach einer Umschaltung zu einem niedrigen Hub geringer als ein minimaler erlaubter Öldruck für einen zuverlässigen Betrieb. Ein niedriger Hub wird nicht zugelassen, wenn ein aktueller Öldruck geringer als ein minimaler zuverlässiger Öldruck ist.
  • Das Null-Solenoide-EIN-Modul 738 enthält ein Öldruckdifferenz-Modul (OilPrDeltaToOMA0) 840, ein EOP-Abfall-von-0-auf-4-Solenoide-Modul (EOP Drop 0-to-4) 842 und ein EOP-Abfall-von-0-auf-2-Solenoide-Modul (EOP Drop 0-to-2) 843. Das OilPrDeltatoOMA0-Modul 840 bestimmt eine Öldruckdifferenz zwischen einem Öldruck nahe einer Ölpumpe (Bohrung) und einem Öldruck an einer Ölverteileranordnung (OMA), die als Teil einer Ansaugkrümmeranordnung oder nahe einer solchen enthalten sein kann.
  • Die Differenz wird bestimmt, wenn Null Solenoide EIN sind. Die Differenz wird bestimmt basierend auf dem EOP an der Bohrung (EOP_Gall) und dem EOT 470. Die Differenz wird über eine erste Summiereinrichtung 844 von dem EOP_Gall subtrahiert, um einen geschätzten OMA-Druck für Null Solenoide (OMA_Pr_0Sol) zu liefern.
  • Das EOP-Abfall-0-nach-4-Modul 842 erzeugt ein EOP-Abfall-im-Öldruck-Signal (EOP_Drop_0to4) basierend auf dem EOP_Gall und dem EOT 470. Dies repräsentiert die Änderung im Öldruck, wenn von 2 auf 4 Solenoide umgeschaltet wird. Das EOP-Abfall-2-auf-0-Modul 843 erzeugt ein EOP-Abfall-im-Öldruck-Signal (EOP_Drop_0to2) basierend auf dem EOP_Gall und dem EOT 470. Dies repräsentiert die Änderung im Öldruck, wenn 0 auf 2 Solenoide geschaltet wird. Die Module 840, 842 und 843 können Gleichungen und/oder Tabellen enthalten.
  • Das Null-Solenoide-EIN-Modul 738 enthält auch zweite bis siebte Summiereinrichtungen 850–860, Komparatoren 862, 864, 866 und ODER-Gatter 868, 870, 872. Die zweite Summiereinrichtung 850 subtrahiert ein EOP-Abfall-im-Öldruck-von-0-auf-4-Solenoide-Signal (EOP_Drop_0to4) und dem OMA_Pr_Sol, um ein EOP-Abschätzung-Öldruck-Signal (EOP_Est_0_4) zum Schalten von 0 auf 4 Solenoide zu erzeugen.
  • Die dritte Summiereinrichtung 852 summiert ein Niedriger-Hub-Minimum-Öldruck-Signal (MinLowLiftOilPress) mit einem Hysterese-Öldruck-Signal (HystOilPress); dessen Ergebnis wird von EOP_Est_0_4 über den ersten Komparator 862 subtrahiert, um ein Niedriger-Hub-Marge-EOP-Grenze-Signal (LLM_EOP_0to4) für ein Umschalten von 0 auf 4 Solenoide zu erzeugen.
  • Die vierte Summiereinrichtung 854 erzeugt ein EOP-Schätzung-Öldruck-Signal (EOP_Est_0_2) zum Umschalten zwischen 0 und 2 Solenoiden basierend auf OMA_Pr_0Sol und EOP_Drop_0to2. Die fünfte Summiereinrichtung 856 subtrahiert OMA_Pr_0Sol von MaxLowLiftOilPress, um ein Maximum-Niedriger-Hub-Marge-EOP-Signal (LLM_EOPMax) zu erzeugen.
  • Wenn LLM_EOP0to4 kleiner oder gleich Null (0) ist, wird dann ein 0-nach-4-Grenze-Signal (No_0_4_Sol) durch die Ausgabe des ersten Komparators 862 erzeugt, die HOCH ist; ansonsten ist die Ausgabe NIEDRIG. Die Ausgabe des ersten Komparators wird an die ODER-Gatter 868, 870 geliefert. Wenn LLM_EOP0to2 kleiner oder gleich Null (0) ist, wird dann durch den zweiten Komparator 864 in einem HOCH-Zustand ein 0-nach-2-Grenze-Signal (No_0_2_Sol) erzeugt. LLM_EOPMax wird mit dem Wert Null (0) über den dritten Komparator 866 verglichen. Die resultierende Ausgabe wird als Eingabe an jedes der ODER-Gatter 868, 870, 872 geliefert.
  • Bezug nehmend nun auf 33 wird ein Funktionsblockdiagramm des Fenster-Grenze-Moduls 498 von 17 gezeigt. Das Fenster-Grenze-Modul 498 verhindert ein Schalten zwischen Hub-Modi, wenn die Systemschaltgeschwindigkeit nicht schnell genug ist, damit ein Umschalten innerhalb eines Schaltfenster-Zeitrahmens stattfindet. Das Fenster-Grenze-Modul 498 verhindert eine Niedriger-Hub-Änderung, wenn eine geschätzte Verriegelungsstiftantwort, umgewandelt in Kurbelwinkel, Zeitpunkten entspricht, die außerhalb eines zur Verfügung stehenden Schaltfensterwinkels liegen. Dies kann Margen berücksichtigen. Eine Änderung zu einem hohen Hub wird durchgeführt, wenn geschätzte Stiftantwortwinkel Zeitpunkten entsprechen, die außerhalb der Schaltfenster liegen. Das Fenster-Grenze-Modul 498 enthält ein Stiftantwortwinkel-Modul 900. Das Stiftantwort-Modul 900 erzeugt ein Hoher-nach-Niedriger-Hub-Antwortwinkel-Signal (HL_Resp_Angle) und ein Niedriger-nach-Hoher-Hub-Antwortwinkel-Signal (LH_Resp_Angle) basierend auf EOT 470, EOP 472 und EngSpd 476.
  • Das Fenster-Grenze-Modul 498 enthält auch Summiereinrichtungen 902–908, Komparatoren 910–916 und ein ODER-Gatter 918. Die erste Summiereinrichtung 902 subtrahiert die Summe des Minimum-Freigabe-Schaltfenster-Signals (MinEnableSwWindow) und HL_Resp_Angle von einem Hoher-nach-Niedriger-Hub-Auslass-Schaltfenster-Signal (HL_Exh_Sw_Window), um ein Niedriger-Hub-Marge-Schaltfenster-Auslass-Hoher-nach-Niedriger-Hub-Grenze-Signal (LLM_SwWin_ExHtoL) zu erzeugen. Die zweite Summiereinrichtung 904 subtrahiert die Summe des Minimum-Freigabe-Schaltfenster-Signals (MinEnableSwWindow) von einem Hoher-nach-Niedriger-Hub-Einlass-Schaltfenster-Signal (HL_Int_Sw_Window), um ein Niedriger-Hub-Marge-Schaltfenster-Einlass-Hoher-nach-Niedriger-Hub-Grenze-Signal (LLM_SwWin_IntHtoL) zu erzeugen.
  • Die dritte Summiereinrichtung 906 subtrahiert die Summe eines Minimum-Sperre-Schaltfenster-Signals (MinDisableSwWindow) und LH_Resp_Angle von LH_Exh_Sw_Window, um ein Niedriger-Hub-Marge-Schaltfenster-Auslass-Niedrig-nach-Hoher-Hub-Grenze-Signal (LLM_SwWin_ExLtoH) zu erzeugen. Die vierte Summiereinrichtung 908 subtrahiert die Summe von MinDisableSwWinDow und LH_Resp_Angle von einem Niedriger-nach-Hoher-Hub-Einlass-Schaltfenster-Signal (LH_IntSw_Window), um ein Niedriger-Hub-Marge-Schaltfenster-für-Einlass-von-Niedrig-nach-Hoher-Hub-Grenze-Signal (LLM_SwWin_IntLtoH) zu erzeugen.
