DE19549572C2 - Ventilsteuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung - Google Patents
Ventilsteuereinrichtung und Verfahren zur Steuerung einer VentilsteuereinrichtungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuereinrichtung und ein Verfahren zu deren Steuerung für ein Einlaßventil, das einen ersten kleinen Einlaßventilöffnungswinkel und einen zweiten großen Einlaßventilöffnungswinkel jeweils bezüglich eines Kurbelwellenwinkels aufweisen kann, wobei unter niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast und bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast zu niedriger Motordrehzahl und hoher Motorlast der erste Einlaßventilöffnungswinkel verwendet wird und bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast zu niedriger Motordrehzahl und mittlerer Motorlast der zweite Einlaßventilöffnungswinkel verwendet wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrich
tung für ein Einlaßventil eines Viertakt-Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und eine Ventilsteuereinrichtung für ein Einlaßventil eines Viertakt-
Verbrennungsmotors gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
Aus der Druckschrift DE 42 26 798 A1 ist ein Ventilsteuersystem mit wenigstens zwei
Einlaßventilen für jeden Zylinder bekannt. Dabei wird jedes Einlaßventil durch einen No
cken gesteuert. Die beiden Nocken für die Einlaßventile eines Zylinders lassen sich be
züglich ihres Phasenwinkels gegeneinander und bezüglich ihres Phasenwinkels zur Kur
belwelle verstellen. Durch diese Phasenverschiebungen verändern sich die Steuerzeiten
der einzelnen Ventile untereinander und bezüglich der Kurbelwelle. Die Ventilöffnungs
dauer und der Ventilhub jedes einzelnen Ventils bleibt dabei konstant. Durch die Pha
senverschiebung der Ventile zueinander ändert sich der effektive Öffnungsquerschnitt
für einen Zylinder in Abhängigkeit von den Öffnungsquerschnitten der einzelnen Ventile
zum jeweiligen Zeitpunkt. Für die Steuerung dieser Vorrichtung wird erwähnt, daß bei
Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine sowie in einem vollastnahen Bereich eine geringe
Spreizung, d. h. eine große Ventilüberschneidung zwischen Einlaß- und Auslaßventil so
wie ein Phasenwinkel von Betrag 0, d. h. keine Verschiebung der jeweiligen Einlaßno
cken zueinander, eingestellt ist. Mit abnehmender Brennkraftmaschinenlast, d. h. zum
Teillastbereich hin, wird die Spreizung vergrößert. Das heißt, die Ventilüberschneidung
zwischen Einlaß- und Auslaßventil wird verringert und gleichzeitig ein stets wachsender
Phasenwinkel zwischen den parallel wirkenden Nocken eingestellt.
Aus der Druckschrift US 51 33 310 ist eine Vorrichtung zur Steuerung von Ein- und
Auslaßventilen bekannt. Dabei wird die Nockenwellenspreizung zwischen Einlaß- und
Auslaßventil verändert, um so eine große oder kleine Ventilüberschneidung zu errei
chen. Darüber hinaus beschreibt diese Druckschrift ein Verfahren zur Steuerung dieser
Vorrichtung in Abhängigkeit von Motordrehzahl und Motorlast.
Beim Steuern eines Viertakt-Automobilverbrennungsmotors ist es aus der JP-A-62-191 636
bekannt, den Zeitpunkt, an welchem das Einlaßventil öffnet und den Zeitpunkt, zu
welchem sich das Einlaßventil schließt, zu verzögern, um ein Überlappen zwischen Ein
laß- und Auslaßzeitspannen zu vermindern, wenn die Motordrehzahl niedriger als ein
vorherbestimmter Motordrehzahlwert ist und die Motorlast geringer als ein vorherbe
stimmter Motorlastwert ist, um den Verbrennungswirkungsgrad zu verbessern, damit er
an den Motorbetrieb bei niedrigen Drehzahlen mit geringer Last angepaßt ist, und den
Zeitpunkt, an welchem das Einlaßventil schließt in Richtung zum unteren Totpunkt (UT),
sowie den Zeitpunkt, zu welchem das Einlaßventil sich öffnet, nach vorne zu verschie
ben, wenn die Motordrehzahl geringer als die vorherbestimmte Motordrehzahl, jedoch
die Motorlast nicht geringer als die vorherbestimmte Motorlast ist, um den Füllungswir
kungsgrad für erhöhtes Ausgangsdrehmoment während des Motorbetriebes bei niedri
ger Drehzahl mit hoher Last zu erhöhen. JP-A-62-191 636 schlägt die Verwendung ei
nes variablen Ventilsteuerzeitenmechanismussees vor, der ein einziges Nockenprofil
verwendet, um die Steuerzeiten des Einlaßventiles bei unveränderter Ventilbetätigungs
zeit zu verlagern.
JP-A-2-42 105 schlägt vor, einen Wechsel zwischen Ventilbetätigung bei niedriger No
ckendrehzahl und Ventilbetätigung bei hoher Nockendrehzahl durchzuführen, wenn die
Motorleistung, die bei Ventilsteuerzeiten von niedriger Nockendrehzahl, im wesentlichen
gleich der Motorleistung ist, die bei Ventilsteuerzeiten von hoher Nockendrehzahl er
zeugt wird, um Stöße während des Wechsels zu unterdrücken.
Gemäß JP-A-62-191 636 bleiben die Ventilschließzeiten bezüglich des UT bei einem
Wechsel vom Motorbetrieb bei niedrigen Drehzahlen mit niedriger Last zu einem Motor
betrieb bei niedrigen Drehzahlen mit mittlerer Last, die geringer ist als ein vorherbe
stimmter Motorlastwert ist, zurück, und bewirkt dabei einen unbefriedigenden Füllungs
wirkungsgrad und eine schwache Beschleunigung. Im Falle schneller Beschleunigung,
um eine Zunahme von geringer Motorlast zu hoher Motorlast zu bewirken, die einen vor
herbestimmten Motorlastwert während des Betriebes bei niedrigen Drehzahlen über
steigt, wird eine genügend schnelle Zunahme des Füllungswirkungsgrades nicht erwar
tet, aufgrund einer Verzögerung des hydraulischen Betätigers des variablen Ventilsteu
erzeiten-Mechanismussees, dabei eine unbefriedigende Leistungsfähigkeit und schnelle
Beschleunigung hervorrufend.
Gemäß der Steuerungsstrategie, wie sie durch JP-A-2-42 105 gelehrt wird, kann ein
Unterschied des Motordrehmomentes während eines Wechsels unterdrückt werden.
