DE10140818A1

DE10140818A1 - Übergänge zwischen Betriebsmodi bei einer Wärmekraftmaschine mit hybridem Ventiltrieb

Info

Publication number: DE10140818A1
Application number: DE10140818A
Authority: DE
Inventors: William Francis Stockhausen; Diana Dawn Brehob; John D Russell; Mazen Hammoud; Thomas George Leone
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2000-08-29
Filing date: 2001-08-20
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2021-08-21
Also published as: DE10140818B4; GB0118591D0; GB2368614B; US6484677B2; GB2368614A; US6386156B1; US20020092487A1

Abstract

Ein Verfahren zur Steuerung von Einlaßventilen eines Innenverbrennungsmotors mit durch mehr als einen Typ von Betätigungsvorrichtungen gesteuerten Ventilen umfaßt Schritte zur Erzielung reibungsloser Übergänge zwischen den Betriebsmodi der Einlaßventile.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren für Motor ventilsteuerung.

In dem US-Patent 6.009.841 wird ein Motor mit Hybrid-Ventiltrieb beschrieben, bei dem ein Einlaßventil durch eine andere Energiequelle als eine Nockenwelle betätigt wird. Dieses erste Einlaßventil ist wahlfrei steuerbar, was bedeu tet, daß die Ventilöffnungs- und Ventilschließvorgänge von der Stellung der Motor-Kurbelwelle unabhängig sind, das Ven til also voll variabel ist. Ein zweites Einlaßventil wird durch eine Nockenwelle betätigt und weist eine Abschaltvor richtung auf. Die Funktion des zweiten Ventils kann innerhalb eines Motorzyklus unterbrochen oder wiederaufgenommen werden, und dieses Ventil wird hierin als zuschaltbares Einlaßventil bezeichnet. Das(die) Auslaßventil(e) des Hybrid-Ventiltriebs wird (werden) in an sich bekannter Weise durch die Nockenwel le betätigt. Wie im US-Patent 6.009.841 offengelegt, liegt der Vorteil eines solchen Systems gegenüber völlig nockenwel lenlosem Motorbetrieb in verbesserter Kraftstoffökonomie.

In dem US-Patent 6.009.841 wird das Verfahren beschrieben, bei dem unter Verwendung eines wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils Luft angesaugt wird, wenn der Motor im untersten Drehmomentbereich arbeitet, wobei ein zuschaltbares Einlaß ventil verwendet wird, wenn der Motor in einem mittleren Drehmomentbereich arbeitet, und es werden sowohl das wahlfrei steuerbare Einlaßventil als auch das zuschaltbare Einlaßven til eingesetzt, wenn der Motor im Bereich des höchsten Dreh moments arbeitet.

In dem US-Patent 5.647.312 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem Luft durch ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil angesaugt wird, wenn der Motor im unteren Motordrehmoment- und Motordrehzahlbereich arbeitet, und die Luft wird unter Verwendung des zuschaltbaren Einlaßventils angesaugt, wenn der Motor im hohen Motordrehzahl- und Motordrehmomentbereich arbeitet.

Sowohl das US-Patent 6.009.841 und das US-Patent 5.647.312 lehren, daß die Durchführung von Übergängen zwischen Be triebsmodi das Aktivieren und Deaktivieren von Ventilen in volviert. Die Erfinder haben erkannt, daß das bloße Ein- und Ausschalten von Ventilen zu Ausschlägen beim Motordrehmoment führt, die für den Fahrer spürbar und lästig wären. Die Er finder haben des weiteren erkannt, daß das Potential für Vorteile beim Kraftstoffverbrauch von hybriden Ventiltrieben, wie im US-Patent 6.009.841 offenbart, von geeigneten Verfah ren zur Durchführung von Übergängen zwischen den Betriebsmodi abhängt, ansonsten wird das Potential der Kraftstoffersparnis nicht realisiert.

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungs motors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, ein wahl frei steuerbares Einlaßventil, ein zuschaltbares Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenven til in dem Ansaugsystem des Motors und ein Motorsteuergerät aufweist, geliefert. Das Verfahren umfaßt die Schritte der Lieferung eines Schließzeitpunktes eines wahlfrei steuerbaren Einlaßventils, welcher nach dem vorherbestimmten Ventil schließzeitpunkt liegt, und das Starten des Betriebs des zuschaltbaren Einlaßventils. In einem weiteren Schritt wird das Drosselklappenventil geschlossen, und der Schließzeit punkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils wird in der Weise vorgezogen, daß ein im wesentlichen konstantes Motor drehmoment geliefert wird.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, ein wahlfrei steu erbares Einlaßventil, ein zuschaltbares Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des Motors und ein Motorsteuergerät auf weist, umfaßt einen ersten Schritt der Aktivierung des wahl frei steuerbaren Ventils mit einem Schließzeitpunkt nach dem vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt und einen zweiten Schritt der Öffnung des Drosselklappenventils und der Verzö gerung des Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Ein laßventils.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, ein wahlfrei steu erbares Einlaßventil, ein zuschaltbares Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des Motors und ein Motorsteuergerät auf weist, umfaßt einen ersten Schritt des Vorziehens des Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Ventils und des Schließens des Drosselklappenventils und einen zweiten Schritt des Abschaltens des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils, wenn ein zusätzliches Vorverstellen des Schließzeit punkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils keine spürbare Wirkung auf die angesaugte Luft hat, welche im Zylinder ver bleibt, nachdem das wahlfrei steuerbare Einlaßventil ge schlossen wurde.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, ein wahlfrei steu erbares Einlaßventil, ein zuschaltbares Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des Motors und ein Motorsteuergerät auf weist, umfaßt die Schritte des Schließens des Drosselklappen ventils und des Verstellens eines Schließzeitpunkts des wahl frei steuerbaren Einlaßventils nach früh für den Fall, daß der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach spät verstellt wird, und das Schließen des Drosselklap penventils und die Verstellung eines Schließzeitpunkt eines wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät für den Fall, daß der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils bezogen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeit punkt nach früh verstellt wurde. Der vorherbestimmte Ventil schließzeitpunkt ist derjenige, der die eingeführte Luft maximiert, die im Zylinder nach dem Schließen des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils verbleibt.

Ein Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, ein wahlfrei steu erbares Einlaßventil, ein zuschaltbares Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des Motors und ein Motorsteuergerät auf weist, umfaßt die Schritte des Öffnens des Drosselklappenven tils und des Verstellens eines Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh für den Fall, daß der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezo gen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach früh verstellt wird, und das Öffnen des Drosselklappenventils und die Verstellung eines Schließzeitpunkt eines wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät für den Fall, daß der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezo gen auf den vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach spät verstellt wurde.

Die Vorteile der vorstehenden Verfahren sind zahlreich. Die Übergänge zwischen Betriebsmodi liefern einen glatten Drehmo mentverlauf. Demzufolge sind die Übergänge für den Fahrer nicht spürbar. Die Zeit, während der der Übergang eintritt, ist kurz, zwei bis zwanzig Motorzyklen. Die hierin offenbar ten Verfahren ermöglichen die Ausschöpfung des Kraftstofföko nomiepotentials eines Motors mit einem hybriden elektrischen Ventiltrieb.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Er findung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläu tert werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Motors mit Hybrid-Ventiltrieb mit Schnittansichten des Zylinderkopfs und des Kraftstofftank-Rückgewinnungs- und -Spülsystems, auf das erfindungsgemäße Merkmale Anwendung finden;

Fig. 1A eine schematische Querschnittsansicht des Zylinder kopfs mit einem Querschnitt durch das zuschaltbare Einlaßven til;

Fig. 1B eine schematische Querschnittsansicht des Zylinder kopfs mit einem Querschnitt durch das wahlfrei steuerbare Einlaßventil;

Fig. 2 ein typisches Motorbetriebskennfeld, in dem die Berei che mit den verschiedenen Betriebsarten der Hybrid-Ventiltriebsteuerung erläutert werden;

Fig. 3a eine grafische Darstellung von Hubprofilen des wahl frei steuerbaren Einlaßventils für frühe und späte Schließ zeitpunkte nach einem Merkmal der Erfindung;

Fig. 3b eine grafische Darstellung des Einlaßventilschließ zeitpunktes mit der Darstellung der im Zylinder eingeschlos sene Frischfüllungsmenge;

Fig. 3c eine grafische Darstellung des Einlaßventilschließ zeitpunktes mit der Darstellung des Reduktionsfaktors der eingeschlossenen Frischfüllung nach einem Merkmal der Erfin dung zeigt;

Fig. 3d eine grafische Darstellung des Einlaßventilschließ zeitpunktes mit der Darstellung der Temperatur der einge schlossenen Frischfüllung;

Fig. 4a eine grafische Darstellung von Ventilhubprofilen sowohl für das wahlfrei steuerbare wie auch das zuschaltbare Ventil;

Fig. 4b eine grafische Darstellung der Auswirkung variieren der Schließvorgänge des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bei gleichzeitiger Betätigung des zuschaltbaren Einlaßventils auf die eingeschlossene Frischfüllung;

Fig. 5a den zeitlichen Verlauf der Drosselklappenstellung für einen Übergang nach einem Merkmal der Erfindung;

Fig. 5b den zeitlichen Verlauf des Schließvorgangs eines wahlfrei steuerbaren Einlaßventils für einen Übergang nach einem Merkmal der Erfindung;

Fig. 5c den zeitlichen Ablauf des absoluten Drucks im Ansaug krümmer für einen Übergang nach einem Merkmal der Erfindung;

Fig. 5d den zeitlichen Ablauf des mechanischen Ventilstatus für einen Übergang nach einem Aspekt der Erfindung;