  • Wenn LLMSwWin_ExHtoL kleiner oder gleich Null (0) ist, erzeugt der erste Komparator 910 ein Auslass-Solenoid-Grenze-Signal (No_Exhl_Sol) in einem HOCH-Zustand. Wenn LLMSwWin_IntHtoL kleiner oder gleich Null (0) ist, erzeugt der zweite Komparator 912 ein Einlass-Solenoid-Grenze-Signal (No_Int1_Sol) in einem HOCH-Zustand. Wenn LLMSwWin_ExLtoH kleiner oder gleich Null (0) ist, erzeugt der erste Komparator 914 ein Auslass-Solenoid-Grenze-Signal (No_Exh2_Sol) in einem HOCH-Zustand. Wenn LLMSwWin_IntLtoH kleiner oder gleich Null (0) ist, erzeugt der erste Komparator 916 ein Einlass-Solenoid-Grenze-Signal (No_Int2_Sol) in einem HOCH-Zustand.
  • Die Ausgaben der Summiereinrichtung 902–908 und der Komparatoren 910–916 können an einen Niedriger-Hub-Marge-Bus 920 geliefert werden, der ein Niedriger-Hub-Marge-Fenster-Signal (LLM_Window) liefert. Die Ausgaben der Komparatoren 910–916 werden als Eingaben an das ODER-Gatter 918 geliefert. Das ODER-Gatter liefert ein Niedriger-Hub-Sperre-Schaltfenster-Signal (LLD_SwWind).
  • Bezug nehmend nun auf 34 wird ein Funktionsblockdiagramm des Stiftantwortwinkel-Moduls 900 von 33 gezeigt. Das Stiftantwortwinkel-Modul 900 berücksichtigt Quellen von Variations- und Schätzfehlern, welche Hub-Modus-Schalt-Antwortzeiten beeinflussen. Das Stiftantwortwinkel-Modul 900 kann eine Variation der Solenoiddruckänderung, Variation der Verriegelungsstift-Antwortzeit, Variation des Druckanstiegs, einen Druckanstieg-Schätzfehler, einen Verriegelungsstiftantwort-Schätzfehler, einen Solenoidantwort-Schätzfehler, ein Nockenwellenpositionsfehler etc. berücksichtigen.
  • Das Stiftantwortwinkel-Modul 900 enthält, wie dargestellt ist, ein Hoch-nach-Niedrig-Stiftantwort-Modul 930, ein Niedrig-nach-Hoch-Stiftantwort-Modul 932 und ein Zeit-Winkel-Umwandlungs-Modul 934. Das Hoch-nach-Niedrig-Modul 930 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Stiftantwort-Signal basierend auf EOT 470 und EOP 472. Das Niedrig-nach-Hoch-Modul 932 erzeugt basierend auf EOT 470 und EOP 472 ein Niedrig-nach-Hoch-Stiftantwort-Signal. Die festgelegten Ausgangssignale der Module 930 und 932 werden an das Umwandlungs-Modul 934 geliefert. Die Module 930 und 932 können Gleichungen und/oder Nachschlagetabellen enthalten.
  • Das Umwandlungs-Modul 934 wandelt die Antwortzeiten basierend auf einer Motordrehzahl in Antwortwinkel um. Die Hoch-nach-Niedrig-Stiftantwort wird in einen Hoch-nach-Niedrig-Antwortwinkel umgewandelt. Desgleichen wird die Niedrig-nach-Hoch-Stiftantwort in einem Niedrig-nach-Hoch-Antwortwinkel umgewandelt. Die Antwortwinkel können sich auf Kurbelwellenwinkel beziehen. Mit anderen Worten bestimmt für eine gegebene Antwortzeit das Umwandlungs-Modul 934 den entsprechenden Kurbelwellenwinkel oder die entsprechende Stellung der Kurbelwelle.
  • Nun auf 35 Bezug nehmend ist ein Funktionsblockdiagramm des Ereignis-Moduls 432 von 12 dargestellt. Eine Ereignis-Auslöserlogik kann während jeder Zylinderzündung, z. B. nach jeder Rotation einer Kurbelwelle um 180° für einen 4-Zylinder-Motor, durchgeführt werden. Das Ereignis-Modul 432 synchronisiert eine Steuerung von Öldruck-Solenoid-Steuerventilen mit einer Motorlage für ein richtig zeitlich gesteuertes Nockenwellen-Hubschalten. Das Ereignis-Modul 432 gibt auch synchronisierte Flags aktueller Nockenwellen-Hubstände an eine Motorsteuerlogik. Das Ereignis-Modul 432 enthält einen Motorstellungs-Abfühl-Bus 936, ein Niedriger-Hub-Grenze-Modul 838 und ein Solenoid-Hardware-Eingabe-Ausgabe-Steuermodul 940.
  • Der Motorstellungs-Abfühl-Bus 936 empfängt ein zeitgestütztes Motorstellungs-Abfühlsignal, welches auf einen oberen Totpunkt bezogenes Kurbelwellen- und korrigiertes Signal (Angle_TDC_Corr_E), ein Motordrehzahl-Signal (Eng_Speed), ein Zylinder-Identifizierungs-Signal (CylID_E), ein Nockenwellen-Auslasswinkel-Signal (CAME) und ein Nockenwellen-Einlasswinkel-Signal (CAMI) einschließt.
  • Das Niedriger-Hub-Grenze-Modul 938 erzeugt ein Ausgewählter-Hub-Ausgangssignal (DesLiftOut) basierend auf einem Hub-Befehlssignal (Lift_Desired) und ein Niedriger-Hub-Grenze-Signal (LL_Limits).
  • Das Solenoid-Hardeware-Eingabe/Ausgabe-Steuermodul 940 erzeugt Lift_Mode 435, LiftSol_Flags 437 und ein Solenoid-Hardware-Eingangs/Ausgangssignal (Solenoid_HWIO) basierend auf einem Antwortzeit-Signal (Resp_time), Signalen von dem Bus 936 und DesLiftOut. Lift_Mode ist der aktuelle Hub-Modus. LiftSol_Flags kann Flags enthalten, die mit dem aktuellen Zustand von Ventil-Steuersolenoiden verbunden sind.
  • Bezug nehmend nun auf 36 ist ein Funktionsblockdiagramm des Niedriger-Hub-Moduls 938 von 35 dargestellt. Das Niedriger-Hub-Modul 938 sperrt einen niedrigen Hub und initiiert und/oder veranlasst einen Betrieb in einem hohen Hub für einen Nocken-Hub-Hardwareschutz. Das Niedriger-Hub-Modul 938 enthält einen Gewünschter-Hub-Eingabe-Bus 949, der ein Gewünschter-Hub-Signal (DesLift) empfängt, welches ein Ausgewählter-Auslass-Hub-Signal (E_Lift1_Des), ein Ausgewählter-Einlass-Hub-Signal (I_Lift1_Des), ein Hub-Sequenz-Modus-Signal (Lift_Seq_Mode) und ein Hub-Sequenz-Verzögerungs-Signal (Lift_Seq_Delay) enthält. E_Lift1_Des und L_Lift1_Des werden an jeweilige UND-Gatter 950, 952 geliefert.
  • Das erste UND-Gatter liefert ein Auslass-Hub-ausgewählt-Signal (E_Lift2_Des) basierend auf E_Lift1_Des und ein Niedriger-Hub-zugelassen-Signal (Low_Lift_Allowed). Low_Lift_Allowed ist in LL_Limits enthalten und gibt an, dass ein Niedriger-Hub-Modus zugelassen ist. Wenn z. B. Low_Lift_Allowed HOCH ist, gestattet dann das Niedriger-Hub-Modul 938 einen Betrieb in einem Niedriger-Hub-Modus. Das zweite UND-Gatter liefert ein Einlass-Hub-ausgewählt-Signal (I_Lift2_Des) basierend auf I_Lift1_Des und Low_Lift_Allowed.
  • Lift_Seq_Mode, Lift_Seq_Delay, E_Lift2_Des und I_Lift2_Des werden an einen Gewünschter-Hub-Ausgabe-Bus 954 geliefert. Der Hub-Ausgabebus 964 liefert ein Ausgewählter-Hub-Ausgabe-Signal (DesLiftOut) oder (Desired_Mode).