Jedoch erfolgt der Wechsel während einer Ventilschließzeitspanne innerhalb einer Um
drehung der Nockenwelle. Mit anderen Worten, erfolgt der Unterschied im Drehmoment
während einer sehr kurzen Zeitspanne. Daher ist es schwer einen Drehmomentstoß auf
ein befriedigend niedriges Niveau zu unterdrücken. Abgesehen davon, ist gemäß dieser
bekannten Steuerungsstrategie der Wechsel nicht erlaubt, es sei denn die Motorleistung,
die bei Ventilsteuerzeiten von niedriger Nockenwellendrehzahl erzeugt wird im wesentli
chen gleich der Motorleistung ist, die bei Ventilsteuerung von hoher Nockenwellendreh
zahl produziert wird. Insbesondere ist der Wechsel nicht erlaubt während des Motorbe
triebes bei niedrigen Drehzahlen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteu
ereinrichtung eines Viertakt-Verbrennungsmotors der eingangs genannten Art zu nen
nen und eine Ventilsteuereinrichtung eines Viertakt-Verbrennungsmotors der eingangs
genannten Art zu verbessern, so daß die Beschleunigungsleistung eines Viertakt
verbrennungsmotors verbessert ist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteu
ereinrichtung mit den Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ventilsteuereinrichtung mit den Merk
male des Anspruchs 7 gelöst.
Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Beschleunigungsleistung vom Mo
torbetrieb bei niedrigen Drehzahlen mit geringer Last zum Motorbetrieb bei niedrigen
Drehzahlen mit hoher Last zu verbessern und das Erzeugen von NOx während des Mo
torbetriebes bei niedrigen Drehzahlen mit mittlerer Last zu unterdrücken.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindungsgegenstände sind in den jeweiligen Unteran
sprüchen dargelegt.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Nockenantriebseinrichtung verwendet, die eine
Antriebswelle beinhaltet, die drehbar um eine Wellenachse ist und angetrieben ist, um
sich um die Wellenachse in Abhängigkeit der Kurbelwellendrehung eines Automobil
viertaktverbrennungsmotors zu drehen, und einen Nocken der in Antriebsverbindung mit
einem Motoreinlaßventil steht, um das Einlaßventil zu öffnen. Der Nocken ist drehbar um
die Wellenachse relativ zur Antriebswelle. Der Nocken weist eine Antriebsverbindung
von der Antriebswelle auf, welche ein Antriebsbauteil beinhaltet, das mit der Antriebs
welle drehbar ist, eine Unterstützung, und ein Zwischenbauteil, das in der Unterstützung
zum Drehen um ihre Achse unterstützt ist. Das Antriebsbauteil ist mit dem Zwischen
bauteil durch eine erste Kupplung in einer ersten Stellung beabstandet von der Wellen
achse gekuppelt, und der Nocken ist mit dem Zwischenbauteil durch eine zweite Kupp
lung in einer zweiten Stellung winkelig beabstandet von der ersten Stellung bezüglich der
Wellenachse gekuppelt. Jede der ersten und zweiten Kupplung weist eine bewegliche
Verbindung mit dem Zwischenbauteil auf, um ein Variieren ihres Abstandes von der
Achse des Zwischenbauteiles während des Betriebes zu erlauben. Die Unterstützung ist
in Abhängigkeit von einem Steuerungssignal positionierbar zwischen einer konzentri
schen Stellung, in welcher das Zwischenbauteil konzentrisch zur Antriebswelle ist und
einer exzentrischen Stellung, in welcher die Achse des Zwischenbauteiles exzentrisch
zur Wellenachse der Antriebswelle ist. Steuereinrichtungen erzeugen das Steuerungs
signal zum Positionieren der Unterstützung in Abhängigkeit variierender Betriebsbedin
gungen des Motors. Gemäß der Erfindung erzeugt die Steuerungseinrichtung das Steu
erungssignal zum Positionieren der Unterstützung in der exzentrischen Stellung während
des Motorgetriebes bei geringen Drehzahlen mit geringer Last, erzeugt die Steuerungs
einrichtung das Steuerungssignal zum Positionieren der Unterstützung in die exzentri
sche Stellung in Abhängigkeit des Wechsels des Motorbetriebes von niedrigen Dreh
zahlen mit geringer Last zum Motorbetrieb mit geringer Drehzahl bei hoher Last, und
erzeugt die Steuerungseinrichtung das Steuerungssignal zum Positionieren der Unter
stützung in der konzentrischen Stellung in Abhängigkeit des Wechsels des Motorbetrie
bes bei niedriger Drehzahl mit niedriger Last zum Motorbetrieb bei niedriger Drehzahl mit
mittlerer Last, die höher ist als die niedrige Last aber niedriger als die hohe Last.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung durch die Beschreibung eines Ausführungs
beispiels in Verbindung mit den dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf einen Automobilviertaktverbrennungsmotor
mit einer Einlaßnockenwellenanordnung, die über Einlaßventilen angeord
net ist;
Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus Fig. 5;
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 1;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 aus Fig. 1;
Fig. 5 eine teilweise Seitenansicht, teilweise geschnitten, des in Fig. 1 gezeigten
Mechanismus;
Fig. 6 ein Diagramm eines Hydrauliksystems, welches mit dem Mechanismus
gekoppelt ist;
Fig. 7(A) in gebrochenen Linien ein Ventilhubdiagramm des Auslaßventiles, in
Punktstrichlinien ein Grenzventilhubdiagramm des Einlaßventiles, wenn
der Mechanismus unter exzentrischen Bedingungen betrieben wird, und in
voll durchgezogenen Linien das andere Grenzventilhubdiagramm des
Einlaßventiles, wenn der Mechanismus unter konzentrischen Bedingungen
betrieben wird;
Fig. 7(B) in Punktstrichlinien die Winkelgeschwindigkeit, mit welcher sich der durch
eine Antriebswelle angetriebene Nocken dreht relativ zur Winkelgeschwin
digkeit der Antriebswelle, wenn die Mechanismen unter exzentrischen Be
dingungen betrieben wird, und in voll durchgezogenen geraden horizonta
len Linien die Winkelgeschwindigkeit des Nockens relativ zur Winkelge
schwindigkeit der Antriebswelle, wenn der Mechanismus unter konzentri
schen Bedingungen betrieben wird;
Fig. 8 ein Flußdiagramm einer Steuerroutine;
Fig. 9 eine Einlaßventilsteuerkarte, die einen ersten Modus darstellt, wie die Ven
tilverweildauer des Einlaßventiles des Motors zwischen den beiden Grenz
ventildiagrammen, wie sie in Fig. 7(A) dargestellt sind,
variiert wird
Fig. 10 Flußdiagramm einer modifizierten Steuerroutine;
und
Fig. 11 eine Einlaßventilsteuerkarte, die einen modifizierten Modus des Variierens
der Ventilverweildauer des Einlaßventiles darstellt.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 6 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Ven
tilsteuereinrichtung beschrieben, wie es für Automobilverbrennungsmotoren verwendet
wird. Der Motor weist eine Drossel auf, die graduell öffnet, um die Durchflußrate der
brennbaren Gase zum Zylinder über die Einlaßventile zu steuern. Die Einlaßventile wer
den durch einen Mechanismus angetrieben, der nachfolgend beschrieben wird, während
die Auslaßventile durch Auslaßnocken betätigt werden, die jeweils auf einer Auslaßno
ckenwelle befestigt sind, die durch die Motorkurbelwelle angetrieben wird.