Fig. 6 ein Flußdiagramm der zur Durchführung eines Übergangs von einem Bereich mit einer niedrigeren Motordrehzahl und einem niedrigeren Motordrehmoment zu anderen Betriebsbedin gungen nach einem Merkmal der Erfindung erforderlichen Schritte;

Fig. 7 ein Flußdiagramm der zur Ausführung eines Übergangs von einem Bereich mit einer höheren Motordrehzahl und einem niedrigeren Motordrehmoment zu anderen Betriebsbedingungen nach einem Merkmal der Erfindung erforderlichen Schritte;

Fig. 8a ein Flußdiagramm der zur Ausführung eines Übergangs von einem Bereich mit einem höheren Motordrehmoment zu ande ren Betriebsbedingungen nach einem Merkmal der Erfindung erforderlichen Schritte;

Fig. 8b ein Flußdiagramm der zur Ausführung eines Übergangs von einem Bereich mit einem höheren Motordrehmoment zu ande ren Betriebsbedingungen nach einem Merkmal der Erfindung erforderlichen Schritte;

Fig. 9 ein Flußdiagramm der zur Ausführung eines Übergangs zwischen mittlerer Motordrehmoment-Belastung und der niedrig sten Motordrehmoment-Belastung nach einem Merkmal der Erfin dung erforderlichen Schritte; und

Fig. 10 ein Flußdiagramm eines Verfahrens, bei dem Eingabe werte für das benötigte Motordrehmoment und die Drehzahl verwendet werden können, um den Einlaßventilschließzeitpunkt und die Drosselklappenstellung als Funktionen von Zeitpunkten von Befehlen an Stellglieder nach einem Merkmal der Erfindung zu steuern.

Nach Fig. 1 weist der Motor 10 wenigstens einen Zylinder 4 auf. Der Zylinderkopf des Motors 10 weist das zuschaltbare Einlaßventil 18, das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 und Auslaßventile 20 auf. Eine Drosselklappe 14 ist im Ansaug krümmer 12 des Motors 10 angeordnet. Die verbrannten Gase werden durch eine Abgasleitung 24 abgeführt. Das Motorsteuer gerät 26 dient dazu, das zuschaltbare Einlaßventil 18 zu aktivieren und zu deaktivieren, das wahlfrei steuerbare Ein laßventil 16 zu betätigen und die Stellung der elektronisch gesteuerten Drosselklappe 14 zu regeln. Verschiedene Motor sensoren 28, zum Beispiel ein Abgassauerstoffsensor, ein Luftmassensensor und ein Motordrehzahlsensor, versorgen das Motorsteuergerät 26 mit Signalen.

Mit Bezug auf das in Fig. 1a dargestellte Schnittbild werden das zuschaltbare Einlaßventil 18 und das Auslaßventil 20 jeweils durch die Nockenwellen 2 bzw. 3 betätigt. Daher be ruht die Steuerung der Vorgänge auf der Rotationsstellung des Motors. In dem in Fig. 1b dargestellten Querschnitt wird das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 durch ein elektromechani sches Stellglied angetrieben. Ebenso kann ein elektrohydrau lisches Stellglied verwendet werden. Die Ventilvorgänge an dem wahlfrei steuerbaren Einlaßventil 16 sind voll flexibel und werden durch das Motorsteuergerät 26 gesteuert. Das Aus laßventil 20 wird durch die Nockenwelle 3 betätigt. Wie in den Fig. 1A und 1B dargestellt sind ein Kolben 5, der sich im Zylinder 4 hin und her bewegt, eine Einlaßöffnung 6 und eine Auslaßöffnung 8 vorhanden. Die Einlaßöffnungen 6 und die Auslaßöffnungen 8 sind mit entsprechenden (nicht dargestell ten) Ansaug- und Auspuffkrümmern verbunden und bilden dadurch die Ansaugleitung 12 bzw. Abgasleitung 24.

Ein an sich bekanntes Kraftstoffdampf-Rückgewinnungs- und Spülsystem für einen Kraftfahrzeugmotor wird ebenfalls in Fig. 1 dargestellt. Der Motor 10 steht mit einer Ansauglei tung 12 und einer Auslaßleitung 24 in Verbindung. Dem Ansaug krümmer 12 wird durch eine Kraftstoff-Einspritzdüse 42 Kraft stoff zugemessen. Die Drosselklappe 14 befindet sich in der Ansaugleitung 12. Der Kraftstofftank 48 enthält eine im Tank eingebaute Kraftstoffpumpe 50, die die Kraftstoff- Einspritzdüse 42 über eine Kraftstoffzuleitung 44 mit Kraft stoff versorgt. Der Kraftstofftank 48 wird durch das Kraft stoff-Einfüllrohr 46 aufgefüllt; der Tankverschluß 68 wird für das Befüllen entfernt. Die flüssigen Bestandteile des Kraftstoffs fallen durch das Rohr 62. Gasförmige Bestandteile können durch die Dampfrückführungsleitung 66 weiterströmen. Während des Befüllens des Kraftstofftanks 48 wird das keinen flüssigen Kraftstoff enthaltende Volumen durch gasförmige Bestandteile in Anspruch genommen, die durch den einströmen den flüssigen Kraftstoff in die Dampfrückführungsleitungen 64 und 66 gedrückt werden. Die Dampfrückführungsleitungen 64 und 66 führen zu dem Aktivkohlebehälter 52, der Aktivkohle zur Aufnahme der Kraftstoffdämpfe enthält. Der Aktivkohlebehälter 52 wird regelmäßig gespült. Das Spülen erfolgt durch Öffnen der Ventile 54 und 58, wodurch frische Spülluft durch die Frisch-Spülluft-Ansaugleitung 56 strömen kann. Die aus dem Aktivkohlebehälter 52 austretenden Gase enthalten sowohl Frischluft als auch Kraftstoffdämpfe, die durch das Ventil 58 und die Leitung 60 weiter befördert werden. Die Leitung 60 mündet unterhalb der Drosselklappe 14 in den Einlaß 12 ein. Der Durchsatz vom Aktivkohlebehälter-Kreislauf über die Ele mente 56, 54, 52, 58 und 60 in den Einlaß 12 und schließlich zum Motor 10 zwecks Verbrennung findet unter Unterdruck in der Ansaugleitung 12 unterhalb der Drosselklappe 14 statt.

In Fig. 2 wird ein Betriebskennfeld eines typischen fremdge zündeten Motors dargestellt. Die obere Kurve 40 ist für das maximale Drehmoment charakteristisch, welches der Motor als Funktion der Drehzahl abgibt. Es werden Betriebsbereiche dargestellt, in denen das wahlfrei steuerbare Ventil alleine arbeitet, Bereiche, in denen das zuschaltbare Ventil alleine arbeitet und Bereiche in denen beide Ventile arbeiten. Bei einem höheren Drehmoment werden für alle Drehzahlen, Bereich 30, beide Einlaßventile benutzt. Durch Verwendung beider Einlaßventile kann die größtmögliche Luftmenge eintreten, und dadurch kann der Motor sein maximales Drehmoment abgeben. Wird Ansaugluft lediglich durch ein einziges Ventil ange saugt, ist die Strömungsgeschwindigkeit durch diese Einlaß öffnung und dieses Ventil im Vergleich zum Ansaugen der Frischfüllung durch zwei Ventile etwa doppelt so hoch, sofern die Ventile eine vergleichbare Größe haben. Dies führt zum Zeitpunkt der Verbrennung zu höherer Turbulenz im Zylinder. Obwohl unter Randverbrennungsbedingungen eine hohe Turbulenz ein erwünschter Zustand ist, führt sie unter robusten Be triebsbedingungen, wie sie beispielhaft durch Bereich 30 dargestellt sind, zu übermäßig schneller Verbrennung oder Verbrennungsrauheit. Im Bereich 36 nach Fig. 2 wird lediglich das zuschaltbare Einlaßventil 18 verwendet. Der Bereich 36 erfordert keinen maximalen Luftdurchsatz, da kein maximales Drehmoment benötigt wird. Der Bereich 30 ist zu wählen, wenn der Bereich 36 keinen ausreichenden Luftdurchsatz erlaubt oder wenn die Verbrennung bei Verwendung nur des zuschaltba ren Einlaßventils 18 zu rauh ist.

Es werden Kriterien vorgesehen, um festzustellen, wann ein Übergang gewünscht wird. Die Entscheidung, wann ein Übergang von Bereich 36 auf Bereich 32 oder Bereich 34 stattfinden soll, hängt davon ab, ob das zuschaltbare Einlaßventil 18 oder das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 die effizientere Funktionsweise bietet. Der Wirkungsgrad richtet sich nach dem Energieverbrauch für die Rotation der Einlaß-Nockenwelle, dem Energieverbrauch zur Betätigung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 und nach den Pumpverlusten, d. h. dem Ener gieverbrauch für das Ersetzen verbrauchter Verbrennungsgase durch eine Frischfüllung.

Der Bereich 32 ist ein Bereich, in dem die Einlaßventil schließung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 entspre chend dem benötigten Motordrehmoment eingestellt werden kann. In Fig. 3a werden Hubprofile für das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 dargestellt. Der Einlaßventilschließzeitpunkt kann gegenüber der Zeiteinstellung, die, wie in Fig. 3b dar gestellt, die maximale eingeschlossene Frischfüllung bewirkt, nach früh oder nach spät verstellt werden. Durch genaue An passung des Einlaßventilschließzeitpunktes wird die Soll- Frischfüllung eingeschlossen. Wie in Fig. 3b dargestellt, wird die Menge der eingeschlossenen Frischfüllung sowohl durch späte als auch frühe Einlaßventilschließung verringert. Im Falle eines späten Schließzeitpunktes wird ein Teil der induzierten Frischluftladung vor dem Schließen des Einlaßven tils aus dem Verbrennungsraum herausgepreßt. Die Menge der im Zylinder verbleibenden Frischluft wird in Fig. 3b darge stellt.