  • Bezug nehmend nun auf 37 ist ein Funktionsblockdiagramm des Solenoid-HWIO-Steuermoduls 940 von 35 dargestellt. Das HWIO-Steuermodul 940 steuert zugelassene Hubänderungen und einen aktuellen Hub-Status für Einlass- und Auslassventile. Die Einlass-Hub-Steuerlogik kann ähnlich wie die Auslass-Hub-Steuerlogik und/oder die gleiche sein. Das HWIO-Steuermodul 940 enthält ein Zielwinkel-Basisparameter-Modul 960, ein Hub-Sequenz-Modul 962, ein Auslass-Hub-Steuermodul 964, ein Einlass-Hub-Steuermodul 966 und einen Speicher 968. Der Speicher 968 kann Teil von, ein und demselben wie, oder vom Speicher 427 von 14 getrennt sein. Das Hub-Sequenz-Modul 962, das Auslass-Hub-Steuermodul 964 und das Einlass-Hub-Steuermodul 966 sind mit dem Speicher 968 gekoppelt und führen Aufgaben aus basierend auf Information, die im Speicher gespeichert ist, wie z. B. LL_Limits 433, irgendwelche der oben beschriebenen Flags, Einlass- und Auslass-Ventil-Solenoid-Information, etc. Die Einlass- und Auslass-Ventil-Solenoid-Information kann eine Kurbelwinkel-Information, Nockenwellenlage-Information, Dauer-Information oder andere Solenoid-Information einschließen.
  • Das Zielwinkel-Basisparameter-Modul 960 erzeugt ein Antwortwinkel-Signal (Resp_Angle), ein Antwortreferenz-Signal (Resp_Refs), ein Zielwinkel-Signal (Target_Angles) und ein Drehzahl-Signal (RPM) basierend auf EngSpd 476, RespTime 431, ein Auslass-Nockenwellenlage- oder Auslassventil-Schließwinkel-Signal (EVC) und ein Einlass-Nockenwellenlage- oder Einlassventil-Öffnungswinkel-Signal (IVO). Resp_Angle, Resp_Refs, Target_Angles, RPM und ein Kurbelwellenwinkel-Signal (Angle_Crank) und ein Zylinder-Identifizierungs-Signal (CylID) werden an einen Zielwinkel-Bus 970 geliefert, um ein Zielwinkel-Signal (Target_Angles) zu erzeugen. EVC und IVO stützen sich auf Nockenwellenlagen abfühlende und Einlass- und Auslass-Nockenwellenphasen-Sensoren.
  • Das Hub-Sequenz-Modul 962 steuert eine Sequenz zum Ändern eines Hub-Modus von Einlass- und Auslassventilen. Das Hub-Sequenz-Modul 962 bestimmt, ob gestattet wird, dass Einlassventile oder Auslassventile einen Hub-Modus zuerst ändern. Einlass- oder Auslassventile können zuerst schalten. In einer Ausführungsform werden die Auslassventile vor den Einlassventilen zu einem Niedriger-Hub-Modus geschaltet. Das Hub-Sequenz-Modul 962 erzeugt ein Einlass-Signal und ein Auslass-Signal basierend auf einem Hub-Sequenz-Signal (Lift_Seq). Lift_Seq kann in Desired_Mode enthalten sein. Das Einlass-Signal und das Auslass-Signal werden verwendet, um das Auslass-Hub-Steuermodul 964 und das Einlass-Hub-Steuermodul 966 zu aktivieren.
  • Das Auslass-Hub-Steuermodul 964 erzeugt ein Auslassventil-Hub-Steuersignal (E_Lift_Control_Case) und ein E_Lift_Mode basierend auf einem Hub-Modus-Anforderungssignal (Lift_Mode_Req) und Target_Angles.
  • Das Einlass-Hub-Steuermodul 966 erzeugt ein Einlassventil-Hub-Steuersignal (I_Lift_Control_Case) und ein I_Lift_Mode basierend auf Lift_Mode_Req und Target_Angles. E_Lift_Control_Case und I_Lift_Control_Case können einen Zustand ”Gleich oder keine Änderung” (0), einen Zustand ”Übergang von hohem Hub zu niedrigem Hub” (1) oder einen Zustand ”niedriger Hub nach hoher Hub” (2) aufweisen. E_Lift_Control_Case und I_Lift_Control_Case werden an einen Hub-Steuerbus 974 geliefert, um ein Hub-Steuersignal (Lift_Control_Case) zu liefern, welches an das Haupt-Modul 428 von 14 geliefert wird. Lift_Control_Case erlaubt, dass das Haupt-Modul 428 einen Betriebs-Hub-Modus von Einlass- und Auslassventilen ändert. E_Lift_Mode und I_Lift_Mode geben einen aktuellen Modus der Auslass- und Einlassventile an. E_Lift_Mode und I_Lift_Mode werden an einen Hub-Modus-Bus 976 geliefert, um Lift_Mode ode 425 zu erzeugen.
  • Der Speicher 968 kann LiftSol_Flags und Sol_HWIO über zugeordnete Busse 978 und 980 erzeugen und/oder liefern.
  • Bezug nehmend nun auf 38 wird ein Funktionsblockdiagramm eines Teils des Zielwinkelbasierter- bzw. Zielwinkelgestützter-Parameter-Moduls 960 von 37 gezeigt. Das Zielwinkelgestützter-Parameter-Modul 960 enthält ein Zeit-nach-Winkel-Umwandlungs-Modul 1000. Das Umwandlungsmodul 1000 wandelt auf der Basis der Motordrehzahl Antwortzeit in Winkel um. Das Umwandlungsmodul 1000 erzeugt Resp_Angle und Resp_Refs basierend auf EngSpd 476, das eine aktuelle Motordrehzahl RPM, ein Vorherige-Modordrehzahl-Signal (RPM_Last) und RespTime enthalten kann.
  • Bezug nehmend nun auf 39 ist ein Funktionsblockdiagramm eines anderen Teils des Zielwinkelgestützter-Parameter-Moduls 960 von 37 dargestellt. Das Zielwinkelgestützter-Parameter-Modul 960 enthält ein Ziel- und Schaltfenster-Modul 1010. Das Ziel- und Schaltfenster-Modul 1010 erzeugt Target_Angles basierend auf EVC und IVO.
  • Bezug nehmend nun auf 40 ist ein Funktionsblockdiagramm des Ziel- und Schaltfenster-Moduls 1010 von 39 dargestellt. Das Ziel- und Schaltfenster-Modul 1010 enthält ein Hoch-nach-Niedrig-Modul 1020 und einen Zielwinkel-Bus 1022. Das Hoch-nach-Niedrig-Modul erzeugt Hoch-nach-Niedrig- und Niedrig-nach-Hoch-Zielwinkel für jeden Zylinder und Hoch-nach-Niedrig- und Niedrig-nach-Hoch-Schaltfenster für Einlass- und Auslassventile. Diese Signale umfassen HL_Target_A, HL_Target B, HL_Target_C, HL_Target_D, LH_Target_A, LH_Target_B, LH_Target_C, LH_Target_D, HL_Exh_Sw_Window, HL_Int_Sw_Window, LH_Exh_Sw_Window und LH_Int_Sw_Window. A-D kann sich auf jeden von vier Zylindern und/oder die Solenoide beziehen, die mit jedem der Zylinder verbunden sind. Als ein anderes Beispiel kann sich A auf Auslassventile von Zylinder 1 und 2 beziehen, kann sich B auf Auslassventile von Zylindern 3 und 4 beziehen, kann sich C auf Einlassventile von Zylindern 1 und 2 beziehen, und D kann sich auf Einlassventile von Zylindern 3 und 4 beziehen.
  • Die Zielwinkel sind Kurbelwellenwinkel, die auf eine Änderung im Öldruck zum Schalten von Niedriger-nach-Hoher- und von Hoher-nach-Niedriger-Hub-Modi gerichtet sind. Die gleichen oder verschiedenen Zielwinkel können zum Schalten von Niedriger-nach-Hoher- und von Hoher-nach-Niedriger-Hub-Modi verwendet werden.