Grundsätzlich besteht der Mechanismus aus einem Antriebsbauteil, in der Form eines
Antriebsbundes 22, der drehbar mit der Antriebswelle 10 ist. Der Antriebsbund 22 verfügt
über einen radialen Schlitz 24. Ein Zwischenbauteil in der Form einer kreisrunden Schei
be 28 weist einen Stift 26 auf, der von seiner einen Seite ausgehend sich in den radialen
Schlitz 24 des Antriebsbundes 22 erstreckt. Die kreisrunde Scheibe 28 ist um die An
triebswelle 10 mit genügend radialem Spiel (siehe Fig. 5) angeordnet, und weist einen
anderen Stift 30 auf, der von ihrer gegenüberliegenden Seite in einen radialen Schlitz 52
sich erstreckt, der in einen angetriebenen Bund 54 eingeschliffen ist, der ein integrales
Teil eines Nockens 56 bildet, dessen Bewegung gesteuert wird. Der Nocken 56 ist auf
der Antriebswelle 10 zur relativen Rotation dazu befestigt. Die Scheibe 28 ist durch eine
Lagerung 36 einer Unterstützung oder eines Scheibengehäuses 34 unterstützt, welches
selbst bewegbar ist, um die Exzentrizität der Scheibe 28 gegenüber der Antriebswelle 10
zu variieren. Aufgrund der verschiedenen Stellungen, in welchen diese Scheibe 28 in
nerhalb der Drehebene angeordnet werden kann, und daher, aufgrund der unterschied
lichen Stellungen des radialen Schlitzes 24 des Antriebsbundes 22, in welchen der Stift
26 der Scheiben 28 eingreift und dem radialen Schlitz 52 des angetriebenen Bundes 54,
in welchen der Stift 30 der Scheibe 28 eingreift, kann die Winkelgeschwindigkeit des No
ckens 56 bei verschiedenen rotativen Stellungen variiert werden.
Ein derartiger Mechanismus ist in der US-Patent-Nr. 5333579 (Hara et al.) veröffentlicht
am 02.08.1994 beschrieben. Dieses US-Patent weist zugehörige Anmeldungen auf,
nämlich GB-A-22 63 529, veröffentlicht am 28.07.1993 und DE-A-43 02 246 A1, veröffent
licht am 29.07.1993. Modifizierte Versionen des Mechanismuses sind beschrieben in
US-Patent-Nr. 5365896, (Hara et al.) veröffentlicht am 22.11.1994. Zu diesem US-Patent
gibt es entsprechende Anmeldungen, nämlich GB-A-22 68 246, veröffentlicht am
05.01.1994 und DE-A-43 20 126 A1, veröffentlicht am 23.12.1993.
Der Mechanismus wird nun stärker im Detail betrachtet.
Der Mechanismus wird auf einen Doppelnocken 56 mit zwei Nockenerhebungen 58 und
60 angewendet, die Ventilstößel von zwei Einlaßventilen 62 und 64 für den zugehörigen
Zylinder eines Automobilviertaktverbrennungsmotors steuern. Die Antriebswelle 10, wel
che alle Nocken antreibt, ist drehbar durch konventionelle Einrichtungen, wie z. B. ein
Zahnrad oder eine Kette. Die Nocken 56 sind nicht integral mit der Welle 10 ausgebildet,
sondern drehbar relativ zur Welle 10. Ihre Bewegung ist in Längsrichtung begrenzt.
Der Antriebsbund 22 ist koaxial mit der Welle 10 zum Drehen mit ihr durch einen Splint
180 montiert und weist eine Hülse 182 auf, die drehbar vom angrenzenden Nocken 56
aufgenommen ist. Der radiale Schlitz 24 befindet sich gleitend mit dem ersten Stift 26 der
kreisrunden Scheibe oder der Zwischenbauteile 28 in Eingriff. Der Stift 26 ist drehbar
unterstützt durch die Scheibe 28 und erstreckt sich von einer Seite der Scheibe 28 in
den radialen Schlitz 24. Sich erstreckend von der gegenüberliegenden Seite der Scheibe
28 ist der Stift 30 angeordnet, welcher symmetrisch und vorzugsweise um 180° vom Stift
26 beabstandet ist.
Ein mittiges Loch 32 auf der Scheibe 28 ist breit und die Scheibe 28 berührt nicht die
Oberfläche der Antriebswelle 10, sondern kann sich frei in Stellungen bewegen, die ex
zentrisch zur Antriebswelle 10 sind. Das Scheibengehäuse oder die Unterstützung 34
weist eine Lagerung 36 auf, welche die Scheibe 28 zum Drehen unterstützt. Das Scheibengehäuse
34 ist beweglich, um die Scheibe 28 in einer Ebene rechtwinklig zur Achse
X der Welle 10 zu bewegen. Das Scheibengehäuse 34 weist ein Loch 38 auf (Fig. 2),
welches drehbar eine Schwenkwelle 42 aufnimmt, so daß das Scheibengehäuse 34 um
die Schwenkwellenachse X geneigt werden kann. Das Scheibengehäuse 34 weist ein
Betätigungsteil 224 auf, welches um 180° von dem Loch 38 versetzt ist.
Der Stift 30 ist drehbar in der Scheibe 28 gelagert und kann entlang dem radialen Schlitz
52 des angetriebenen Bundes 54 gleiten, dabei ein integrales Teil bilden und daher
drehbar mit den Nocken 56 sein. Der Nocken 56 ist frei drehbar auf der Welle 10, kann
jedoch in Längsrichtung gleiten. Der Nocken 56 weist zwei Nockenerhebungen 58 und
60 auf, welche Ventilstößel 62 und 64 von zwei Einlaßventilen 66 und 68 für einen Zylin
der steuern.
Der Nocken 56 ist durch zwei Nockenwellenlagerabschnitte 70 und 72 im Zylinderkopf
74 gelagert.