Bei späten Einlaßventilschließzeitpunkten erhöht sich die Frischfüllungstemperatur; dies steht im Gegensatz zu frühen Einlaßventilschließzeitpunkten, die sich, wie in Fig. 3c dargestellt, nur geringfügig auf die Frischfüllungstemperatur auswirken. Es kann Gründe dafür geben, einer Verstellung des Schließzeitpunktes nach früh oder nach spät den Vorzug zu geben, was sich in der weiteren Entwicklung des Verfahrens zeigen wird. Nichtsdestoweniger erhält die Steuerung des Motordrehmoments durch Verstellung des Einlaßventilschließ zeitpunktes den Vorzug gegenüber einer Drosselung, da somit die Pumpverluste reduziert werden und ein höherer Gesamtwir kungsgrad erzielt wird. Wenn das angeforderte Drehmoment reduziert wird, kann eine Motordrehmomentsteuerung durch Verstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 zu instabiler Verbrennung führen. Je nach der für eine bestimmte Anwendung gewünschten Verbrennungssta bilität kann ein Drehmomentwert festgelegt werden, bei dessen Unterschreitung die Motordrehmomentsteuerung durch Drosselung stattfindet. Der Unterschied zwischen den Bereichen 32 und 34 liegt somit darin, daß innerhalb des Bereichs 34 eine Drosse lung stattfindet.

Die Verbrennungsstabilität hängt mit der Standardabweichung der in einem Zylinder auf Taktbasis erzeugten Leistung zusam men. Eine niedrige Standardabweichung, d. h. also, daß von Takt zu Takt konstante Leistung erzeugt wird, weist auf eine stabile Verbrennung hin, und umgekehrt. Erfindungsgemäß kenn zeichnet ein Rückgang der Verbrennungsstabilität eine Zunahme der Standardabweichung, und eine Verbesserung der Verbren nungsstabilität kennzeichnet einen Rückgang der Standardab weichung.

Innerhalb des Bereiches 34 nach Fig. 2 ist es wünschenswert, das für die Motordrehmomentregelung erforderliche Drosse lungsniveau abzuschwächen. Daher wird die Einlaßventilschlie ßung je nach verwendetem Steuerverfahren soweit wie möglich nach früh oder nach spät verstellt, während gleichzeitig eine zufriedenstellende Verbrennungsstabilität erhalten bleibt. Es kann sich zeigen, daß, wenn das Motordrehmoment reduziert wird (innerhalb des Bereiches 34), d. h. die Drosselklappe geschlossen ist, der Einlaßventilschließzeitpunkt verändert werden muß, um eine robuste Verbrennung aufrechtzuerhalten.

Da sich der Bedarf an Motordrehmoment oder Motordrehzahl während des Betriebs ändert, wird ein Wechsel zwischen den Bereichen in Fig. 2 erwünscht sein. Der Übergang zwischen den verschiedenen Betriebsbereichen sollte für den Benutzer des Fahrzeugs nicht wahrnehmbar sein.

Ein Übergang von Bereich 32 auf 34 findet statt, wenn die Verbrennungsstabilität im Bereich 32 geringer wird als er wünscht. Ein glatter Übergang von Bereich 32 auf Bereich 34 findet durch das Schließen der Drosselklappe statt, um den gewünschten Drehmomentwert zu erreichen.

Der Übergang vom Bereich 32 auf den Bereich 30 findet statt, wenn der Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 bei dem Punkt liegt, der die maximale einge schlossene Frischfüllung liefert. Es kann erwünscht sein, einen Übergang vom Bereich 32 auf Bereich 30 aufgrund eines Grenzwertes herbeizuführen, der durch die zulässige Verbren nungsrauheit vorgegeben ist, um nicht die Kontrolle über den Einlaßventilschließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Ventils zu verlieren. Eine weitere Zunahme des Motordrehmoments wird durch Aktivierung des zuschaltbaren Einlaßventils 18 er reicht. Gleichzeitig wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils soweit nach spät verstellt, daß der Luftdurchsatz vor und nach dem Übergangszyklus im wesentli chen konstant ist.

Im Bereich 30 wird die Motordrehmomentregelung durch Steue rung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 erreicht. Wie in Fig. 2b dargestellt, kann das Drehmoment durch späte Einlaßventilschließung des wahl frei steuerbaren Einlaßventils 16 geregelt werden, während sich eine frühe Einlaßventilschließung nur minimal auf die eingeschlossene Ladung auswirkt.

Ein Übergang vom Bereich 36 auf den Bereich 30 ist dann er wünscht, wenn das zuschaltbare Einlaßventil 18 allein keine ausreichende Frischluftfüllung liefert. Wird ein Übergang benötigt, wird das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 mit spätem Schließzeitpunkt aktiviert, wovon die eingeschlossene Frischfüllung unbeeinflußt bleibt. Der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 wird zur Erhöhung der eingeschlossenen Frischfüllungsmasse nach Bedarf nach früh verstellt. Der umgekehrte Übergang (vom Bereich 30 auf den Bereich 36) findet statt, wenn die eingeschlossene Frischfül lung durch das zuschaltbare Einlaßventil 18 allein bewirkt werden könnte. Es kann sich zeigen, daß der Übergang nicht auf Kapazitätszwängen basiert, sondern vielmehr die Verbren nungsrauheit der ausschlaggebende Faktor ist. Es können also Betriebsbedingungen vorliegen, unter denen das zuschaltbare Einlaßventil 18 allein eine ausreichende Frischfüllung bewir ken kann, während jedoch die daraus resultierende Verbren nungsrauheit einen gewünschten Wertes überschreitet. In die sem Fall findet ein Übergang vom Bereich 36 auf den Bereich 30 aufgrund der Verbrennungsrauheit statt.

Die Bereiche 32 oder 34 erhalten gegenüber dem Bereich 36 den Vorzug, wenn folgende Gleichung zutrifft:

PWroiv + Wroiv + FW'siv + CLroiv < PWsiv + FWsiv + CLsiv

worin PWroiv die Pumparbeit des Motors mit dem wahlfrei steu erbaren Einlaßventil 16 bezeichnet, Wroiv die aus dem Motor abgeleitete Arbeit für den Antrieb des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 ist, PWsiv die Pumparbeit des Motors unter Verwendung nur des zuschaltbaren Einlaßventils 18 ist, FWsiv die Reibungsarbeit ist, die durch den Antrieb des zuschaltba ren Einlaßventils 18 verlorengeht, FW'siv die Reibungsarbeit ist, die durch den Antrieb der Nockenwelle verlorengeht, wenn das zuschaltbare Einlaßventil 18 abgeschaltet wird. FW'siv ist erheblich kleiner als FWsiv, ist jedoch infolge der Rota tionsreibung in der Nockenwelle selbst dann nicht vernachläs sigbar, wenn das zuschaltbare Einlaßventil 18 abgeschaltet wird. CLroiv und CLsiv sind Taktverluste, die mit der Betäti gung des wahlfrei steuerbaren bzw. des zuschaltbaren Einlaß ventils einhergehen. Taktverluste sind die Differenz zwischen der idealen Taktarbeit, die für eine Ottomotor-Taktfolge erzielbar wäre, und der tatsächlich erzeugten Arbeit. Die tatsächlich erzeugte Arbeit ist infolge von Wärmeübertragung, Verbrennungszeitverlusten (d. h. der endlichen Verbrennungs dauer), von Phasenabläufen bei der Verbrennung und anderen Faktoren geringer als die ideale Taktarbeit. Die Wahl zwi schen der Verwendung des zuschaltbaren Einlaßventils 18, Bereich 36, und der Verwendung des wahlfrei steuerbaren Ein laßventils 16, Bereiche 32 und 34, basiert auf einer Minimie rung der auf die Ventilbetätigung und die Pumparbeit zurück zuführenden Verluste. Wenn obige Gleichung nicht erfüllt wird, wählt das Steuersystem den Bereich 36, d. h. es wird nur das wählbare Einlaßventil 18 betätigt.

Die oben beschriebenen Größen können wie folgt berechnet oder geschätzt werden. Die Pumparbeit (PW) ist primär eine Funkti on des Krümmerdrucks, der Motordrehzahl und des Motorhubraums und könnte in einer Nachschlagtabelle oder in Gleichungsform im Motorsteuergerät abgelegt sein. Der mit dem Antrieb der Einlaßnockenwelle einhergehende Energieverlust ist primär eine Funktion der Motordrehzahl. Dies ist eine Größe, die an einem repräsentativen Motor gemessen werden könnte, und die Daten könnten auf alle Motoren des gleichen Typs angewandt werden. Dabei könnte es sich um eine Nachschlagtabelle oder eine Gleichung im Motorsteuergerät handeln. Es gäbe zwei verschiedene Tabellen oder Gleichungen, eine für den Fall, bei dem das zuschaltbare Einlaßventil 18 aktiviert wird, und eine für den Fall, bei dem es abgeschaltet wird. Die vom Motor abgegriffene Leistung zur Betätigung des wahlfrei steu erbaren Einlaßventils 16 ist eine Größe, die im Verlauf der Entwicklung des wahlfrei steuerbaren variablen Einlaßventils ermittelt würde. Die Auslegungsvariablen, die sich auf den Leistungsbedarf auswirken würden, sind die Größe des Ventils, das gewählte Hubprofil und die zur Betätigung des Ventils verwendeten Antriebe. Ein schnellerer Ventilhub verbraucht zum Beispiel mehr Energie. Die Faktoren außerhalb der Ventil auslegung, die den Stromverbrauch bestimmen würden, sind der Wirkungsgrad der Motorlichtmaschine bei der Erzeugung von Strom, Systemverluste bei der Speicherung und Entnahme von elektrischem Energie, Spannungsumwandlungsverluste und der Druck im Zylinder zum Zeitpunkt der Ventilbetätigung. Alle diese Größen hängen mit Ausnahme des Zylinderdrucks hängen von der Systemauslegung ab. Somit ist bei einer bestimmten Auslegung die für die Betätigung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 verbrauchte Leistung primär eine Funktion des Zylinderdrucks. Weitere Abhängigkeiten können sich im Verlauf der Entwicklung zeigen. Das wahlfrei steuerbare Ein laßventil 16 kann alternativ elektrohydraulisch oder auf andere Weise betätigt werden. Im Fall einer elektrohydrauli schen Betätigung wird Leistung für den Antrieb einer Pumpe zum Aufbau des Hydraulikdrucks, für (weitgehend von der Tem peratur der Hydraulikflüssigkeit abhängige) hydraulische Verluste in den Systemleitungen und für elektrische Verluste bei der Betätigung steuernder Magnetventile sowie die Auswir kung des Hubprofils, der Ventilgröße und der oben erwähnten Zylinderdruckeffekte verbraucht.