  • Bezug nehmend nun auf 41 ist ein Funktionsblockdiagramm des Ziel- und Schaltfenster-Moduls 1020 von 40 dargestellt. Das Ziel- und Schaltfenster-Modul 1020 enthält ein Hoher-nach-Niedriger-Hub-Auslass-Modul 1030. Das Hoher-nach-Niedriger-Hub-Auslass-Modul 1030 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Auslass-Schaltfenster-Signal (HL_Exh_Sw_Window), ein Hoch-nach-Niedrig-Zielwinkel-Signal (HL_Target_A), ein Hoch-nach-Niedrig-Einlass-Schaltfenster-Signal (HL_Int_Sw_Window) und ein Hoch-nach-Niedrig-Zielwinkel (HL_Target_C) basierend auf EVC und IVO.
  • Das Ziel- und Schaltfenster-Modul 1020 enthält auch erste und zweite Summiereinrichtungen 1032, 1034 und erste und zweite Modulo-Module 1036, 1038. Die erste Summiereinrichtung 1032 summiert HL_Target_A mit einem Ziel-Zylinder B-Offset-Signal (TargetBOffset). Die Ausgabe der ersten Summiereinrichtung 1032 wird von dem ersten Modulo-Modul 1036 empfangen, das ein Hoch-nach-Niedrig-Zielwinkel-Signal (HL_Target_B) erzeugt. Die zweite Summiereinrichtung 1034 summiert HL_Target_C mit einem Target-Zylinder-D-Offset-Signal (TargetDOffset). Die Ausgabe der zweiten Summiereinrichtung 1034 wird von dem zweiten Modulo-Modul 1038 empfangen, das ein Hoch-nach-Niedrig-Zielwinkel-Signal (HL_Target_D) erzeugt.
  • Als ein Beispiel kann der Zielwinkel für Solenoid B bestimmt werden, indem der Zielwinkel für Solenoid A um 180° verstellt wird. Ähnlich kann der Zielwinkel für Solenoid D bestimmt werden, indem der Zielwinkel für Solenoid C um 180° verstellt wird.
  • Zusätzlich oder als Alternative zum Bestimmen von Zielwinkeln innerhalb von Schaltfenstern können Targets als Prozentanteile eines Schaltfensters, als feste oder vorbestimmte Zeitbeträge in Schaltfenster oder feste oder vorbestimmte Winkel in Schaltfenster bestimmt werden.
  • Bezug nehmend nun auf 42 ist ein Funktionsblockdiagramm des Fenster-Moduls 1030 von 41 dargestellt. Das Fenster-Modul 1030 wird für ein Zwei-oder-Vier-Einlass/Ausslassventil-Solenoid-Steuersystem eingerichtet. Das Fenster-Modul 1030 enthält einen Zwei-Solenoide-Auslass-Modul 1040, ein Vier-Solenoide-Auslass-Modul 1042 und ein Vier-Solenoide-Einlass-Modul 1044. Die Module 1040–1044 können ein Aktivierungssignal 1045 basierend auf einem Betrieb von zwei oder vier Solenoiden empfangen. Wie oben bemerkt wurde, können in einem Zwei-Solenoide-System Einlass- und Auslassventile eines Zylinders ein Solenoid gemeinsam nutzen, wohingegen in einem Vier-Solenoide-System Einlass- und Auslassventile eines Zylinders unabhängige oder jeweilige Solenoide aufweisen können.
  • Das Zwei-Solenoide-Auslass-Modul 1040 erzeugt ein Fenster-Signal und ein Auslass-Zielwinkel-Signal (TA_Exh) basierend auf ECV, IVO, ein Auslass-Ziel-Offset-Hoch-nach-Niedrig-Signal (TargetOffsetExhHL), ein Einlass-Ziel-Offset-Hoch-nach-Niedrig-Signal (TargetOffsetIntHL), ein Zielwinkel-Verstärkung-für-Hoch-nach-Niedrig-Signal (TargetAngleGainHL) und ein Zielwinkel-Offset-Signal (TargetAngleOffset). TargetOffsetExhHL gibt an, wann ein Auslassventill öffnet. Die Offset- und Verstärkungs-Signale liefern Kalibierungsinformation. Die Kalibrierungsinformation kann genutzt werden, um Zielwinkel um Prozentbeträge eines Schaltfensters oder um einen Zielwinkel-Offset zu verstellen.
  • Das Vier-Solenoide-Auslass-Modul 1042 erzeugt ein Auslass-Fenster-Signal (HL_Exh_Sw_Window) und ein Auslass-Zielwinkel-Signal (TA_Exh) basierend auf EVC, TargetOffsetExhHL, TargetAngleGainHL, TargetAngleOffset und ein Auslass-Ziel-Offset-Hoch-nach-Niedrig-Signal (TargetOffsetExhHL4Sol). TargetOffsetExhHL4Sol ist ein Offset, um den Beginn des Fensters aus EVC zu berechnen.
  • Das Vier-Solenoide-Einlass-Modul 1044 erzeugt ein Einlass-Fenster-Signal (HL_Int_Sw_Window) und ein Einlass-Zielwinkel-Signal (HL_Target_C) basierend auf IVO, TargetOffsetExhHL, TargetOffsetIntHL, TargetAngleGainHL, TargetAngleOffset und ein Einlass-Target-Offset-Hoch-nach-Niedrig-Signal (TargetOffsetIntHL4Sol). TargetOffsetIntHL4Sol ist ein Offset, um das Ende des Fensters aus IVO zu berechnen.
  • Das Fenster-Modul 1030 enthält auch erste und zweite Misch-Einrichtungen 1046, 1048, die jeweils zwei Eingänge und einen Ausgang aufweisen. Die erste Misch-Einrichtung 1046 wählt das zuletzt modifizierte Fenster-Signal von den Zwei- und Vier-Solenoide-Auslass-Modulen 1040, 1042 aus, um HL_Exh_Sw_Window zu erzeugen. Die zweite Misch-Einrichtung 1048 wählt das zuletzt modifizierte Signal TA_Exh von den Zwei- und Vier-Solenoide-Auslass-Modulen 1040, 1042 aus, um HL_Target_A zu erzeugen.
  • Bezug nehmend nun auf 43 ist ein Funktionsblockdiagramm des Auslass-Zwei-Solenoide-Moduls 1040 von 42 dargestellt. Das Auslass-Zwei-Solenoide-Modul 1040 bestimmt Anfang, Ende und Größe eines Schaltfensters. Das Auslass-Zwei-Solenoide-Modul 1040 enthält Summiereinrichtungen 1050–1056 und Modulo-Module 1058–1064. Die erste Summiereinrichtung 1050 summiert EVC und TargetOffsetExhHL. Das erste Modulo-Modul 1058 erzeugt ein Nockenwelle-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Endwinkel-Signal (CamLift_Win_HL_End) basierend auf der Ausgabe der ersten Summiereinrichtung 1050. Die zweite Summiereinrichtung 1052 summiert IVO und TargetOffsetIntHL. Das zweite Modulo-Modul 1060 erzeugt ein Nockenwellen-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Startwinkel-Signal (CamLift_Win_HL_Start) basierend auf einer Ausgabe der zweiten Summiereinrichtung 1052.
  • Die dritte Summiereinrichtung 1054 subtrahiert CamLift_Win_HL_Start von CamLift_Win_HL_End. Das dritte Modulo-Modul 1062 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Schaltfenster-Signal (HL_Sw_Window) basierend auf der Ausgabe der dritten Summiereinrichtung 1054. HL_Sw_Window wird über eine Multipliziereinrichtung 1066 mit TargetAngleGainHL multipliziert. Die vierte Summiereinrichtung 1056 summiert die Ausgabe der Multipliziereinrichtung 1066 mit CamLift_Win_HL_Start und TargetAngleOffset. Das vierte Modulo-Modul 1064 erzeugt TA_Exh basierend auf der Ausgabe der vierten Summiereinrichtung. TA_Exh kann auf einen Prozentanteil des Schaltfensters und Winkel-Offset vom Anfang des Schaltfensters gestützt werden.
  • Bezug nehmend nun auf 44 ist ein Funktionsblockdiagramm des Auslass-Vier-Solenoide-Moduls 1042 von 42 dargestellt. Das Auslass-Vier-Solenoide-Modul 1042 enthält Summiereinrichtungen 1070–1076 und Modulo-Module 1078–1084. Die erste Summiereinrichtung 1070 summiert EVC und TargetOffsetExhHL. Das erste Modulo-Modul 1078 zeigt ein Nockenwelle-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Endwinkel-Signal (CamLift_Win_HL_End) basierend auf einer Ausgabe der ersten Summiereinrichtung 1070. Die zweite Summiereinrichtung 1072 summiert EVC und TargetOffsetExhHL4Sol. Das zweite Modulo-Modul 1080 erzeugt ein Nockenwelle-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Startwinkel-Signal (Cam-Lift_Win_HL_Start) basierend auf einer Ausgabe der zweiten Summiereinrichtung 1072.