Das Betätigungsteil 224 befindet sich in Kontakt mit einem Hydraulikkolben 246, der zu
einem Stempel 248 gehört, der durch eine Druckfeder 250 vorgespannt ist, so daß das
Scheibengehäuse 34 um die Schwenkwelle 42 schwenken kann zwischen einer durch
eine Feder bestimmten erste Stellung, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 darge
stellt, und einer zweiten Stellung, wie durch die vollständig durchgezogene Linie in Fig.
2 dargestellt, in Abhängigkeit der Bewegung des Hydraulikkolbens 246.
Bezugnehmend auf Fig. 6, bildet der Kolben 246 eine Kammer 252, welche mit einem
elektromagnetisch angetriebenen Zwei-Stellungsventil 254 verbunden ist, welches einen
Elektromagneten-Soleonid 256 aufweist. Der Elektromagnet 256 ist mit einer mikrocom
putergestützten Motorsteuerung 258 verbunden. Sobald die Steuerung 258 ein Aus-
Signal ausgibt, wird der Elektromagnet 256 inaktiviert. Inaktivierung des Elektromagne
ten 256 erlaubt es einer Umkehrfeder 260, das Ventil 254 in eine durch die Feder 260
bestimmte erste Stellung 262 zu bringen. In der ersten Stellung 262 wird die Kammer
252 entleert. Sobald die Steuerung 258 ein An-Signal ausgibt, wird der Elektromagnet
256 aktiviert. Aktivieren des Elektromagneten 256 bewegt das Ventil 254 entgegen der
Feder 260 in eine zweite Stellung 264. In der zweiten Stellung 264 wird ein Teil einer
Hydraulikflüssigkeit, die von einer Pumpe 266 abgegeben wird, die durch die Motorkurbelwelle
angetrieben wird, der Kammer 252 zugeführt. Der verbleibende Teil der Hydrau
likflüssigkeit von der Pumpe 266 wird Teilen und Abschnitten des Motors zur Schmierung
zugeführt.
In Fig. 6 ist die Steuerung 258 mit einem Kurbelwellenwinkelaufnehmer 270, einer Luft
durchflußmeßeinrichtung 272 und einem Drosselöffnungsgradsensor 274 verbunden.
Der Kurbelwellenwinkelaufnehmer 270 erzeugt eine Reihe von Impulsen, deren Anzahl
pro Minute der Anzahl der Umdrehungen der Kurbelwelle des Motors pro Minute ent
spricht. Die Luftdurchflußmeßeinrichtung 272 nimmt die Flußrate eingesaugter Luft auf,
die den Motorzylindern zugeführt wird und erzeugt ein für die Luftdurchflußrate indikati
ves Ausgangssignal. Der Drosselöffnungsgradsensor 274 nimmt den Öffnungsgrad der
Motordrossel auf und erzeugt ein drosselöffnungsgradabhängiges Ausgangssignal, wel
ches indikativ für den ermittelten Öffnungsgrad ist. Während des Betriebes des Motors
dreht sich die Antriebswelle 10 um ihre Achse X. Die Welle 10 dreht den Antriebsbund
22. Der radiale Schlitz 24 befindet sich in Eingriff mit dem Stift 26, welcher von der
Scheibe 28 aus sich erstreckt und die Scheibe 28 dreht. Durch den Stift 30 und den ra
dialen Schlitz 52, dreht die Scheibe 28 den Nocken 56, welcher die Ventilstößel 62 und
64 der Einlaßventile 66 und 68 steuert. Wenn die Achse X der Welle 10 auf der Achse Y
der Scheibe 28 zu liegen kommt, gibt es keine Differenz der Winkelgeschwindigkeiten
der Welle 10 und des Nocken 56. Der Stift 30 der Scheibe 28 veranlaßt den radialen
Schlitz 52 des Nockens 56 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie die Welle 10 zu
drehen.
Es wird nun angenommen, daß das Scheibengehäuse 34 nun um die Schwenkachse 42
gekippt und die Scheibe 28 nach unten bewegt ist, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist und
somit eine Exzentrizität zwischen der Welle 10 und der Scheibe 28 produzierend. Wenn
die Welle 10 sich mit konstanter Drehzahl dreht, wird die Winkelgeschwindigkeit der
Scheibe 28 nicht länger gleich der Winkelgeschwindigkeit der Welle 10 sein, sondern in
der Winkelstellung, wie sie in Fig. 6 gezeigt ist, wird sie höher sein als die der Welle 10.
Offensichtlich kann, durch Erhöhen der Exzentrizität, die Differenz der Winkelgeschwin
digkeiten zwischen der Scheibe 28 und der Welle 10 erhöht werden. Mit anderen Wor
ten, befindet sich die Scheibe 28 am Ende einer Beschleunigungsphase, in der sich ihre
Winkelgeschwindigkeit auf einen Wert höher als die Winkelgeschwindigkeit der Welle 10
erhöht hat. Dieser Wert ist einstellbar innerhalb vorherbestimmter Grenzen durch Variie
ren des Betrags der Exzentrizität.
Sobald sich der Mechanismus durch 180° gedreht hat, entsteht die entgegengesetzte
Situation, das heißt, die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 ist niedriger als die der
Welle 10.
Vom obigen wird es offensichtlich, daß es einen Moment zwischen den beiden beschrie
benen Situationen gibt, in welchem die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 gleich der
der Welle 10 ist. Dieser Moment wird immer dann auftreten, wenn die radiale Ebene,
welche die Achse Y der Scheibe 28 und die Stifte 26 und 30 einschließt, ungefähr recht
winklig zur Ebene der Zeichnung Fig. 5 ist.
Es ist offensichtlich, daß wenn die Welle 10 und der Antriebsbund 22 mit sich derselben
Drehzahl drehen, die Scheibe 28 beschleunigt oder gebremst wird, abhängig von dem
relativen Winkel und momentanen Winkelstellungen der verschiedenen zusammenhän
genden Komponenten. In zwei relativen Winkelstellungen wird die Scheibe 28 mit einer
Drehzahl gleich der der Welle 10 drehen, während ihre Drehzahl in Zwischenwinkelstel
lungen höher oder niedriger als die der Welle 10 sein wird.
Diese Variationen relativer Drehzahlen werden erzeugt durch die Übertragung von Be
wegung der Scheibe 28 durch den Stift 30 und den radialen Schlitz 52 des Nocken 56,
mit dem Ergebnis, daß der Nocken 56 maximale und minimale Momentandrehzahlen
aufweist.
Vom obigen wird es klar, daß der Mechanismus die Ventilsteuerzeiten der Einlaßventile
66 und 68 ändern kann durch direktes bestimmten der Drehzahl, mit welcher die Nocken
56 rotieren.