Die Herbeiführung des Übergangs zwischen den Bereichen 32 oder 34 zum Bereich 36 wird in der in Fig. 5 dargestellten Zeitlinie wiedergegeben. Wenn zum Zeitpunkt des Übergangs das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 mit nach früh verstelltem Schließzeitpunkt arbeitet, wird beim nächsten Motortakt ein nach spät verstellter Schließzeitpunkt gewählt, der die glei che eingeschlossene Frischfüllungsmasse erbringt. In Fig. 3b nimmt die eingeschlossene Frischfüllung beiderseits des Spit zenwertes ab. Damit kommt es zu einer Zeitsteuerung nach spät, die gewählt werden kann und bei der die eingeschlossene Frischfüllung und infolgedessen das abgegebene Motordrehmo ment den Werten der Verstellung nach früh entspricht. Beim nächsten Motortakt kann das zuschaltbare Einlaßventil 18 freigegeben werden. Die eingeschlossene Frischfüllung wird durch Aktivierung des zuschaltbaren Einlaßventils 18 nicht merklich beeinflußt, wenn das wahlfrei steuerbare Einlaßven til 16 mit einem nach spät verstellten Ventilschließzeitpunkt arbeitet. Im Verlauf der nächsten Motortakte wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils gleichzeitig mit dem Schließen der Drosselklappe nach früh verstellt. Diese Vorgänge werden so koordiniert, daß die eingeschlossene Frischfüllung im wesentlichen konstant ist, was erfindungsgemäß bedeutet, daß ein im wesentlichen kon stantes Motordrehmoment zustande kommt oder sich während des erwünschten Drehmomentverlaufs allmählich ändert. Eine Ände rung des Einlaßventilschließzeitpunktes des wahlfrei steuer baren Einlaßventils 16 kann in einem einzigen Motortakt be wirkt werden. Im Gegensatz dazu führen, selbst wenn sich eine Veränderung der Drosselklappenstellung schnell bewerkstelli gen läßt, Überlegungen hinsichtlich der Ansaugkrümmerfüllung dazu, daß der Ansaugkrümmerdruck über mehrere Motortakte reagiert. Der in Fig. 4 dargestellte Übergang findet somit innerhalb weniger Motortakte bis zu einigen Dutzend Motortak ten statt. In dem Maße wie die zeitliche Einstellung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 weiter nach früh ver stellt wird, hat sie schließlich keine Auswirkung mehr auf die Menge der eingeschlossenen Frischfüllung. An diesem Punkt kann abgeschaltet werden.

Der umgekehrte Übergang (vom Bereich 36 auf den Bereich 32 oder den Bereich 34 nach Fig. 2) erfolgt analog: Das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 wird bei einer Verstellung nach früh so aktiviert, daß dies keine Auswirkung auf die einge schlossene Frischfüllung hat. Der Schließzeitpuhkt des wahl frei steuerbaren Einlaßventils 16 wird gleichzeitig mit dem Öffnen der Drosselklappe so nach spät verstellt, daß die eingeschlossene Frischfüllung im wesentlichen konstant bleibt. Wenn der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Ventils ausreichend nach spät verstellt ist, wirkt sich das zuschaltbare Einlaßventil 18 nicht mehr auf die eingeschlos sene Frischfüllung aus und kann abgeschaltet werden.

Die Unterscheidung zwischen einem Übergang von Bereich 32 auf den Bereich 36 und einem Übergang von Bereich 34 auf den Bereich 36 besteht darin, daß die Drosselklappe in ersterem Fall anfänglich voll geöffnet und der anfängliche Krümmer druck der atmosphärische Druck ist und daß sie im letzteren Fall teilweise offen ist, d. h. der Druck liegt unterhalb des atmosphärischen Drucks.

Es ist wünschenswert, die Anzahl der Übergänge, die das Mo torsteuergerät bewirken muß, zu begrenzen. Während sich also das benötigte Motordrehmoment und die Drehzahl einem neuen Bereich (innerhalb von Fig. 2) annähern, kann der Übergang verzögert werden, bis das geforderte Motordrehmoment und die geforderte Drehzahl den Grenzwert um einen vorherbestimmten Wert überschreiten. Die Grenzen nach Fig. 2 können als Bänder betrachtet werden. Bei Annäherung an eine Grenze findet der Übergang erst statt, wenn der benötigte Betriebszustand den entfernten Rand der Grenze überschreitet. Ein Übergang vom Bereich 36 auf den Bereich 30 würde somit am oberen Rand des Motordrehmoments an der Grenze zwischen den beiden Bereichen stattfinden. Umgekehrt würde ein Übergang vom Bereich 30 auf den Bereich 36 am unteren Rand des Motordrehmoments an der Grenze zwischen den beiden Bereichen stattfinden.

Übergänge zwischen Bereichen nach Fig. 2, die das Schließen oder Öffnen der Drosselklappe beinhalten, können infolge von Krümmerfüllungsverzögerungen mindestens eine und bis zu 20 Motorumdrehungen erfordern. Das Drosselklappenventil kann in einer zeitlichen Größenordnung von 100 ms betätigt werden. Um den Krümmer mit Luft zu füllen, sind jedoch zahlreiche Motor umdrehungen nötig, um die Trägheit der Gase zu überwinden.

Erfindungsgemäß bedeutet ein im wesentlichen konstantes Mo tordrehmoment entweder ein konstantes Drehmoment oder einen Drehmomentverlauf entlang eines gewünschten Pfads, d. h. die Motordrehmomentabweichung vom Soll-Verlauf ist gering oder für den Benutzer des Fahrzeugs nicht zu bemerken.

Die Zündzeitpunktverstellung nach spät oder nach früh ist ein wirksames Instrument, welches zum Ausgleich von Übergängen eingesetzt werden kann. Der Vorteil einer Zündzeitpunktver stellung nach früh liegt darin, daß die Änderung in einem Motortakt vonstatten gehen kann. Außerdem übt die Zündzeit punktverstellung großen Einfluß auf die Motordrehmomentsteue rung aus. Die Zündzeitpunktverstellung wirkt sich jedoch typischerweise negativ auf die Kraftstoffökonomie aus. Sie stellt somit ein sekundäres Instrument zur Verfeinerung der Übergänge dar.

Eine Größe, die bei der Entwicklung ermittelt werden kann, ist rpm_t (in Fig. 2 ausgewiesen), wobei es sich um die Schwellendrehzahl zwischen den Bereichen 32 und 36 handelt. Diese Größe wird nachstehend im Hinblick auf die bei der Auswahl der Betriebsbereiche angewandten Steuerstrategie erörtert.

Fig. 3a zeigt das Ventilhubprofil für einen frühen und einen späten Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils 16. Fig. 3b stellt die daraus resultierende eingeschlos sene Frischfüllung als Funktion des Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 dar. Eine maximale eingeschlossene Frischfüllung kommt bei einem bestimmten Ventilschließzeitpunkt zustande. Bei Schließzeitpunkten des Ventils reduzieren Verstellungen nach früh oder nach spät die Menge der eingeschlossenen Frischfüllung gegenüber diesem Maximum. Das Volumen der eingeschlossenen Frischfüllung ist der Hauptfaktor bei der Bestimmung des vom Motor erzeugten Drehmomentwerts. Wenn nur das wahlfrei steuerbare Einlaßven til 16 arbeitet, kann entweder eine Verstellung nach spät oder eine Verstellung nach früh gewählt werden, um eine be stimmte eingeschlossene Soll-Frischfüllung zu erzielen. Die eingeschlossene Frischfüllung kann dadurch standardisiert werden, daß die eingeschlossene Frischfüllung bei einem be stimmten gegebenen Einlaßventilschließzeitpunkt (IVC) durch die maximale eingeschlossene Frischfüllung dividiert wird. Die standardisierte Größe wird als Reduktionsfaktor für die eingeschlossene Frischfüllung bezeichnet. Wie in Fig. 3c dargestellt, liegt der Reduktionsfaktor für die eingeschlos sene Frischfüllung zwischen 0 und 1.