  • Die dritte Summiereinrichtung 1074 subtrahiert CamLift_Win_HL_Start von CamLift_Wind_HL_End. Das dritte Modulo-Modul 1082 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Auslass-Schaltfenster-Signal (HL_Exh_Sw_Window_4) basierend auf der Ausgabe der dritten Summiereinrichtung 1074. HL_Exh_Sw_Window_4 wird über eine Multipliziereinrichtung 1086 mit TargetAngleGainHL multipliziert. Die vierte Summiereinrichtung 1076 summiert die Ausgabe der Multipliziereinrichtung 1086 mit Cam-Lift_Win_HL_Target und TargetAngleOffset. Das vierte Modulo-Modul 1084 erzeugt TA_Exh basierend auf der Ausgabe der vierten Summiereinrichtung 1076. TA_Exh kann auf einen Prozentanteil des Schaltfensters und Winkel-Offset vom Anfang des Schaltfensters gestützt werden.
  • Bezug nehmend nun auf 45 wird ein Funktionsblockdiagramm des Einlass-Vier-Solenoide-Moduls 1044 von 42 gezeigt. Das Einlass-Vier-Solenoide-Modul 1044 enthält Summiereinrichtungen 1090–1096 mit Modulo-Modulen 1098–1104. Die erste Summiereinrichtung 1090 summiert IVO und TargetOffsetIntHL. Das erste Modulo-Modul 1098 erzeugt ein Nockenwelle-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Endwinkel-Signal (Cam-Lift_Win_HL_End) basierend auf einer Ausgabe der ersten Summiereinrichtung 1090. Die zweite Summiereinrichtung 1092 summiert IVO und TargetOffsetIntHL4Sol. Das zweite Modulo-Modul 1100 erzeugt ein Nockenwelle-Hub-Fenster-Hoch-nach-Niedrig-Startwinkel-Signal (Can-Lift_Win_HL_Start) basierend auf einer Ausgabe der zweiten Summiereinrichtung 1092.
  • Die dritte Summiereinrichtung 1094 subtrahiert CamLift_Win_HL_Start von CamLift_Win_HL_End. Das dritte Modulo-Modul 1102 erzeugt ein Hoch-nach-Niedrig-Einlass-Schaltfenster-Signal (HL_Int_Sw_Window_4) basierend auf der Ausgabe der dritten Summiereinrichtung 1094. HL_Int_Sw_Window_4 wird über eine Multipliziereinrichtung 1106 mit TargetAngleGainHL multipliziert. Die vierte Summiereinrichtung 1096 summiert die Ausgabe der Multipliziereinrichtung 1106 mit Cam-Lift_Win_HL_Start und TargetAngleOffset. Das vierte Modulo-Modul 1104 erzeugt TA_Int basierend auf der Ausgabe der vierten Summiereinrichtung 1096. TA_Int kann auf einen Prozentanteil des Schaltfensters und Winkel-Offset vom Anfang des Schaltfensters gestützt werden.
  • Bezug nehmend nun auf 46 wird ein Funktionsblockdiagramm des Hub-Sequenz-Moduls 982 von 37 gezeigt. Das Hub-Sequenz-Modul 962 enthält ein Auslass-Voreil-Kalibrierungs-Modul 1110 und ein Einlass-Voreil-Kalibrierungs-Modul 1112. Das Hub-Sequenz-Modul 962 ermöglicht ein Auswählen, welche Ventile während eines Übergangs zwischen Hub-Modi voreilen bzw. führen. Zum Beispiel können die Auslassventile Hub-Modi vor den Einlassventilen ändern bzw. wechseln. Als ein anderes Beispiel können Einlassventile Hub-Modi vor den Auslassventilen wechseln.
  • Die Einlass- und Auslass-Voreil-Module 1110, 1112 empfangen ein Lift_Seq, das den Hub-Sequenz-Modus angibt. Der Hub-Sequenz-Modus kann ein Einlass-Voreil-Modus oder ein Auslass-Voreil-Modus sein. Das Lift_Seq aktiviert das geeignete der Einlass- und Auslass-Voreil-Module 1110, 1112. Eine Ausgabe des Auslass-Voreil-Moduls 1110 wird an einen Demultiplexierer geliefert, um die Einlass- und Auslass-Signale zu erzeugen. Desgleichen wird die Ausgabe des Einlass-Voreil-Moduls 1112 an einen Demultiplexierer geliefert, um ebenfalls die Einlass- und Auslass-Signale zu erzeugen. Die Ausgabe der Demultiplexierer wird genutzt, um die Reihenfolge einer Aktivierung für Module 964 (Auslass) und 966 (Einlass) basierend auf Lift_Seq_Mode zu steuern.
  • Das Auslass-Voreil-Modul 1110 und das Einlass-Voreil-Modul 1112 steuern eine Aktivierung von Auslass- und Einlass-Modulen, die Hub-Solenoid-Freigabe-Flags für Solenoide A-D setzen können. Die Einlass-Solenoide und die Auslass-Solenoide können in einem Niedriger-Hub-Modus, einem Hoher-Hub-Modus, in unabhängigen Modi, im Übergang zwischen Modi oder in einem Zwischenmodi-Modus für einen sanften Übergang sein. In einer Ausführungsform werden Einlassventile in einem niedrigen Hub betrieben, während Auslassventile in einem hohen Hub betrieben werden, um einen Kraftstoffverbrauch zu verbessern.
  • Bezug nehmend nun auf 47 ist ein Funktionsblockdiagramm des Auslass-Hub-Steuer-Moduls 964 von 37 dargestellt. Das Auslass-Hub-Steuer-Modul enthält ein Modus-Schaltfall-Modul 1120, ein Auslass-Niedrig-nach-Hoch-Modul 1122, ein Auslass-Hoch-nach-Niedrig-Modul 1124 und ein Auslass-keine-Änderung-Modul 1126.
  • Das Modus-Schaltfall-Modul 1120 erzeugt E_Lift_Control_Case und Aktivierungssignale für die Module 1122–1126, die E_Case2_Lo_Hi, E_Case_1_Hi_Lo bzw. E_Case0_NoChg einschließen. E_Lift_Control_Case und die Aktivierungssignale werden erzeugt basierend auf Lift_Mode_Req und einem Auslass-Hub-Modus-Aktive-Rückkopplung-Signal (Lift_Mode_Last).
  • Das Auslass-Niedrig-nach-Hoch-Modul 1122 erzeugt ein Auslass-Hub-Modus-Signal (Exh_Lift_Mode) basierend auf Target_Angles, Lift_Mode_Req und Lift_Mode_Last. Das Auslass-Hoch-nach-Niedrig-Modul 1124 enthält eine ähnliche Logik wie das Auslass-Niedrig-nach-Hoch-Modul 1122 und erzeugt auch ein Auslass-Hub-Modus-Signal (Exh_Lift_Mode) basierend auf Target-Angles, Lift_Mode_Req und Lift_Mode_Last. Die Ausgaben der Module 1122 und 1124 werden an eine Misch-Einrichtung 1128 geliefert, die E_Lift_Mode erzeugt. Eine Ein-Ereignis-Verzögerung von E_Lift_Mode wird durch eine Einrichtung 1130 vorgenommen, um Lift_Mode_Last zu erzeugen. Das Auslass-keine-Änderung-Modul 1126 zeigt basierend auf Target_Angles und Lift_Mode_Last keine Änderung im Hub-Modus an.