Das Flußdiagramm aus Fig. 8 stellt eine Steuerrotine einer Ausführungsform dar. Ge
mäß dieser Steuerrotine wird die Steuerung 258 programmiert.
Am Eingabefeld 101 erhält die Steuerung 258 Informationen über die Motordrehzahl N,
die Einlaßluftdurchflußrate Q, und den Drosselöffnungsgrad θT, durch Lesen der jeweiligen
Ausgabe des Kurbelwellenwinkelsensors 270, der Luftdurchflußmeßeinrichtung 272
und des Drosselöffnungsgradsensors 274. Beim nächsten Feld 102 berechnet die Steu
erung 258 eine tatsächliche Leistungsbedarfrate des Bedieners, das heißt, die Ge
schwindigkeit V mit welcher der Drosselöffnungsgrad θT sich ändert. Die Geschwindigkeit
V kann wie folgt ausgedrückt werden.
V = delta θT/delta t
wobei: delta θT eine Differenz zwischen neu eingegebenem θT und vorangegangenem
eingegebenem θT repräsentiert; und
delta t eine Zeitspanne darstellt, nach deren Ablauf die Ausführung der Steuerroutine ini ziert wird.
delta t eine Zeitspanne darstellt, nach deren Ablauf die Ausführung der Steuerroutine ini ziert wird.
Im Feld 103 erhält die Steuerung 258 die Information über die Motorlast, durch Berech
nen einer grundlegenden Benzineinspritzmenge TP welche wie folgt ausgedrückt werden
kann:
TP = (Q/N) × Ke
wobei: Ke ein Koeffizient ist.
Die Steuerung 258 bestimmt als nächstes, bei Feld 104, ob die tatsächliche Motordreh
zahl N geringer ist als ein vorgegebener Motordrehzahlwert N2, das heißt, ungefähr 5000
Umdrehungen pro Minute. Wenn dies der Fall ist, bestimmt die Steuerung 258 bei Feld
105, ob die Drosselöffnungsgradgeschwindigkeit V geringer ist oder gleich einem vor
herbestimmten Geschwindigkeitswert VS. Wenn dies der Fall ist, bestimmt die Steuerung
258 bei Feld 106, ob die tatsächliche Basisbenzineinspritzmenge TP geringer oder gleich
einer vorherbestimmten Basisbenzineinspritzmenge TP1 ist. Wenn dies der Fall ist, be
stimmt die Steuerung 258 bei Feld 107, ob die tatsächliche Motordrehzahl N geringer ist
als eine vorgegebene Motordrehzahl N1, das heißt ungefähr 2000 Umdrehungen pro
Minute, welcher Wert geringer ist als der Wert N2. Wenn dies der Fall ist, bestimmt die
Steuerung 258, daß das Einlaßventil für eine kurze Ventilsteuerungsverweildauer (SVD)
offengelassen werden soll, um an den Motorbetrieb im Leerlauf und bei niedrigen Drehzahlen
mit niedriger Last angepaßt zu sein (ein Bereich in Fig. 9), und gibt ein Aus-
Signal aus bei Feld 108.
Bezugnehmend auf Fig. 6, in Abhängigkeit des Aus-Signales von der Steuerung 258,
wird der Elektromagnet 256 des Elektromagnetventiles 254 inaktiviert, wobei die Zufuhr
der Hydraulikflüssigkeit zur Kammer 252 blockiert und das Entleeren der Hydraulikflüs
sigkeit aus der Kammer 252 erlaubt wird. Das Entleeren der Hydraulikflüssigkeit aus der
Kammer 252 erlaubt der Umkehrfeder 250 den Handgriff 244 des Scheibengehäuses 34
nach unten zu bewegen, wie in Fig. 6 gezeigt, wobei das Scheibengehäuse 34 um die
Schwenkachse 42 (siehe Fig. 2) in die exzentrische Stellung gekippt wird, wie dies
durch die Punktstrichlinie in Fig. 2 dargestellt ist. Bei diesem Vorgang, wird die Achse Y
der Scheibe 28 exzentrisch gegenüber der Wellenachse X der Antriebswelle 10. In der
exzentrischen Stellung, sobald die Antriebswelle 10 sich mit konstanter Drehzahl dreht,
ist die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 nicht mehr gleich der der Antriebswelle 10,
sondern wird höher sein als die der Antriebswelle 10 über eine erste Umdrehung der
Antriebswelle um 180°, wie dies durch die Zeitdauer zwischen P1 und P2 in Fig. 7(B)
gezeigt ist, und niedriger als die der Antriebswelle sein, über die nachfolgende zweite
Umdrehung der Antriebswelle über 180°, wie dies durch die Zeitdauer zwischen P2 und
P3 angedeutet wird. In Fig. 7(B) stellt die Punktstrichlinie der Kurve die Winkelge
schwindigkeit des Nocken 56 relativ zur Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 10 dar.
Unter diesen Bedingungen wird das Einlaßventilhubdiagramm, wie es durch eine Punkt
strichlinie in Fig. 7(A) dargestellt ist, erzeugt. Das Einlaßventil öffnet an einer ersten
Öffnungssteuerzeit vor oder nahe dem oberen Totpunkt (OT) und schließt an einer ers
ten Schließsteuerzeit nach oder nahe dem unteren Totpunkt (UT). Ein überlappen der
Auslaß- und Einlaßzeitabschnitte wird gering oder minimal gehalten, so daß das verblei
bende Gas im Zylinder auf niedrigem Niveau gehalten wird, wobei das Verbrennen der
Brennstoffmixtour verbessert wird, was sich in guter Benzinverbrauchswirtschaftlichkeit
äußert.
Wenn am Feld 104 die Motordrehzahl N nicht geringer ist als der Wert N2, bestimmt die
Steuerung 258, daß die Einlaßventile für eine lange Zeitdauer offengehalten werden
sollten, um an den Motorbetrieb bei hohen Drehzahlen (D-Bereich in Fig. 9) angepaßt
zu sein, und gibt ein An-Signal an das Feld 109 aus.
In Abhängigkeit des An-Signales von der Steuerung 258, wird der Elektromagnet 256
des Elektromagnetventiles 254 aktiviert, was die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zur
Kammer 252 erlaubt und ein Blockieren des Entleerens von Hydraulikflüssigkeit aus der
Kammer 252 bewirkt. Wenn der Druck in der Kammer 252 sich erhöht, bewegt der Kol
ben 256 das Betätigungsteil 244 des Scheibengehäuses 34 nach oben, wie in Fig. 6
gezeigt, gegen die Wirkrichtung der Druckfeder 250, wobei das Scheibengehäuse 34 um
die Schwenkwelle 42 in die konzentrische Stellung bewegt wird, wie durch die vollständig
durchgezogene Linie in Fig. 2 dargestellt. In der konzentrischen Stellung, bei der die
Achse Y der Scheibe 28 mit der Wellenachse X der Antriebswelle 10 übereinstimmt, ist
die Winkelgeschwindigkeit der Scheibe 28 gleich der der Antriebswelle 10.