Beim Betrieb innerhalb des Bereichs 34 nach Fig. 2 erfolgt die Steuerung des Motordrehmoments primär durch Drosselung und sekundär durch zeitliche Koordinierung des Schließzeit punkts des Einlaßventils. Wie in Fig. 3b dargestellt, könnte zur Herbeiführung einer eingeschlossenen Soll-Frischfüllung eine Verstellung des Ventilschließzeitpunkts nach früh oder nach spät verwendet werden. In Fig. 3d wird die daraus resul tierende Frischfüllungstemperatur dargestellt. Bei Verstel lungen nach früh ist die Frischfüllungstemperatur im wesent lichen konstant, während die Frischfüllungstemperatur als Funktion der Verstellung nach spät ansteigt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Einlaßventil bei Verstellung nach früh vorzeitig geschlossen wird, um die Menge der einge schlossenen Frischfüllung zu begrenzen. Bei Verstellungen nach spät wird der Zylinder mit Frischfüllung gefüllt, und die Frischfüllung wird aus dem Zylinder herausgepreßt, wäh rend sich der Kolben nach oben bewegt. In diesem Fall kommt die Frischfüllung mit den heißen Zylinderoberflächen und dem heißen Einlaßventil mehrfach in Berührung und wird stärker erwärmt als im Fall einer Verstellung des Schließzeitpunktes des Einlaßventils nach früh. Es kann sich zeigen, daß sich eine höhere Frischfüllungstemperatur günstig auf eine verbes serte Verbrennungsstabilität auswirkt. Innerhalb des Berei ches 36, bei dem die Verbrennungsstabilität ein kritischer Punkt ist, kann somit einer Verstellung des Schließzeitpunk tes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 nach spät auf Grund der verbesserten Verbrennungsstabilität der Vorzug gegeben werden.

Fig. 4a zeigt die Ventilhubprofile sowohl für den Betrieb mit dem zuschaltbaren Einlaßventil 18 als auch für den Betrieb mit dem wahlfrei steuerbaren Einlaßventil 16. Fig. 4b gibt die daraus resultierende eingeschlossene Frischfüllung als Funktion des Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 an. Eine maximale eingeschlossene Frischfül lung kommt bei einem bestimmten Ventilschließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 zustande. Bei Verstel lungen nach früh gegenüber dem Maximum kann es zu einer ganz geringfügigen Reduzierung bei der eingeschlossenen Frischfül lung kommen. Dies bedeutet, daß das wahlfrei steuerbare Ein laßventil keinen wirklichen Einfluß auf die eingeschlossene Frischfüllung auf Grund der Verstellung des Schließzeitpunk tes nach früh hat. In Fig. 4b hat der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 einen gewissen Einfluß auf die eingeschlossene Frischfüllung, wenn der Schließzeit punkt über den Schließzeitpunkt des zuschaltbaren Ventils hinaus spät verstellt wird, d. h. bei Zeitverstellung nach spät.

In Fig. 2 werden die Bereiche dargestellt, unter denen das Motorsteuergerät die Betriebsart auswählen muß. Neben der Steuerung innerhalb jedes Bereiches müssen reibungslose Über gänge zwischen den Bereichen geregelt werden. Eine Zeitlinie eines Übergangs zwischen Bereich 32 zum Bereich 34 wird in Fig. 5a-d dargestellt. Wenn das wahlfrei steuerbare Einlaß ventil 16 mit Verstellung nach früh 50 arbeitet, muß es auf Verstellung nach spät umgeschaltet werden, was, wie in Fig. 5b dargestellt, zu Beginn des Übergangs eine identische ein geschlossene Frischfüllung ergibt. Die Möglichkeit, eine Verstellung nach spät zu finden, die die gleiche eingeschlos sene Frischfüllung bewirkt wie eine Verstellung nach früh, wird wie oben erörtert durch Fig. 3a belegt. Wenn das wahl frei steuerbare Einlaßventil 16 mit einer Verstellung nach spät 52 arbeitet, ist kein Eingreifen erforderlich. Das zu schaltbare Ventil kann im gleichen Motortakt oder kurz danach geöffnet werden, Fig. 5c. Die Drosselklappe (hinsichtlich der Drosselklappenstellung in Fig. 5a mit TP bezeichnet) ist geschlossen. Gleichzeitig wird der Schließzeitpunkt des wahl frei steuerbaren Einlaßventils so nach spät verstellt, Fig. 5d, daß der gewünschte Motordrehmomentverlauf erreicht wird. Da das wahlfrei steuerbare Einlaßventil über einen bestimmten Punkt hinaus nach spät verstellt wird, wirkt es sich auf die Menge der eingeschlossenen Frischfüllung nicht mehr aus. An diesem Punkt kann das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 abgeschaltet werden, Fig. 4b.

Zum Zweck der Besprechung der Steuerstrategie werden der Bereich 30 der Fig. 1 als Bereich drei, Bereich 36 der Fig. 1 als Bereich zwei und der die beiden Bereiche 32 und 34 der Fig. 2 enthaltende kombinierte Bereich als Bereich eins be zeichnet. Zum Zweck der Besprechung der Steuerstrategie in Fig. 9 werden die Bereiche 32 und 34 nach Fig. 2 als Bereich vier bzw. fünf bezeichnet.

Fig. 6 gibt die Schritte an, die unternommen würden, um fest zustellen, ob ein Übergang aus Bereich eins erforderlich wäre, und um dann den Übergang zu vollziehen. Das System arbeitet in Bereich eins im Block 100. Die Blöcke 102, 104 und 106 sind Prüfschritte dahingehend, ob ein Übergang gebo ten ist. Die Reihenfolge, in der die Bewertungsblöcke 102, 104 und 106 eintreten, ist willkürlich. In Block 102 werden die Verluste beim Betrieb in Bereich 1 im Vergleich zu den Verlusten beim Betrieb in Bereich 2 ausgewertet. Diese Verlu ste werden oben so beschrieben, daß sie alle Verluste bein halten, die durch die Betätigung des zuschaltbaren Einlaßven tils 18 im Vergleich zur Bestätigung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils entstehen. Die Aufgabe von Block 102 besteht darin, den effizienteren Betriebsbereich zu wählen. Ist Be reich zwei effizienter, beginnt im Block 108 ein Übergang vom Bereich eins auf den Bereich zwei. Die Einlaßventilverstel lung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 wird in Block 110 mit derjenigen verglichen, die eine maximale eingeschlos sene Frischfüllung ergäbe. Wenn die Verstellung vom Zustand der maximalen eingeschlossenen Frischfüllung nach früh er folgt, wird die Einlaßventilsteuerung auf eine Einlaß versteuerung nach spät geändert, was im Block 112 eine im wesentlichen identische eingeschlossene Frischfüllung ergibt. Das zuschaltbare Einlaßventil 118 wird in Block 114 akti viert. Der Zweck einer Änderung von der Verstellung nach früh auf die Verstellung nach spät in Block 112 wird in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht. Wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, nur das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 aktiviert wird, fällt die eingeschlossene Frischfüllung beiderseits des Maximums ab. Wenn jedoch, wie in Fig. 4 dargestellt, beide Ventile offen sind, bleibt die eingeschlossene Frischfüllung auf der nach früh verstellten Seite im wesentlichen konstant und fällt auf der nach spät verstellten Seite ab. Damit die Ven tileinstellung einen Einfluß auf die Steuerung der einge schlossenen Frischfüllung ausüben kann, sollte das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 mit Verstellung nach spät arbei ten. In Block 116 wird gleichzeitig mit der Verstellung des Ventilschließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils 16 nach früh die Drosselklappe geschlossen. Dies wird in der Weise durchgeführt, daß das Motordrehmoment im wesentli chen konstant bleibt. Block 118 dient der Kontrolle, ob der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 ausreichend nach früh verstellt ist, so daß es keinen Einfluß mehr auf die eingeschlossene Frischfüllung ausübt. Im gegen teiligen Fall wird Block 116 wiederholt. Wird der Test nach Block 118 nicht bestanden, kann das wahlfrei steuerbare Ein laßventil in Block 120 abgeschaltet werden, weil es sich nicht mehr auf das Motordrehmoment auswirkt. Block 122 zeigt an, daß der Motor im Bereich zwei arbeitet.

In Block 102 nach Fig. 6 werden die Kontrollen 104 und 106 durchgeführt, wenn die Verluste im Bereich eins kleiner sind als im Bereich zwei. In Block 104 erfolgt eine Kontrolle daraufhin, ob das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 genü gend eingeschlossene Frischfüllung einläßt, um das benötigte Motordrehmoment zu erreichen. Wenn nicht, wird in Block 124 ein Übergang vom Bereich eins auf den Bereich drei angefor dert. Wenn der Test gemäß Block 104 bestanden wird, findet in Block 106 ein weiterer Test statt, um festzustellen, ob die Verbrennungsrauheit annehmbar ist. Da das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 bei den Verbrennungsgasen eine stärkere Tur bulenz hervorruft als wenn die eingelassenen Gase durch beide Ventile eingeleitet werden, kann die daraus resultierende Verbrennung zu schnell oder zu rauh werden. In Block 106 löst das Vorhandensein einer rauhen Verbrennung die Anforderung eines Übergangs vom Bereich eins auf den Bereich drei aus. Das zuschaltbare Einlaßventil 18 wird eingeschaltet, nachdem das wahlfrei steuerbare Einlaßventil in Block 126 nach spät verstellt wurde. Der Schließzeitpunkt für das wahlfrei steu erbare Einlaßventil 16 wird so gewählt, daß während des Über gangs gemäß Block 130 ein im wesentlichen konstantes Motor drehmoment erreicht wird. Nun arbeitet der Motor gemäß Block 128 im Bereich drei.

Fig. 7 zeigt ausgehend von dem Betriebsbereich zwei, Block 200, Schritte zur Kontrolle und Durchführung von Übergängen. Die Kontrollen daraufhin, ob ein Übergang gerechtfertigt ist, entsprechen den Blöcken 202, 204 und 206 und können in jeder beliebigen Reihenfolge stattfinden. Block 202 prüft, ob Be reich eins oder zwei effizienter ist. Wenn Bereich eins effi zienter ist, wird ein Übergang von Bereich zwei auf Bereich eins angefordert, Block 208. Das wahlfrei steuerbare Einlaß ventil 16 wird mit einer Schließzeitpunktverstellung nach früh zur Sicherung der maximalen eingeschlossenen Frischfül lung in Block 210 aktiviert. Durch Verstellung des Schließ zeitpunktes nach früh wirkt sich das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 minimal auf die eingeschlossene Frischfüllung aus. Der Schließzeitpunkt wird in Block 212 solange nach spät verstellt, bis in Block 214 eine weitere Verstellung nach spät die eingeschlossene Frischfüllung beeinflussen würde. Wenn Block 214 ausgeführt ist, wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils gleichzeitig mit dem Öff nen der Drosselklappe nach spät verstellt, Block 216. Dies geschieht so, daß das Motordrehmoment im wesentlichen kon stant bleibt, bis die Soll-Drosselklappenöffnung erreicht ist. Das zuschaltbare Einlaßventil 18 kann, wie in Block 218 dargestellt, abgeschaltet werden. Die Blöcke 216 und 218 können in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden. Jetzt arbeitet der Motor im Bereich 1, Block 220.