  • Bezug nehmend nun auf 48 ist ein Funktionsblockdiagramm des Modus-Schaltfall-Moduls 1120 von 47 dargestellt. Das Modus-Schaltfall-Modul 1120 bestimmt, welche Änderung, falls überhaupt, in einem Hub-Modus angefordert wird, um eine entsprechende Logik auszulösen. Ein Lift_Mode_Req-Bus enthält E_Lift_Des, I_Lift_Des, Lift_Seq_Node und Lift_Seq_Delay. Als Beispiele kann E_Lift_Des gleich Eins (1) bedeuten, dass ein Niedriger-Hub-Betrieb von Auslassventilen angefordert wird; kann E_Lift_Des gleich Null (0) bedeuten, dass ein Hoher-Hub-Betrieb von Auslassventilen angefordert wird; kann I_Lift_Des gleich Eins (1) bedeuten, dass ein Niedriger-Hub-Betrieb von Einlassventilen angefordert wird; kann I_Lift_Des gleich Null (0) bedeuten, dass ein Hoher-Hub-Betrieb von Einlassventilen angefordert wird; Lift_Seq_Mode gleich Eins (1), dass Auslassventile einer Umschaltung voreilen, Lift_Seq_Mode gleich Null (0), dass Einlassventile einer Umschaltung voreilen; und Lift_Seq_Delay kann sich auf eine Anzahl von Ereignissen für eine Verzögerung vor einem Ausführen einer Umschaltung in Hub-Modi beziehen. Das Modus-Schaltfall-Modul 1120 enthält ein Modus-Anforderungs-Grenze-Modul 1140, ein Auslass-Schaltfall-Modul 1142, Komparatoren 1144–1152, UND-Gatter 1154, 1156 und if/then/else-Module 1158–1162.
  • Das Modus-Anforderungs-Grenze-Modul 1140 empfängt E_Lift_Des vom Bus Lift_Mode_Req und ein Rückkopplungs-Ausgangssignal von dem ersten if/then/else-Modul 1158, E_Lift_Control_Case. Das Modul 1140 erzwingt, dass eine minimale Anzahl von Maschinenereignissen in jedem Modus ein Entprellen von E_Lift_Des verhindert. E_Lift_Des kann Null (0) oder Eins (1) sein, um einen Hoher- bzw. Niedriger-Hub-Betrieb anzufordern. Eine Ausgabe des Modus-Anforderungs-Grenze-Moduls 1140 wird verglichen mit E_Lift_Mode_Last. E_Lift_Mode_Last kann eine Null (0), eine Eins (1), eine Zwei (2) oder eine Drei (3) sein, um jeweils einen aktuellen Modus eines hohen Hubs, eines niedrigen Hubs, einer Hoher-nach-Niedriger-Hub-Umschaltung im Prozess oder eine Niedriger-nach-Hoher-Hub-Umschaltung im Prozess anzuzeigen. Wenn die Ausgabe des Modus-Anforderungs-Grenze-Modus 1140 gleich E_Lift_Mode_Last ist, ist eine Ausgabe des ersten Komparators 1144 HOCH. Wenn die Ausgabe des ersten Komparators HOCH ist, ist eine Ausgabe des ersten if/then/else-Moduls 1158 Null (0) oder E_Lift_Control_Case ist Null (0). Wenn die Ausgabe des ersten Komparators NIEDRIG ist, wird dann E_Lift_Control_Case gleich der Ausgabe des zweiten if/then/else-Moduls 1160 gesetzt.
  • Die Ausgabe des Modus-Anforderungs-Grenze-Moduls wird durch den zweiten Komparator 1146 mit Eins (1) verglichen und wird durch den vierten Komparator 1150 mit Null (0) verglichen. E_Lift_Mode_Last wird durch den dritten Komparator 1148 mit Null (0) und durch den fünften Komparator 1152 mit Eins (1) verglichen. Ausgaben der zweiten und dritten Komparatoren 1146, 1148 werden an das erste UND-Gatter 1154 geliefert. Ausgaben der vierten und fünften Komparatoren 1150, 1152 werden an das zweite UND-Gatter 1156 geliefert.
  • Wenn die Ausgabe des ersten UND-Gatters HOCH ist, ist die Ausgabe des zweiten if/then/else-Moduls 1160 Eins (1). Wenn die Ausgabe des ersten UND-Gatters NIEDRIG ist, wird die Ausgabe des zweiten if/then/else-Moduls 1160 gleich der Ausgabe des dritten if/then/else-Moduls 1162 gesetzt.
  • Wenn die Ausgabe des zweiten UND-Gatters HOCH ist, ist eine Ausgabe des dritten if/then/else-Moduls 1162 Zwei (2). Wenn die Ausgabe des zweiten UND-Gatters NIEDRIG ist, ist eine Ausgabe des dritten if/then/else-Moduls 1162 Drei (3).
  • Ein E_Lift_Control_Case Null (0) kann sich auf keine Änderung im Hub-Modus beziehen, Eins (1) kann sich auf einen Übergang von hohem zu niedrigem Hub beziehen, Zwei (2) kann sich auf einen Übergang von einem niedrigen zu einem hohen Hub beziehen, Drei (3) kann sich auf einen ungültigen Modus beziehen.
  • Das Auslass-Schaltfall-Modul 1142 kann Freigabe/Sperre-Signale erzeugen, die mit jedem der möglichen Zustande von E_Lift_Control_Case assoziiert sind. Die Ausgaben des Auslass-Schaltfall-Moduls 1142 können ein Keine-Änderung-Signal (E_Case0_NoChg), ein Auslass-Hoher-nach-Niedriger-Hub-Signal (E_Casel_Hi_Lo) und ein Auslass-Niedriger-nach-Hoher-Hub-Signal (E_Case2_Lo_Hi) einschließen, um die entsprechenden Module 1122–1126 zu aktivieren.
  • Bezug nehmend nun auf 49 wird ein Funktionsblockdiagramm des Auslass-Fall-Zwei-Niedrig-nach-Hoch-Moduls 1122 von 47 gezeigt. Das Auslass-Fall-Zwei-Niedrig-nach-Hoch-Modul 1122 enthält einen Aktions-Port 1150, einen Funktionsrufgenerator 1152, ein Niedrig-nach-Hoch-Solenoid-A-Modul 1154, ein Niedrig-nach-Hoch-Solenoid-B-Modul 1156 und ein Niedrig-nach-Hoch-Ausgabe-Modus-Modul 1158.
  • Der Aktions-Port 1150 kann aktiviert werden durch das Modul 1120. Der Funktionsrufgenerator erzeugt Signale für Hub-Solenoid-Ausgangszustände Sol_A, Sol_B und ein Grenze-Ausgabe-Signal (LM_Out). Sol_A und Sol_B werden genutzt, um die Solenoid-A- und B-Module 1154 und 1156 auszulösen, und LM_Out wird genutzt, um das Ausgabe-Modul 1158 der Reihe nach auszulösen. Das Ausgabe-Modul erzeugt Exh_Lift_Mode basierend auf Lift_Mode Last.
  • Die Solenoid-A und B-Module 1154, 1156 steuern einen Betrieb der Solenoide A und B basierend auf Hub-Solenoid-Ausgabe-Zustande Sol_A, Sol_B. Sol_A und Sol_B können Null (0) sein, was sich auf einen Zustand bezieht, in dem nach einem Startwinkel gesucht wird, Eins (1), was sich auf einen Zustand bezieht, in dem nach einem Endwinkel gesucht wird, Zwei (2), was sich auf einen Zustand bezieht, der nahe einem Zielwinkel liegt, Drei (3), was sich auf einen Zustand bezieht, in dem nach einem Zylinder-Identifizierungs-Flag gesucht wird, und Vier (4), dass eine Ausgabe des Solenoidstatus vollständig ist. Wenn die Kurbelwelle nahe einem Startwinkel für Solenoid A oder B ist, kann das zugeordnete Solenoid aktiviert werden. Wenn Solenoid A oder B aktiviert wird, kann ein Flag erzeugt werden, um die Umschaltung anzuzeigen. Das Zylinder-Identifizierungs-Flag wird für eine synchronisierte Motorstellung genutzt, um anzuzeigen, ob ein niedriger oder hoher Hub bei einem aktuellen Kurbelwellenwinkel vorliegt.
  • Bezug nehmend nun auf 50A–50D wird ein logisches Flussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren zum Steuern eines Ventiltriebs veranschaulicht. Obgleich die folgenden Schritte für einen Vierzylindermotor mit vier Solenoiden zur Steuerung der Einlass- und Auslass-Hub-Modi beschrieben werden, können sie auf andere Motoren Anwendung finden. Für die folgenden Schritte steuert Solenoid A Auslassventile für Zylinder 1 und 2, steuert Solenoid B Auslassventile für Zylinder 3 und 4, steuert Solenoid C Einlassventile für Zylinder 1 und 2, und Solenoid D steuert Einlassventile für Zylinder 3 und 4.