Unter dieser Bedingung wird das Einlaßventilhubdiagramm, wie es durch die vollständig
durchgezogene Linie in Fig. 7(A) dargestellt ist, erzeugt. Wenn man das Ventilhubdia
gramm mit dem durch die Punktstrichlinie dargestellten vergleicht, ist festzustellen, daß
mit dem gleichen Ventilhub die Ventilverweildauer, das heißt der Zeitabschnitt eines ge
öffneten Ventiles verlängert. Gemäß dem Ventilhubdiagramm, welches durch die voll
ständig durchgezogenen Linien dargestellt ist, öffnet das Einlaßventil zu einer zweiten
Öffnungssteuerzeit, die vorgelagert ist gegenüber der ersten Öffnungssteuerzeit und
schließt bei einer zweiten Schließsteuerzeit, die gegenüber der ersten Schließsteuerzeit
verspätet ist. Ein Überlappen der Auslaß- und Einlaßzeitabschnitte ist nun maximal. Dies
ist notwendig, um die Trägheit des Gases zu kompensieren, welches in und aus dem
Motorzylinder sich bewegt. Daher kann der Motor ein hohes Ausgangsdrehmoment bei
hohen Motordrehzahlen erzeugen.
Wenn beim Feld 105 die Drosselöffnungsgradgeschwindigkeit V größer als der Wert VS
ist, bestimmt die Steuerung 258 bei Feld 108, daß das Einlaßventil offengehalten werden
sollte für eine kurze Ventilverweildauer (SVD), d. h. einen kleinen Öffnungswinkel des
Einlaßventils bezüglich der Kurbelwelle. Da die Steuerzeit, zu welcher das Einlaßventil
schließt unmittelbar nach dem unteren Totpunkt (UT) sich anschließt, wird der Füllungs
wirkungsgrad und das Ausgangsdrehmoment erhöht, was in verbesserter Beschleuni
gung sich äußert. Da die Steuerzeit, zu welcher das Einlaßventil sich öffnet unmittelbar
vor dem oberen Totpunkt (OT) erfolgt, ist das Überlappen der Auslaß- und Einlaßzei
tabschnitte minimal, wodurch zurückbleibendes Gas unterdrückt wird, wobei die Wahrscheinlichkeit
des Auftretens von Klopfen verringert wird. Daher kann die Zündkerzen
steuerzeit vorverlagert werden, um eine Zunahme des Motorausgangsdrehmomentes zu
bewirken.
Wenn bei Feld 106 die tatsächliche Basisbenzineinspritzmenge Tp größer als ein vorher
bestimmter Benzineinspritzwert Tp1 ist, bestimmt die Steuerung 258 bei Feld 110, ob die
tatsächliche Basisbenzineinspritzmenge TP größer oder gleich einem vorgegebenen
Benzineinspritzmengenwert TP2 ist. Dieser vorgegebene Wert TP2 definiert eine untere
Grenze des Motorbetriebes mit hoher Last und eine obere Grenze des Motorbetriebes
mit mittlerer Last. Daher ist der Wert TP2 größer als der Wert TP1, welcher eine untere
Grenze des Motorbetriebes mit mittlerer Last und eine obere Grenze des Motorbetriebes
mit niedriger Last definiert. Wenn die tatsächliche Basisbenzineinspritzmenge TP größer
als oder gleich dem Wert TP ist, bestimmt die Steuerung 258, daß das Einlaßventil für
eine kurze Ventilverweildauer (SVD) geöffnet sein sollte, um an den Motorbetrieb bei
niedrigen und mittleren Drehzahlen mit hohen oder schweren Lasten (C-Bereich in Fig.
8) angepaßt zu sein und gibt ein Aus-Signal aus. Wenn bei Feld 107 die tatsächliche
Motordrehzahl N größer ist als der Wert N1, bestimmt die Steuerung 258 bei Feld 109,
daß das Einlaßventil für eine lange Ventilverweildauer (LVD), d. h. für einen großen Öff
nungswinkel des Einlaßventils bezüglich der Kurbelwelle, geöffnet sein sollte, um dem
Motorbetrieb bei mittleren Drehzahlen mit niedriger Last (B-Bereich in Fig. 9) angepaßt
zu sein und gibt ein An-Signal aus.
Wenn bei Feld 110 die tatsächliche Basisbenzineinspritzmenge TP kleiner als der Wert
TP2 ist, bestimmt die Steuerung 258 bei Feld 109, daß das Einlaßventil für eine lange
Ventilverweildauer (LVD) geöffnet sein sollte, um an den Motorbetrieb bei niedrigen oder
mittleren Drehzahlen mit mittlerer Last (B-Bereich in Fig. 9) angepaßt zu sein und gibt
ein An-Signal aus. Da die Steuerzeit, zu welcher das Einlaßventil schließt nach dem un
teren Totpunkt (UT) verlegt wird, verringern sich die Pumpverluste, wobei der Wirkungs
grad verbessert und der Benzinverbrauch gesenkt wird. Da das Überlappen der Auslaß-
und Einlaßzeitabschnitte vergrößert ist, erhöht sich die Menge von zurückgebliebenem
Gas im Zylinder, wobei eine Zunahme der inneren Abgaszirkulation bewirkt wird, welche
die Produktion von NOx unterdrückt.
Ein Wechsel von Betrieb bei kurzer Ventilverweildauer (SVD) des Einlaßventiles zu lan
ger Ventilverweildauer (LVD) des Einlaßventiles verändert den Füllungswirkungsgrad.
Jedoch ändert sich die Ventilverweildauer graduel und in einer kontinuierlichen Weise für
eine Zeitspanne von ungefähr 0,3 Sekunden bis 0,5 Sekunden, wodurch das Auftreten
starker Drehmomentstöße verhindert wird. Abgesehen davon, beinhaltet der Wechsel
keine Änderungen des Ventilhubes. Da der Ventilhub während des Wechsels unverän
dert bleibt, ist der Wechsel des Füllungswirkungsgrades geringer verglichen mit dem
Fall, wo der Wechsel eine Änderung des Ventilhubes einschließt. Dadurch ist der Dreh
momentstoß geringer.
Wenn die Motordrehzahl N nicht geringer als der Wert N2 ist, bestimmt die Steuerung
258 bei Feld 109 daß das Einlaßventil für eine lange Ventilverweildauer offengehalten
werden soll, um an den Motorbetrieb bei hohen Drehzahlen mit hoher Last (D-Bereich in
Fig. 9) angepaßt zu sein und gibt ein An-Signal aus.