Wenn in Block 202 nach Fig. 7 die Verluste des Bereiches zwei geringer sind als diejenigen des Bereiches eins, erfolgen in den Blöcken 204 und 206 Kontrollen um festzustellen, ob bei Verwendung des zuschaltbaren Einlaßventils 18 allein ein ausreichendes Motordrehmoment entwickelt werden kann bzw. ob die Verbrennungsrauheit akzeptabel ist. Fällt eine dieser Prüfungen negativ aus, wird ein Übergang vom Bereich zwei auf den Bereich drei angefordert, Block 222. Das wahlfrei steuer bare Einlaßventil 16 wird aktiviert und der Schließzeitpunkt nach früh verstellt. Der Ventilschließzeitpunkt wird in Block 226 nach spät verstellt und es wird geprüft, ob sich eine weitere Verstellung nach spät auf die eingeschlossene Frisch füllung auswirkt, Block 228. Wenn der Test gemäß Block 228 positiv ausfällt, wird das Einlaßventil weiter nach spät verstellt, während die Drosselklappe so weit geöffnet wird, daß das Motordrehmoment gemäß Block 230 im wesentlichen kon stant gehalten wird. Die Drosselklappe wird je nachdem, ob andere Funktionen unterstützt werden sollen, vollständig oder in geringerem Umfang geöffnet. Der Motor arbeitet jetzt in nerhalb von Bereich drei, Block 232.

Fig. 8a zeigt Schritte zur Kontrolle und Ausführung von Über gängen, ausgehend von Betriebsbereich drei, Block 300. Die Blöcke 302, 304, 306, 316 und 318 umfassen Prüfungen darauf hin, ob ein Übergang gerechtfertigt ist. In Block 302 wird die aktuelle Drehzahl mit der Drehzahl_t (rpm_t) verglichen, die ein festgelegter Drehzahlwert ist, der die Grenze zwi schen den Bereichen eins und zwei angibt (rpm_t ist in Fig. 2 dargestellt). Der Schritt 302 hat zum Zweck, festzustellen, ob ein Übergang, wenn er stattfindet, auf den Bereich eins oder Bereich zwei erfolgt. Wenn der Wert rpm kleiner ist als rpm_t, zeigen die Prüfungen gemäß Block 304 und 306, ob genü gend Motordrehzahl erzeugt werden kann und ob die Verbren nungsrauheit bei Verwendung des wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils 16 akzeptabel wäre. Wenn entweder die Prüfung 304 oder die Prüfung bei 306 negativ ausfällt, geht die Steuerung auf Block 300 zurück. Wenn beide Prüfungen 304 und 306 posi tiv ausfallen, erfolgt in Block 308 ein Übergang auf Bereich eins. In Block 312 ist das zuschaltbare Einlaßventil 18 ge schlossen, das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 wird auf früh verstellt, um das Motordrehmoment aufrechtzuerhalten. Wenn rpm größer ist als rpm_t, wird mit den Prüfungen 316 und 318 festgestellt, ob genügend Motordrehmoment erzeugt werden kann und ob die Verbrennungsrauheit bei Verwendung des zu schaltbaren Einlaßventils 16 akzeptabel wäre. Fällt entweder die Kontrolle 316 oder die Kontrolle 318 negativ aus, kehrt die Steuerung zum Block 300, Betriebsbereich drei, zurück. Wenn sowohl die Prüfung 316 als auch die Prüfung 318 positiv ausfallen, wird in Block 320 ein Übergang auf Bereich zwei angefordert. Die Drosselklappe wird geschlossen und der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 wird in Block 322 auf früh verstellt. Eine Kontrolle gemäß Block 324 zeigt, ob sich eine weitere Verstellung des Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 nach früh auf die eingeschlossene Füllung auswirkt. Wenn ja, erfolgt die Rückkehr zum Block 322. Wenn nicht, wird das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 in Block 326 deaktiviert und das System arbeitet jetzt innerhalb des Bereichs zwei gemäß Block 328.

Fig. 8b zeigt eine Alternative zu Fig. 8a. Die Blöcke 302, 304, 306, 316 und 318 gemäß Fig. 8a werden durch die Blöcke 350, 352 und 354 gemäß Fig. 8b ersetzt. In Block 350 werden vier Fragen mit binären Antworten gestellt. Frage eins lau tet: "Kann mit dem zuschaltbaren Einlaßventil 18 genügend Motordrehmoment erzeugt werden". Frage zwei lautet: "Kann mit dem wahlfrei steuerbaren Einlaßventil 16 genügend Motordreh moment erzeugt werden". Frage drei lautet, "ob die Verbren nungsrauheit bei dem zuschaltbaren Einlaßventil 18 akzeptabel wäre". Frage vier lautet, "ob die Verbrennungsrauheit bei Verwendung des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 akzepta bel wäre". Der Block 352 zeigt die Steuerungsrichtung auf grund der Antworten auf die vier Fragen. Die Steuerung geht über Pfad A weiter, wenn die vier Antworten alle positiv ausfallen oder "Ja" lauten. Pfad A führt zum Block 354, in welchem geprüft wird, ob die Verluste in Bereich eins kleiner sind als die Verluste in Bereich zwei. Wenn sich aus Block 354 ein positives Resultat ergibt, wird ein Übergang von Bereich drei auf Bereich eins benötigt, Block 308. Fällt das Resultat negativ aus, wird ein Übergang vom Bereich drei auf den Bereich zwei benötigt, Block 320. Die Steuerung geht über Pfad B weiter, wenn die Antworten auf die Fragen eins und drei positiv ausfallen und entweder eine oder beide Antworten auf die Fragen zwei und vier negativ ausfallen. Pfad B erfor dert einen Übergang von Bereich drei auf Bereich zwei, Block 320. In ähnlicher Weise führt eine positive Antwort auf beide Fragen zwei und vier (wobei eine oder beide Antworten auf die Fragen eins und drei negativ sind) zur Steuerung über Pfad C, was zu Block 312, einem Übergang von Bereich drei auf Bereich eins führt. Jedes andere Resultat als die besprochenen Resul tate führt zu Resultat D, welches eine Rückkehr zu Block 300, Betriebsbereich drei, bedeutet. Die übrigen Steuerungsschrit te gemäß Fig. 8b wurden oben in Verbindung mit Fig. 8a erör tert.

In Fig. 9 würde beim Betrieb innerhalb des Bereichs vier, Block 400, ein Übergang angefordert, wenn die Verbrennungs stabilität nicht akzeptabel ist, Block 402. Um den Übergang, Block 404, auszuführen, wird die Drosselklappe geschlossen, während der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils nach früh verstellt und das Motordrehmoment, Block 406, im wesentlichen konstant gehalten wird. Der Motor arbei tet innerhalb des Bereichs 5, Block 408.

Beim Betrieb innerhalb des Bereichs fünf, Block 420 gemäß Fig. 9, erfolgt eine Prüfung daraufhin, ob die Verbrennungs stabilität ohne Drosselung akzeptabel wäre, Block 422. Wenn ja, wird ein Übergang von Bereich fünf auf Bereich vier ange fordert, Block 424. Die Drosselklappe wird geöffnet, während die Einlaßventilschließzeit in der Weise nach spät verstellt wird, daß während des Übergangs in Block 426 ein im wesentli chen konstantes Motordrehmoment entwickelt wird. Der Motor arbeitet jetzt innerhalb des Bereichs vier, Block 428.

In Fig. 8 wird in den Blöcken 316 und 304 geprüft, ob mit dem zuschaltbaren Einlaßventil 18 bzw. dem wahlfrei steuerbaren Einlaßventil 16 genügend Motordrehmoment erzeugt werden kann. In den Blöcken 306 und 318 erfolgen Prüfungen hinsichtlich der Verbrennungsrauheit. Im Verlauf der Entwicklung kann sich zeigen, daß Verbrennungsrauheit, Drehmomentabgabe oder andere Maßnahmen die einzigen Kriterien sind, aufgrund derer ein Übergang angefordert werden sollte. Die in Fig. 6 bis 9 erör terten Strategien können dementsprechend vereinfacht werden.

Ein Algorithmus zur Berechnung der Drosselklappenstellung und der Einlaßventilschließung für Übergänge, bei denen eine Drosselklappenverstellung im elektronischen Steuergerät vor gesehen werden muß, wird nachstehend dargestellt. Übergänge, die eine Drosselklappenänderung beinhalten, sind insbesondere alle Übergänge, die den Bereich 36 betreffen, sowie Übergänge zwischen den Bereichen 32 und 34 gemäß Fig. 2. Die einge schlossene Soll-Frischfüllung (des_trp_chg) hängt vom ange forderten oder Soll-Motordrehmoment (des_tq) und von der Motordrehzahl (rpm) ab, d. h.

des_trp_chg = fnc (des_tq, rpm).

Bei einem Motor mit feststehenden Ventilabläufen werden des_trp_chg und der Soll-Krümmerdruck (des_MAP) miteinander in Beziehung gesetzt durch
des_MAP = a.des_trp_chg + b, worin a und b Funktionen der Drehzahl sind.