  • Eine Solenoidsteuerung beginnt bei 1200. In Schritt 1202 geht, wenn eine Hub-Modus-Änderungsanforderung erzeugt wird, eine Steuerung zu Schritt 1204 weiter; ansonsten endet die Steuerung bei 1203. In Schritt 1204 geht, wenn die Hub-Modus-Anforderung für Auslassventile und nicht für Einlassventile gedacht ist, die Steuerung zu Schritt 1206, ansonsten zu Schritt 1208. In Schritt 1208 geht, wenn die Hub-Modus-Anforderung für Einlassventile und nicht für Auslassventile gedacht ist, die Steuerung zu Schritt 1210 weiter, ansonsten zu Schritt 1212 für eine Hub-Modus-Anforderung für sowohl Einlass als auch Auslass. In Schritt 1210 werden für Einlass und nicht Auslass Solenoide A und B für einen Auslass auf ausgeführt gesetzt.
  • In Schritt 1212 geht, wenn eine Umschaltung im Auslassventil-Hub-Modus einer Umschaltung in einem Einlassventil-Hub-Modus voreilt, die Steuerung zu Schritt 1207; ansonsten zu Schritt 1211. In Schritt 1207 wird eine Logik für die Solenoide A und B freigegeben. Nach Schritt 1207 geht die Steuerung zu Schritt 1220 weiter. In Schritt 1211 wird eine Logik für die Solenoide C und D freigegeben. Nach Schritt 1211 geht eine Steuerung zu Schritt 1250 weiter.
  • In Schritt 1220 geht, wenn eine Umschaltung in Auslassventilen A und B stattgefunden hat, die Steuerung zu Schritt 1240 weiter; ansonsten zu Schritt 1222. In Schritt 1222 geht, wenn eine Solenoid-A-Logik freigegeben ist, die Steuerung zu Schritt 1224 weiter, ansonsten zu Schritt 1226. In Schritt 1224 lässt die Steuerung eine Solenoid-A-Logik ablaufen, um eine Umschaltung in einem Hub-Modus durchzuführen, und setzt ein Flag Exh A done, wenn dies abgeschlossen ist. In Schritt 1228 geht, wenn eine Umschaltung für Solenoid A stattgefunden hat, die Steuerung zu Schritt 1230 weiter, ansonsten zu Schritt 1226. In Schritt 1231 wird eine Logik für Solenoid C freigegeben.
  • In Schritt 1226 geht, wenn eine Solenoid-B-Logik freigegeben wird, eine Steuerung zu Schritt 1232 weiter, ansonsten zu Schritt 1238. In Schritt 1232 lässt die Steuerung eine Solenoid-B-Logik ablaufen, um eine Umschaltung in dem Hub-Modus für Solenoid B durchzuführen, und setzt Exh B done, wenn diese abgeschlossen ist. In Schritt 1234 geht, wenn Solenoid B Modi umgeschaltet hat, die Steuerung weiter zu Schritt 1236, ansonsten zu Schritt 1238. In Schritt 1236 gibt die Steuerung eine Logik für das Solenoid D frei.
  • In Schritt 1238 geht, wenn eine Umschaltung für beide Auslass-Solenoide A und B abgeschlossen ist, die Steuerung zu Schritt 1240 weiter, ansonsten zu Schritt 1280. In Schritt 1240 geht, wenn ein Zähler größer als eine oder gleich einer Verzögerung (Seq.) ist, die Steuerung zu Schritt 1242 weiter, ansonsten zu Schritt 1244. In Schritt 1244 wird der Zähler inkrementiert. In Schritt 1242 geht, wenn die Einlassventile umgeschaltet wurden, die Steuerung zu Schritt 1280 weiter, ansonsten zu Schritt 1250.
  • In Schritt 1250 geht, wenn Solenoide C und D umgeschaltet wurden, die Steuerung zu Schritt 1240 weiter, ansonsten zu Schritt 1252. In Schritt 1252 geht, wenn die Solenoid-C-Logik freigegeben ist, die Steuerung zu Schritt 1254 weiter, ansonsten zu Schritt 1256. In Schritt 1254 lässt die Steuerung eine Solenoid-C-Logik ablaufen, um einen Betriebsmodus von Solenoid C umzuschalten, und setzt ein Flag Int C done, wenn dies abgeschlossen ist. In Schritt 1258 geht, wenn die Umschaltung für Solenoid C ausgeführt ist, die Steuerung zu Schritt 1260 weiter, ansonsten zu Schritt 1256.
  • In Schritt 1256 geht, wenn eine Solenoid-D-Logik freigegeben ist, die Steuerung zu Schritt 1262 weiter. In Schritt 1262 lässt die Steuerung eine Solenoid-D-Logik ablaufen, um einen Betriebsmodus des Solenoid D umzuschalten, und setzt ein Flag Int D done, wenn dies abgeschlossen ist. In Schritt 1264 geht, wenn eine Umschaltung für Solenoid D ausgeführt wurde, die Steuerung zu Schritt 1266 weiter, ansonsten zu Schritt 1268. In Schritt 1266 gibt die Logik eine Solenoid-B-Logik frei. In Schritt 1268 geht, wenn eine Umschaltung für Solenoide C und D stattgefunden hat, die Steuerung zu Schritt 1270 weiter, ansonsten zu Schritt 1280.
  • In Schritt 1270 geht, wenn der Zähler größer als die oder gleich der Verzögerung Seq. ist, die Steuerung zu Schritt 1272 weiter, ansonsten zu Schritt 1280. In Schritt 1272 geht, wenn die Auslass-Solenoide umgeschaltet wurden, die Steuerung zu Schritt 1280 weiter, ansonsten zu Schritt 1220.
  • In Schritt 1280 geht, wenn Auslass- und Einlass-Solenoide umgeschaltet wurden, die Steuerung zu Schritt 1282 weiter; andernfalls kann die Steuerung zu Schritt 1290 weitergehen und enden oder zu Schritt 1202 zurückkehren, um die anstehende Umschaltung abzuschließen oder eine andere Umschaltung durchzuführen. Im Schritt 1282 wird ein Anzeige Hub-Änderung-Komplett erzeugt. In Schritt 1284 werden Freigabe-Flags, welche in den obigen Schritten für Solenoide A-D gesetzt worden sein mögen, für Solenoide A-D gelöscht. In Schritt 1286 werden Ausgeführt-Flags, welche in den obigen Schritten für Solenoide A-D gesetzt worden sein mögen, gelöscht. In Schritt 1288 wird der Zähler gelöscht. Nach Schritt 1288 kann die Steuerung zu Schritt 1290 weitergehen oder zu Schritt 1202 zurückkehren.
  • Die oben beschriebenen Schritte sollen veranschaulichende Beispiele sein; die Schritte können sequentiell, synchron, gleichzeitig, ständig, während überlappender Zeitspannen oder in einer verschiedenen Reihenfolge in Abhängigkeit von der Anwendung ausgeführt werden.
  • Bezug nehmend nun auf 51 wird ein Zustandsflussdiagramm gezeigt, das ein Verfahren zum Steuern eines Ventiltrieb-Solenoids und Melden von Status-Flags veranschaulicht.
  • Wenn ein Solenoid in einem Hoher-Hub-Zustand ist, wie durch Zustand 1300 allgemein angegeben, und in einem Niedriger-Hub-Zustand übergeht, erzeugt eine Steuerung eine Hoher-nach-Niedriger-Hub-Änderungsanforderung. Im Zustand 1302 überwacht eine Steuerung den Kurbelwellenwinkel, um einen vorher berechneten Startwinkel zu lokalisieren. Der Startwinkel kann z. B. auf einen Zielwinkel, um eine Umschaltung zu beginnen, und einen Öldruck, eine Antwortzeit und Spannungsänderung am Solenoid gestützt sein.
  • Wenn der Kurbelwellenwinkel nahe dem Startwinkel ist und der Zähler größer als die Verzögerung Seq. ist, geht die Steuerung zu einem Zustand 1304 weiter. Im Zustand 1304 vergleicht die Steuerung einen aktuellen Kurbelwellenwinkel mit einem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel. Wenn der Kurbelwellenwinkel gleich dem vorbestimmten Kurbelwellenwinkel ist, aktiviert eine Steuerung das Solenoid A.