Im Fall, wo ein rasches Abbremsen aufgrund des Loslassens eines Gaspedales des
Motors während eines langen Ventilverweildauerbereiches des Einlaßventiles im B-
Bereich in Fig. 9 auftritt, findet ein schneller Wechsel vom Betrieb mit langer Ventilver
weildauer zum Betrieb mit kurzer Ventilverweildauer statt. Daher verschiebt sich die
Steuerzeit zu welcher das Einlaßventil schließt, nahe zum unteren Totpunkt (UT), wobei
ein effektiver Einlaßschlag und Pumpverluste erhöht werden, wodurch ein erhöhtes Mo
torbremsen auftritt.
Das Flußdiagramm aus Fig. 10 stellt eine modifizierte Steuerroutine dar. Ein Vergleich
dieses Flußdiagrammes mit dem aus Fig. 8 macht deutlich, daß das erstere sich vom
letzteren nur durch das Hinzufügen des Feldes 112 zwischen die Felder 103 und 104
unterscheidet. In Fig. 10, nach dem Bestimmen der tatsächlichen Basisbenzinein
spritzmenge TP bestimmt die Steuerung 258 bei Feld 112, ob die tatsächliche Motor
drehzahl geringer als ein vorgegebener Motordrehzahlwert N3 ist, welcher niedriger ist
als der Wert N1, der niedriger ist als der Wert N2 (siehe Fig. 11). Das Festlegen erfolgt
so, daß der Wert N3 ein Wert sein kann, der in einem Bereich von 800 Umdrehungen
pro Minute bis 900 Umdrehungen pro Minute fällt. Wenn es bei Feld 112 bestimmt hat,
daß die Motordrehzahl N geringer ist als der Wert N3, bestimmt die Steuerung 258 bei
Feld 108, daß das Einlaßventil für eine kurze Ventilverweildauer (SVD) geöffnet sein
sollte und gibt aus Aus-Signal aus. Ein Vergleich der Steuerkarte aus Fig. 11 mit der
aus Fig. 8 macht deutlich, daß gemäß der Steuerstrategie, wie sie in Fig. 10 darge
stellt ist, das Einlaßventil für eine kurze Ventilverweildauer (SVD) offengehalten wird,
wenn die tatsächliche Motordrehzahl N niedriger ist als der Motordrehzahlwert N3. Daher
wird der Betrieb bei einer kurzen Ventilverweildauer des Einlaßventiles gehalten, sofern
die tatsächliche Motordrehzahl N geringer ist, als der Wert N3, sogar wenn ein Wechsel
in einem Motorbetrieb mit mittlerer Last stattfindet, der in einem Bereich von TP1 bis TP2
stattfindet. Aufgrund und nach einem Wechsel vom Motorbetrieb bei niedrigen Dreh
zahlen nahe Leerlauf zu einem Motorbetrieb mit mittlerer Last zu Start-Anstieg, wird der
Betrieb der kurzen Ventilverweildauer des Einlaßventiles beibehalten und gibt die Steue
rung 258 fortdauernd Aus-Signal aus. Während des Motorbetriebes bei niedrigen Dreh
zahlen, niedriger als der Wert N3, kann die Pumpe 266 (siehe Fig. 6) hydraulische
Flüssigkeit nicht mit einer genügend großen Rate abgeben. Da die Steuerung 258 ein
Aus-Signal ausgibt, um das Soleonid 256 des Soleonidventiles 254 zu inaktivieren, um
die Zufuhr der Hydraulikflüssigkeit, die von der Pumpe 266 zur Kammer 252 abfließt,
zum Blockieren, kann all die Hydraulikflüssigkeit, die durch die Pumpe 266 abgegeben
wird, Teile oder Abschnitte des Motors erreichen um diese zu schmieren, wobei zu einer
sanften Bewegung der Bauteile des Motors beigetragen wird. Dies äußerst sich in ver
bessertem Ansprechverhalten des Motors auf Beschleunigungskommandos. Verbes
serter Füllungswirkungsgrad aufgrund des Betriebes bei kurzer Ventilverweildauer (SVD)
des Einlaßventiles wird während des Betriebes bei niedrigen Drehzahlen mit mittlerer
Last beibehalten, wodurch eine Beschleunigungsleistung mit genügend Drehmoment
und gutem Ansprechverhalten sichergestellt wird.
Claims (12)
1. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung für ein Einlaßventil ei
nes Viertakt-Verbrennungsmotors, die in einem ersten Zustand einen ersten Einlaß
ventilöffnungswinkel bezüglich einer Kurbelwelle des Viertakt-Verbrennungsmotors
aufweist und in einem zweiten Zustand einen zweiten Einlaßventilöffnungswinkel be
züglich der Kurbelwelle des Viertakt-Verbrennungsmotors aufweist, wobei der erste
Einlaßventilöffnungswinkel kleiner als der zweite Einlaßventilöffnungswinkel ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Positionieren der Ventilsteuereinrichtung in den ersten Zustand bei niedriger
Motordrehzahl und niedriger Motorlast und Positionieren der Ventilsteuereinrichtung in
den ersten Zustand bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl und niedriger
Motorlast zu niedriger Motordrehzahl und hoher Motorlast, und Positionieren der Ven
tilsteuereinrichtung in den zweiten Zustand bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl
und niedriger Motorlast zu niedriger Motordrehzahl und mittlerer Motorlast,
welche höher ist als die niedrige Motorlast, jedoch niedriger als die hohe Motorlast.
2. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 1, ge
kennzeichnet durch Ermitteln einer tatsächlichen Motordrehzahl (N), Positionieren
der Ventilsteuereinrichtung in den zweiten Zustand, wenn die tatsächliche Motordreh
zahl (N) nicht kleiner als eine vorgegebene erste Motordrehzahl (N2) ist, und Ermitteln
einer vom Bediener vorgegebenen Leistungsanforderungsrate (V), wenn die tatsächli
che Motordrehzahl (N) kleiner als die vorgegebene erste Motordrehzahl (N2) ist, Posi
tionieren der Ventilsteuereinrichtung in den ersten Zustand, wenn die vom Bediener
vorgegebene Leistungsanforderungsrate (V) größer als eine vorgegebene Leistungs
anforderungsrate (Vs) ist.
3. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 2, ge
kennzeichnet durch Ermitteln einer tatsächlichen Motorlast (Tp), Positionieren der
Ventilsteuereinrichtung in den ersten Zustand, wenn die vom Bediener vorgegebene
Leistungsanforderungsrate (V) nicht größer als die vorgegebene Leistungsanforde
rungsrate (Vs), die tatsächliche Motorlast (Tp) nicht größer als eine vorgegebene erste
Motorlast (Tp1) und die tatsächliche Motordrehzahl (N) kleiner als eine vorgegebene
zweite Motordrehzahl (N1) ist, die geringer als die vorgegebene erste Motordrehzahl
(N2) ist, Positionieren der Ventilsteuereinrichtung in den zweiten Zustand, wenn die
vom Bediener vorgegebene Leistungsanforderungsrate (V) nicht größer als die vorge
gebene Leistungsanforderungsrate (Vs) die tatsächliche Motorlast (Tp) größer als die
vorgegebene erste Motorlast (Tp1) und kleiner als eine vorgegebene zweite Motorlast
(Tp2) ist.
4. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 3, ge
kennzeichnet durch Positionieren der Ventilsteuereinrichtung in den ersten Zustand,
wenn die tatsächliche Motorlast (Tp) größer als die vorgegebene erste Motorlast (Tp1)
und nicht kleiner als die vorgegebene zweite Motorlast (Tp2) ist
5. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung nach einem der An
sprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch Positionieren der Ventilsteuereinrichtung in
den ersten Zustand, wenn die tatsächliche Motordrehzahl (N) kleiner als eine vorgegebene
dritte Motordrehzahl (N3) ist, wobei die vorgegebene dritte Motordrehzahl (N3)
kleiner als die vorgegebene erste Motordrehzahl (N2) ist.
6. Verfahren zur Steuerung einer Ventilsteuereinrichtung nach einem der An
sprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene dritte Motordreh
zahl (N3) kleiner als die vorgegebene zweite Motordrehzahl (N1) ist.
7. Ventilsteuereinrichtung für ein Einlaßventil eines Viertakt-Verbrennungs
motors, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1
bis 6, wobei die Ventilsteuereinrichtung in einem ersten Zustand einen ersten Einlaß
ventilöffnungswinkel bezüglich einer Kurbelwelle des Viertakt-Verbrennungsmotors
aufweist und in einem zweiten Zustand einen zweiten Einlaßventilöffnungswinkel be
züglich der Kurbelwelle des Viertakt-Verbrennungsmotors aufweist, wobei der erste
Einlaßventilöffnungswinkel kleiner als der zweite Einlaßventilöffnungswinkel ist, und
mit einer Steuereinrichtung, welche ein Steuersignal in Abhängigkeit von veränderba
ren Betriebsbedingungen des Viertakt-Verbrennungsmotors erzeugt zur wahlweisen
Poisitionierung der Ventilsteuereinrichtung in den ersten oder den zweiten Zustand,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast die Steuereinrichtung
(258) ein Steuersignal erzeugt, daß die Ventilsteuereinrichtung den ersten Zustand
einnimmt, und bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl und niedriger Motor
last zu niedriger Motordrehzahl und hoher Motorlast die Steuereinrichtung (258) ein
Steuersignal erzeugt, daß die Ventilsteuereinrichtung den ersten Zustand einnimmt,
und bei einem Wechsel von niedriger Motordrehzahl und niedriger Motorlast zu nied
riger Motordrehzahl und mittlerer Motorlast, welche höher ist als die niedrige Motor
last, jedoch niedriger als die hohe Motorlast, die Steuereinrichtung (258) ein Steuer
signal erzeugt, daß die Ventilsteuereinrichtung den zweiten Zustand einnimmt.
8. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (258) zur Ermittlung einer tatsächlichen Motordrehzahl (N) vorge
sehen ist, wobei die Steuereinrichtung (258) ein Steuersignal erzeugt, daß die Ven
tilsteuereinrichtung den zweiten Zustand einnimmt, wenn die tatsächliche Motordreh
zahl (N) nicht kleiner als eine vorgegebene erste Motordrehzahl (N2) ist, und wenn die
tatsächliche Motordrehzahl (N) kleiner als die vorgegebene erste Motordrehzahl (N2)
ist, die Steuereinrichtung (258) zur Ermittlung einer vom Bediener vorgegebenen
Leistungsanforderungsrate (V) vorgesehen ist, wobei die Steuereinrichtung (258) ein
Steuersignal erzeugt, daß die die Ventilsteuereinrichtung den ersten Zustand ein
nimmt, wenn die vom Bediener vorgegebene Leistungsanforderungsrate (V) größer
als eine vorgegebene Leistungsanforderungsrate (Vs) ist.
9. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (258) zur Ermittlung einer tatsächlichen Motorlast (Tp) vorgesehen
ist und die Steuereinrichtung (258) ein Steuersignal erzeugt, daß die Ventilsteuerein
richtung den ersten Zustand einnimmt, wenn die vom Bediener vorgegebene Leis
tungsanforderungsrate (V) nicht größer als die vorgegebene Leistungsanforderungs
rate (Vs), die tatsächliche Motorlast (Tp) nicht größer als eine vorgegebene erste Mo
torlast (Tp1) und die tatsächliche Motordrehzahl (N) kleiner als eine vorgegebene
zweite Motordrehzahl (N1) ist, die geringer als die vorgegebene erste Motordrehzahl
(N2) ist, und die Steuereinrichtung (258) ein Steuersignal erzeugt, daß die Ventilsteu
ereinrichtung den zweiten Zustand einnimmt, wenn die vom Bediener vorgegebene
Leistungsanforderungsrate (V) nicht größer als die vorgegebene Leistungsanforde
rungsrate (Vs), die tatsächliche Motorlast (Tp) größer als die vorgegebene erste Mo
torlast (Tp1) und kleiner als die vorgegebene zweite Motorlast (TP2) ist.
10. Ventilsteuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die
Steuereinrichtung (258) ein Steuersignal erzeugt, daß die Ventilsteuereinrichtung den
ersten Zustand einnimmt, wenn die tatsächliche Motorlast (Tp) größer als die vorge
gebene erste Motorlast (Tp1) und nicht kleiner als die vorgegebene zweite Motorlast
(Tp2) ist.
11. Ventilsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (258) ein Steuersignal erzeugt, daß die
Ventilsteuereinrichtung den ersten Zustand einnimmt, wenn die tatsächliche Motor
drehzahl (N) geringer als eine vorgegebene dritte Motordrehzahl (N3) ist, wobei die
vorgegebene dritte Motordrehzahl (N3) geringer als die vorgegebene erste Motordreh
zahl (N2) ist.
12. Ventilsteuereinrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch ge
kennzeichnet, daß die vorgegebene dritte Motordrehzahl (N3) kleiner als die vorge
gebene zweite Motordrehzahl (N1) ist.
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