Bei einem Motor mit flexiblen Ventilabläufen kann die Auswir kung der Ventilverstellung einbezogen werden als

des_MAP = c.des_trp_chg/trp_chg_rf + d (1)

worin c und d Funktionen der Drehzahl sind und trp_chg_rf ein Reduktionsfaktor der eingeschlossenen Frischfüllung ist, welcher definiert wird als

trp_chg_rf = trp_chg(IVC)/trp_chg(IVC_m)

worin trp_chg(IVC) die eingeschlossene Frischfüllung bei dem vorgegebenen IVC-Wert und trp_chg(IVC_m) die eingeschlossene Frischfüllung IVC_m ist, wobei es sich um den IVC-Wert han delt, der die maximale eingeschlossene Frischfüllung ergibt. IVC bezeichnet die Einlaßventilschließzeit. Aus Fig. 3c ist erkennbar, daß trp_chg_rf zwischen 0 und 1 liegt und daß
trp_chg_rf = fnc (IVC) bei einem bestimmten MAP- und Dreh zahlwert.

Oder, im allgemeinen Fall, trp_chg_rf = fnc (IVC, MAP, rpm), wird die detaillierte Form der Gleichung in der Entwicklung ermittelt.
trp_chg_rf in obiger Gleichung 1 wird aufgelöst
trp_chg_rf = (c.des_trp_chg)/(des_MAP - d) = fnc (IVC, MAP, rpm).

Wie oben erwähnt, ist die Beziehung zwischen IVC und trp_chg_rf nicht a priori bekannt. Ist eine solche Beziehung vorhanden, kann die Gleichung jedoch für IVC aufgelöst wer den. IVC hängt ab von
IVC = fnc (, MAP, des_trp_chg, rpm).

Die Soll-Drosselklappenstellung (TP) wird durch Schall- und Unterschall-Beziehungen in Relation mit MAP gesetzt. Diese Beziehungen sind dem Fachmann bekannt und Gegenstand des US- Patents 5.526.787, welches dem Inhaber dieser Erfindung er teilt wurde und welches durch Bezugnahme darauf hierin über nommen wird. Sie liegt auch im Rahmen der "Internal Combusti on Engine Fundamentals" von J. B. Heywood (McGraw Hill, 1988), welches durch Bezugnahme darauf hierin übernommen wird:
TP = fnc (MAP, rpm).

Die obigen Beziehungen gelten für einen einzelnen Betriebszu stand. Übergänge, die das Öffnen oder Schließen der Drossel klappe (zwischen Bereich 36 und einem anderen Bereich gemäß Fig. 2) beinhalten, finden jedoch während eines Intervalls statt und setzen das gleichzeitige Ansteigen (ramping) von IVC und Drosselklappenstellung voraus. Die Erfindung bedient sich eines Anstiegs bei MAP, um Ansteigen in IVC und TP zu definieren. Der MAP-Anstieg basiert auf der endgültigen Soll- MAP (des_MAP) und der aktuellen oder anfänglichen MAP (MAP_i). Eine Änderung der Drosselklappenstellung kann bei einer typi schen, elektronisch gesteuerten Drosselklappe viel schneller eintreten, als der Krümmerdruck infolge der Trägheit der Gase reagieren kann. Je nach Umfang der gewünschten Änderung und der Motordrehzahl können etwa ein bis zwanzig Motortakte erforderlich sein, bis der Krümmerdruck sein Gleichgewichts niveau erreicht. Der Wunsch nach reibungslosen Übergängen zwischen den Bereichen gemäß Fig. 2 legt nahe, daß der An stieg in MAP ausreichend langsam sein sollte, damit die Krümmerfüllungsverzögerung minimal ist. Eine linearer Anstieg in MAP kann vorzuziehen sein, wobei die Endpunkte durch MAP_i und des_MAP definiert und der Verlauf durch Erwägungen hin sichtlich der Krümmerfüllung bestimmt wird. Der Anstieg in MAP ist MAP (t). Das Ansteigen sowohl in IVC als auch TP ba sieren auf diesem Ansteigen in MAP mit der zusätzlichen Vor gabe einer Lieferung von des_trp_chg. Somit können IVC(t) und TP(t) aufgrund des Krümmerdruckanstiegs und der eingeschlosse nen Soll-Frischfüllung berechnet werden:
IVC(t) = fnc (MAP(t), des_trp_chg, rpm) und
TP(t) = fnc (MAP(t), des_trp_chg, rpm)
mit rpm (Drehzahl) wie genannt.

In Fig. 10 werden die Schritte zur Berechnung von IVC(t) und TP(t) dargestellt. Die Eingaben für Block 500 sind das benö tigte oder Soll-Drehmoment, des_tq, und die Motordrehzahl, rpm. Innerhalb des Blocks 500 wird die eingeschlossene Soll- Frischfüllung (des_trp_chg) berechnet. In Block 502 wird der Soll-Krümmerdruck (des_MAP), d. h. der End-MAP-Wert beim Ab schluß des Übergangs, mit des_trp_chg, rpm und dem Betriebs status der Einlaßventile am Ende des Übergangs berechnet. Der Betriebsstatus der Einlaßventile für einen Übergang von Be reich 36 auf Bereich 30 gemäß Fig. 2 gilt sowohl für das wahlfrei steuerbare Einlaßventil 16 als auch das zuschaltbare Einlaßventil 18, die aktiviert werden. Innerhalb des Blocks 504 wird der Anstieg in MAP, des_MAP(t), mit Eingaben von Anfangs-MAP, MAP_i und des_MAP berechnet. Wie oben besprochen, kann ein MAP-Verlauf linear sein, Block 512, und berücksich tigt Überlegungen zur Ansaugkrümmerfüllung. Die gewünschten MAP-Verlaufscharakteristiken können auf einen Algorithmus reduziert und im Motorsteuergerät abgelegt werden. Der Aus gang von Block 504, des_MAP(t), bildet zusammen mit des_trp_chg Eingaben für die beiden Blöcke 506 und 508, in denen IVC(t) bzw. TP(t) berechnet werden. Typische Kraftfahr zeugmotorsteuersysteme umfassen eine Messung der gelieferten Frischfüllung, dargestellt als Block 510. Die gemessene Frischfüllung wird in den Block 510 eingegeben, in dem einge schlossene Frischfüllung berechnet werden kann. Die einge schlossene Ist-Frischfüllung wird in den Block 508 eingege ben, was eine Fehlerprüfung und Aktualisierung der Drossel klappenstellungsgleichungen oder Nachschlagtabellen ermög licht.

Unter nochmaligem Bezug auf Fig. 1 sind moderne Kraftfahrzeu ge mit Abgas- und Spülsystemen ausgerüstet, um die vom flüs sigen Kraftstoff im Kraftstofftank 48 ausgehenden Kraftstoff dämpfe zu verwerten, die auf Temperaturschwankungen und auf Kraftstoffdämpfe zurückzuführen sind, welche während des Auffüllens des Kraftstofftanks verdrängt werden. Das System enthält einen Aktivkohlebehälter 52, der die Kraftstoffdämpfe absorbiert. Wenn das elektronische Motorsteuergerät 26 eine Spülung anfordert, wird Frischluft durch den Behälter 52 angesaugt. Die Frischluft und die desorbierten Dämpfe werden dem Motor auf der stromab von der Drosselklappe 14 gelegenen Seite zugeführt. Spüldämpfe werden aufgrund des Vakuums oder des Unterdrucks im Einlaß 12 durch den Motor gesaugt.

Da herkömmliche Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren mit Fremd zündung 10 unter den meisten Betriebsbedingungen gedrosselt werden, ist die Einplanung einer Aktivkohlebehälter-Spülung gewöhnlich kein Hindernis. Es müssen weitere Maßnahmen ge troffen werden, um einen Verbrennungsmotor 10 mit Hybrid-Ventiltrieb zu spülen. Innerhalb des Bereiches 32 (Fig. 2) ist die Drosselklappe 14 bei einem Verbrennungsmotor 10 mit Hybrid-Ventiltrieb offen. Somit besteht im Einlaß 14 kein Unterdruck (Fig. 1). Wenn das Motorsteuergerät eine Spülung anfordert, kann die Drosselklappe 14 im Hinblick auf die Notwendigkeit einer Spülung des Aktivkohlebehälters 52 ge schlossen werden. Um die durch das Schließen der Drosselklap pe 14 bewirkte Drehmomentreduzierung auszugleichen, wird der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 so geändert, daß ausreichend eingeschlossene Frischfüllung ein geleitet werden kann, um den Motordrehmomentbedarf zu decken. Wenn das Motorsteuergerät feststellt, daß der Aktivkohlebe hälter 52 gespült wurde, kann die Drosselklappe 14 wieder geöffnet werden, während gleichzeitig der Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils 16 entsprechend dem benötigten Motordrehmoment verändert werden kann. Ein Über gang auf Spülung während des Betriebs in Bereich 32 gemäß Fig. 2 kann auf die gleiche Weise erfolgen wie ein Übergang von Bereich 32 auf Bereich 34, wie weiter oben erörtert wur de. Der Unterschied liegt darin, daß der Übergang aufgrund einer notwendigen Spülung des Abgassystems und nicht aufgrund der Verbrennungsstabilität angefordert wird. Analog findet ein Übergang von einer Spülung in gleicher Weise statt wie bei einem Übergang von Bereich 34 auf Bereich 32, wie er oben beschrieben wurde.