  • Wenn der Kurbelwellenwinkel nach dem Startwinkel liegt, ist die Steuerung in einem Zustand 1306. Im Zustand 1306 sucht die Steuerung nach dem Zielwinkel. Wenn der Kurbelwellenwinkel nahe dem Zielwinkel ist und eine Zylinder-Identifizierung eine Übereinstimmung zeigt, bestimmt die Steuerung, dass das Solenoid in einem Niedriger-Hub-Modus ist, wie durch den Zustand 1308 geliefert. Zustände 1310–1314 sind ähnlich den Zuständen 1302–1306; jedoch können sie zum Umschalten von einem niedrigen Hub zu einem hohen Hub modifiziert werden.

Claims (27)

  1. Ventilsteuerungssystem für einen Verbrennungsmotor, mit: einem Fahrzeugsteuerungsmodul, das ein Hub-Modus-Befehlssignal erzeugt, um ein Einlassventil und/oder ein Auslassventil zwischen N Öffnen-Hub-Modi überzuführen, wobei N eine ganze Zahl größer Eins ist; einem Zeit-Modul, das ein Antwortzeit-Signal, das eine Dauer zum Durchführen des Übergangs angibt, und ein Hub-Grenze-Signal erzeugt, das den Übergang sperrt, wobei das Zeit-Modul das Antwortzeit-Signal und das Hub-Grenze-Signal basierend auf einem aktuellen Hub-Modus-Signal erzeugt, das einen aktuellen Hubzustand des Einlassventils und/oder des Auslassventils anzeigt, und ein Status-Signal, das einen Status des Hub-Steuerventils anzeigt, das das Einlassventil und/oder das Auslassventil betätigt, und wobei das Zeit-Modul den Übergang basierend auf einem auf ein Einlass- und Auslassventil bezogenen Schaltfenster ermöglicht, das eine Startzeit, die mit einem Öffnen eines Einlassventils verbunden ist, und eine Endzeit aufweist, die mit einem Öffnen eines Auslassventils verbunden ist; und einem Ereignis-Modul, das das aktuelle Hub-Modus-Signal und das Status-Signal basierend auf dem Hub-Befehlssignal, dem Antwortzeit-Signal und dem Hub-Grenze-Signal erzeugt, wobei zumindest eines der Zeit- und Ereignis-Module den Übergang freigibt.
  2. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Ereignis-Modul das aktuelle Hub-Modus-Signal und das Statussignal basierend auf einem Satz von Sensorsignalen erzeugt.
  3. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 2, wobei der Satz Sensorsignale ein Kurbelwinkel-Signal, ein Zylinder-Identifizierungs-Signal, ein Einlass-Nockenwellenpositions-Signal und/oder ein Auslass-Nockenwellenpositions-Signal umfasst.
  4. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Zeit-Modul den Übergang basierend auf einem auf ein Einlass- und Auslassventil bezogenen Schaltfenster ermöglicht, und wobei das Steuerungsmodul einen Öffnen-Hub-Modus von zumindest einem der Einlass- und Auslassventile basierend auf dem Schaltfenster ändert.
  5. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 4, wobei das Zeit-Modul den Übergang verhindert, wenn eine Antwortzeit, um zwischen den N Öffnen-Hub-Modi zu schalten, größer als eine Dauer des Schaltfensters ist.
  6. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Zeit-Modul eine Dauer eines Schaltfensters bestimmt, das mit den Einlass- und Auslassventilen verbunden ist, und wobei das Zeit-Modul basierend auf der Dauer zwischen Öffnen-Hub-Modi schaltet.
  7. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeugsteuerungsmodul die Einlass- und Auslassventile über verschiedene Hub-Steuerventile schaltet.
  8. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Zeit-Modul eine Zeitposition eines Schaltfensters, das mit den Einlass- und Auslassventilen verbunden ist, in Bezug auf eine Kurbelwellen-Zeitsteuerung bestimmt, und wobei das Zeit-Modul basierend auf der Position zwischen den N Öffnen-Hub-Modi schaltet.
  9. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmodul basierend auf einer Schaltfenster-Startzeit, einer Schaltfenster-Endzeit, einem Offset von einer Schaltfenster-Startzeit, einem Offset von einer Schaltfenster-Endzeit und/oder einem prozentualen Anteil einer Schaltfensterdauer einen Zielwinkel zum Schalten zwischen Öffnen-Hub-Modi bestimmt.
  10. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Steuerungsmodul eine Hub-Modus-Steuerung der Einlass- und Auslassventile mit einer Position einer Kurbelwelle und mit einer Ventiltrieb-Zeitsteuerung synchronisiert, und wobei das Steuerungsmodul ein Motorpositions-Synchronisierungs-Flag erzeugt, wenn ein Übergang zwischen den Öffnen-Hub-Modi stattfindet.
  11. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, ferner mit: einem Zylinderereignis-Zähler, wobei das Ereignis-Modul eine Hub-Steuerventil-Antwortzeit, die länger als ein Motorzyklus ist, über den Zylinderereignis-Zähler berücksichtigt.
  12. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Zeit-Modul basierend auf einem Satz Sensorsignalen das Antwortzeit-Signal und das Hub-Grenze-Signal erzeugt.
  13. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 12, wobei der Satz von Sensorsignalen ein Stromversorgungs-Signal, ein Öldruck-Signal, ein Öltemperatur-Signal und/oder ein Kühlmitteltemperatur-Signal umfasst.
  14. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, ferner mit: einem Öldruck-Umwandlungs-Modul, das basierend auf einem Motoröldruck-Signal ein Ventilsteuerungs-Öldruck-Signal einer Einlassventilanordnung und/oder einer Auslassventilanordnung erzeugt.
  15. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei die Umwandlung auf einer Motoröltemperatur basiert.
  16. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei die Umwandlung auf einer Anzahl von Öldruck-Steuerventilen basiert, die mit zumindest einer der Einlass- und Auslassventilanordnungen verbunden sind.
  17. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei das Steuerungsmodul einen Übergang verhindert, wenn das Öldruck-Signal ungefähr kleiner oder gleich 200 kPa ist.
  18. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 14, wobei die Umwandlung auf einer Anzahl von Hub-Steuerventilen basiert, die mit einer Hub-Positions-Steuerung von zumindest einem der Einlass- und Auslassventile verbunden sind.
  19. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei die Öffnen-Hub-Modi einen HOHER-Hub-Modus und einen NIEDRIGER-Hub-Modus einschließen, und wobei das Steuerungsmodul einen Betrieb im NIEDRIGER-Hub-Modus basierend auf dem Öldruck-Signal verhindert.
  20. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul den Übergang verhindert, wenn das Öldruck-Signal eine vorbestimmte Grenze überschreitet.
  21. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul den Übergang für sowohl die Einlass- als auch Auslassventile basierend auf dem Öldruck-Signal verhindert.
  22. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, mit einem Zeit-Modul, das basierend auf dem Öldruck-Signal ein Hub-Grenze-Signal erzeugt; und einem Ereignis-Modul, das basierend auf dem Hub-Grenze-Signal den Übergang verhindert.
  23. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei die Umwandlungseinrichtung basierend auf dem Öldruck-Signal ein Einlassventilsteuerungs-Öldruck-Signal einer Einlassventilanordnung und ein Auslassventilsteuerungs-Öldruck-Signal einer Auslassventilanordnung erzeugt.
  24. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul einen Übergang basierend auf einem Hub-Modus-Befehlssignal verhindert.
  25. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul einen Krümmeröldruck basierend auf einem Ölleitungsöldruck abschätzt, und wobei das Steuerungsmodul den Übergang basierend auf dem Krümmeröldruck ermöglicht.
  26. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Steuerungsmodul basierend auf einer An-Zeit eines Hub-Steuerventils die Krümmertemperatur abschätzt.
  27. Ventilsteuerungssystem nach Anspruch 13, wobei das Ventilbetätigungssystem jedes eines Einlassventils und eines Auslassventils zwischen den mehreren verschiedenen Öffnen-Hub-Modi betätigt.
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