In dem drehmomentstarken Betriebsbereich 30 nach Fig. 2 fin det keine Drosselung statt. Es ist eventuell möglich, das Spülen des Abgassystems so einzuplanen, daß außerhalb des Bereiches 30 ausreichend Spülzeit vorgesehen wurde. Bei nor malem Motorbetrieb wird auf den Bereich 30 selten zugegrif fen. Sollte jedoch eine Spülung gewünscht werden, fände das oben beschriebene Verfahren für die Spülung des Bereiches 32 Anwendung auf den Bereich 30, mit dem Unterschied, daß der Bereich 30 infolge der Notwendigkeit, ein hohes Drehmoment zu erzeugen, keine so starke Drosselung zuläßt.

Während die beste Art der Ausführung der Erfindung im einzel nen beschrieben wurde, wird der Fachmann alternative Kon struktionen und Ausführungsformen für die praktische Anwen dung der Erfindung erkennen. Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsform soll daher die Erfindung nur veranschauli chen, diese kann im Rahmen der folgenden Patentansprüche modifiziert werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, mindestens ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil, mindestens ein zuschaltba res Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des genannten Motors und ein Motorsteuergerät aufweist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Lieferung eines Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils, welcher später als der vorherbestimmte Ventil schließzeitpunkt liegt, und
Starten des Betriebs des zuschaltbaren Einlaßventils als Reaktion auf den genannten Schritt der Lieferung eines Schließzeitpunkts.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es den zusätzlichen Schritt der Veränderung des genannten Schließzeitpunktes des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils zu einem zweiten Ventilschließzeitpunkt umfaßt, welcher bezogen auf den vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt später liegt, wenn der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf den vorherbestimmten Ventilschließ zeitpunkt nach früh verstellt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Ein laßventils und der genannte zweite Ventilschließzeitpunkt bewirken, daß nach dem Schließen des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils im wesentlichen identische angesaugte Luftmen gen im Zylinder verbleiben.

4. Verfahren nach Anspruch 1, welches dadurch gekennzeich net ist, daß es den zusätzlichen Schritt des Schließens des Drosselklappenventils und des Verstehens des genannten Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh umfaßt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schließen des Drosselklappenventils und das genannte Verstellen des genannten Schließzeitpunkts des wahl frei steuerbaren Einlaßventils nach früh gewählt werden, um das Motordrehmoment im wesentlichen konstant zu halten.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Öffnen des Drosselklappenventils und das genann te Verstellen des genannten Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh innerhalb von zwei bis zwanzig Motorumdrehungen bewirkt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es den zusätzlichen Schritt des Abschaltens des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils umfaßt, wenn ein zusätzliches Ver stellen des genannten Schließzeitpunkts des wahlfrei steuer baren Einlaßventils nach früh keine spürbare Wirkung auf die nach dem Schließen des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils im Zylinder verbleibende angesaugte Luft hat.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannten Zuschaltung des zuschaltbaren Einlaßventils ein erster Betriebsmodus vorangeht, wobei der genannte erste Betriebsmodus durch ein erstes Verhältnis zwischen Motordreh zahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf das genannte Abschalten des wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils ein zweiter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte zweite Betriebsmodus durch ein zweites Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte zweite Modus bei einem bestimmten Motor drehmoment eine höhere Motordrehzahl liefert als der genannte erste Modus.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß auf das genannte Zuschalten des zuschaltbaren Einlaßventils ein dritter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte dritte Betriebsmodus durch ein drittes Verhältnis zwischen Motor drehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte dritte Modus bei einer gegebenen Motordrehzahl ein höheres Motordrehmoment liefert als der genannte erste und zweite Modus.

11. Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, mindestens ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil, mindestens ein zuschaltba res Einlaßventil mit vorherbestimmten Schließzeitpunkt, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des genannten Motors und ein Motorsteuergerät aufweist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Aktivieren des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils mit einem Schließzeitpunkt nach dem vorherbestimmten Ventilschließzeit punkt, und
Öffnen des Drosselklappenventils und Verstellen des genannten Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Öffnung des Drosselklappenventils und die ge nannte Verstellung des genannten Schließzeitpunktes des wahl frei steuerbaren Einlaßventils nach spät sich solange fort setzen, bis eine gewünschte Drosselklappenstellung erreicht wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Drosselklappenstellung eine vollständig geöff nete Stellung ist.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Öffnen des Drosselklappenventils und die genann te Verstellung des genannten Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät gewählt werden, um das Motordrehmoment im wesentlichen konstant zu halten.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Öffnen des Drosselklappenventils und die genann te Verstellung des genannten Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät innerhalb von zwei bis zwanzig Motorumdrehungen bewirkt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 11, welches weiter gekennzeichnet ist durch den Schritt des Abschaltens des zuschaltbaren Einlaßventils, wenn ein weiterer Betrieb des zuschaltbaren Einlaßventils keine spürbare Auswirkung auf die eingeführte, nach dem Schließen des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils im Zylinder verbleibende Luft hat.

17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der genannten Zuschaltung des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils ein erster Betriebsmodus vorangeht, wobei der genannte erste Betriebsmodus durch ein erstes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf das genannte Abschalten des zuschaltbaren Einlaßventils ein zweiter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte zweite Betriebsmodus durch ein zweites Verhältnis zwischen Motor drehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte zweite Modus bei einem bestimmten Motordrehmoment eine höhere Motordrehzahl liefert als der genannte erste Modus.

19. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß auf das genannte Erreichen der gewünschten Drosselklappen stellung ein dritter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte dritte Betriebsmodus durch ein drittes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte dritte Modus bei einer gegebenen Motor drehzahl ein höheres Motordrehmoment liefert als der genannte erste und zweite Modus.

20. Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, mindestens ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil, mindestens ein zuschaltba res Einlaßventil, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsy stem des genannten Motors und ein Motorsteuergerät aufweist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Verstellen des Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh und Schließen des Drosselklappenven tils, und
Abschalten des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils, wenn ein zusätzliches Verstellen des genannten Ventilschließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh keine spür bare Wirkung auf die nach dem Schließen des wahlfrei steuer baren Einlaßventils im Zylinder verbleibende angesaugte Luft hat.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Ein laßventils und das genannte Schließen des Drosselklappenven tils in der Weise gewählt werden, daß das Motordrehmoment im wesentlichen konstant ist.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schließen des Drosselklappenventils und das genannte Verstellen des genannten Schließzeitpunkts des wahl frei steuerbaren Einlaßventils nach früh innerhalb von zwei bis zwanzig Motorumdrehungen bewirkt werden.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schließen des Drosselklappenventils der genannte erste Betriebsmodus vorangeht, wobei der genannte erste Betriebsmo dus durch ein erstes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß dem genannten Abschalten des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils ein zweiter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte zweite Betriebsmodus durch ein zweites Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte zweite Modus bei einem bestimmten Motor drehmoment eine höhere Motordrehzahl liefert als der genannte erste Modus.

25. Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, mindestens ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil, mindestens ein zuschaltba res Einlaßventil, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsy stem des genannten Motors und ein Motorsteuergerät aufweist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Schließen des Drosselklappenventils und Verstellen des Schließzeitpunkts des genannten wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils nach früh für den Fall, daß der genannte Schließzeit punkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach spät ver stellt ist, und
Schließen des Drosselklappenventils und Verstellen des Schließzeitpunkts des genannten wahlfrei steuerbaren Einlaß ventils nach spät für den Fall, daß der genannte Schließzeit punkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach früh ver stellt ist.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der vorherbestimmte Ventilschließzeitpunkt ein Schließzeit punkt ist, der die nach Schließen des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils im Zylinder verbleibende angesaugte Luft maxi miert.

27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schließen des Drosselklappenventils und der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßven tils in der Weise gewählt werden, daß das Motordrehmoment im wesentlichen konstant ist.

28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß dem genannten Schließen des Drosselklappenventils ein erster Betriebsmodus vorangeht, wobei der genannte erste Betriebsmo dus durch ein erstes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist.

29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß auf das genannte Schließen des Drosselklappenventils ein zweiter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte zweite Be triebsmodus durch ein zweites Verhältnis zwischen Motordreh zahl und Motordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte erste Betriebsmodus bei einer bestimmten Motordreh zahl ein höheres Motordrehmoment liefert als der genannte zweite Betriebsmodus.

30. Verfahren zur Steuerung eines Innenverbrennungsmotors, wobei der Motor mindestens einen Zylinder, mindestens ein wahlfrei steuerbares Einlaßventil, ein Drosselklappenventil in dem Ansaugsystem des genannten Motors und ein Motorsteuer gerät aufweist, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
Öffnen des Drosselklappenventils und Verstellen des Schließ zeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach früh für den Fall, daß der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf einen vorherbestimmten Ventilschließzeitpunkt nach früh verstellt ist, und
Öffnen des Drosselklappenventils und Verstellen des genannten Schließzeitpunkts des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils nach spät für den Fall, daß der genannte Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils bezogen auf einen vorher bestimmten Ventilschließzeitpunkt nach spät verstellt ist.

31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte vorherbestimmte Ventilschließzeitpunkt ein Schließzeitpunkt ist, der maximale Frischfüllung einschließt.

32. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Öffnen des Drosselklappenventils und der genann te Schließzeitpunkt des wahlfrei steuerbaren Einlaßventils in der Weise gewählte werden, daß das Motordrehmoment im wesent lichen konstant ist.

33. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß dem Öffnen des Drosselklappenventils der genannte erste Be triebsmodus vorangeht, wobei der genannte erste Betriebsmodus durch ein erstes Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Motor drehmoment gekennzeichnet ist.

34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß dem genannten Öffnen des Drosselklappenventils ein zweiter Betriebsmodus folgt, wobei der genannte zweite Betriebsmodus durch ein zweites Verhältnis zwischen Motordrehzahl und Mo tordrehmoment gekennzeichnet ist und wobei der genannte zwei te Betriebsmodus bei einer bestimmten Motordrehzahl ein höhe res Motordrehmoment liefert als der genannte erste Betriebs modus.