DE10308101A1 - Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs Download PDFInfo
- Publication number
- DE10308101A1 DE10308101A1 DE10308101A DE10308101A DE10308101A1 DE 10308101 A1 DE10308101 A1 DE 10308101A1 DE 10308101 A DE10308101 A DE 10308101A DE 10308101 A DE10308101 A DE 10308101A DE 10308101 A1 DE10308101 A1 DE 10308101A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- camshaft
- motor vehicle
- angle
- rotation
- load operation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 8
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
- F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
- F02D13/0219—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only by shifting the phase, i.e. the opening periods of the valves are constant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/352—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using bevel or epicyclic gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
- F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
- F02D13/0261—Controlling the valve overlap
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/01—Starting
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Motormanagement-System für ein Kraftfahrzeug, bei dem der Drehwinkel einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle über ein Steuersystem verstellbar ist. Sie bezieht sich weiter auf ein Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs.
- Bei Brennkraftmaschinen oder Kraftfahrzeugmotoren treibt die Kurbelwelle über einen Primärantrieb eine oder auch mehrere Nockenwellen an. Dabei ist an der jeweiligen Nockenwelle üblicherweise ein Nockenwellenrad befestigt, über das der Primärantrieb die Nockenwelle antreibt, und das dementsprechend hinsichtlich seiner Ausgestaltung an den Primärantrieb angepasst ist. In der Regel erfolgt dabei eine Übersetzung des Drehwinkels der Kurbelwelle, wobei 720° Kurbelwellendrehwinkel in 360° Nockenwellendrehwinkel umgesetzt werden. Zur Gewährleistung eines präzisen Ablaufs des Arbeitsspiels der Brennkraftmaschine und zur Einhaltung der für eine exakte Verbrennung notwendigen Steuerzeiten sind Kurbelwelle, Primärantrieb und Nockenwelle dabei üblicherweise mit sehr geringen Toleranzen gefertigt.
- Es kann jedoch vorteilhaft sein, eine last- und/oder drehzahlabhängige Anpassung der Steuerzeiten der Ventile über eine gezielte Beeinflussung des festen Verhältnisses zwischen der Kurbelwelle und den jeweiligen Nockenwellen vorzusehen. Um dementsprechend die Nockenwelle gegenüber der Kurbelwelle vor- oder nachlaufen zu lassen, kann eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, welche die Nockenwelle relativ gegenüber dem Nockenwellenrad und somit gegenüber der Kurbelwelle verdreht. Durch eine geeignete Einstellung des Drehwinkels der Nocken welle gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle, entsprechend einer geeigneten Phasendifferenz zwischen den Wellen, können die Brennräume der Brennkraftmaschine vergleichsweise früher oder später geöffnet oder geschlossen werden, so dass durch die Vorgabe geeigneter Phasendifferenzen eine besonders hohe Laufkultur der Brennkraftmaschine Kraftstoffeinsparungen und die Reduktion der Abgasemissionen ermöglicht werden und eine Leistungssteigerung erreicht wird.
- Steuersysteme zur Einstellung des Drehwinkels der Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle sind üblicherweise hydraulisch aufgebaut. Das hydraulische System kann dabei von einem Motormanagement-System angesteuert sein, in dem die Vorgaben für eine Einstellung des Drehwinkels der Nockenwelle relativ zum Drehwinkel der Kurbelwelle geeignet implementiert sind.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motormanagement-System der oben genannten Art anzugeben, mit dem eine hinsichtlich Kraftstoffverbrauch, Leistung und Abgasemissionen besonders günstige Motorcharakteristik erreichbar ist. Weiterhin soll ein dazu besonders geeignetes Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels der Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs angegeben werden.
- Bezüglich des Motormanagement-Systems wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst, indem dem zur Einstellung des Drehwinkels der Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle vorgesehenen Steuersystem ein elektromotorischer Aktor zugeordnet ist, wobei eine Reglereinheit die Stellwerte für den elektromotorischen Aktor in Abhängigkeit von einer Anzahl von aktuell erfassten Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs erzeugt.
- Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine hinsichtlich der genannten Kriterien besonders günstige Mo torcharakteristik erreichbar ist, indem der die Verbrennungseigenschaften beeinflussende Phasenwinkel zwischen Nockenwelle und Kurbelwelle nicht fest, sondern vielmehr flexibel einstellbar gehalten ist. Als besonders günstig für eine derartige flexible Einstellung wird vorliegend – abweichend von hydraulischen Systemen – eine elektromotorische Ansteuerung des Phasenwinkel-Stellsystems angesehen. Für eine derartige elektromotorische Ansteuerung ist eine Steuereinrichtung zum Verstellen des Drehwinkels der Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle besonders geeignet, wie sie aus der
DE 100 38 354 A1 bekannt ist, bei der zur Verstellung des Drehwinkels der Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle ein zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle angeordnetes Taumelscheibengetriebe vorgesehen ist. Die Offenbarung derDE 100 38 354 A1 wird vollumfänglich miteinbezogen („Incorporation by reference"). - Die durch die elektromotorische Ansteuerung des Phasenwinkel-Stellsystems erreichbaren Vorteile, nämlich vergleichsweise große Stellbereiche sowie besonders kurze Stellzeiten, können zur Verbesserung der Kraftstoff- und Emissionseigenschaften des Kraftfahrzeugmotors in besonders günstiger Weise genutzt werden, indem das Phasenwinkel-Stellsystem direkt mit dem Motormanagement-System gekoppelt wird, so dass unter Rückgriff auf die im Motormanagement-System ohnehin vorliegende Vielzahl von aktuell erfassten Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs eine situations- und bedarfsgerechte Einstellung einer für den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs besonders günstigen Phasendifferenz zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle ermöglicht ist. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, dass eine Reglereinheit des Motormanagement-Systems in Abhängigkeit von dort verfügbaren aktuell erfassten Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs einen geeigneten Stellwert für den elektromotorischen Aktor des Phasenwinkel-Stellsystems bereitstellt.
- Maßgeblich für die innere Abgasrückführung ist dabei die sogenannte Ventilüberschneidung, die dasjenige Zeitfenster angibt, in dem während eines Umdrehungszyklus der Nockenwelle sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile gemeinsam geöffnet sind. Vorteilhafterweise wird im Teillastantrieb die Phasendifferenz zwischen Nocken- und Kurbelwelle über entsprechende Stellwerte derart eingestellt, dass der Schwerpunkt dieser Ventilüberschneidung eine im Vergleich zum Vollastbetrieb spätere zeitliche Lage einnimmt.
- Vorteilhafterweise wird über das Phasenwinkel-Stellsystem im Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors eine vergleichsweise günstige innere Abgasrückführung vorgegeben.
- Bei einer Auslegung des Kraftfahrzeugmotors mit einer Mehrzahl von Nockenwellen, beispielsweise als so genannter DOHC-Motor („Double Overhead Camshaft"), kann eine erste Nockenwelle als Einlass-Nockenwelle und eine zweite Nockenwelle als Auslass-Nockenwelle vorgesehen sein. Bei einem derartigen System kann es je nach Ansteuerung der jeweiligen Ventile über die zugeordneten Nockenwellen zu Zuständen kommen, bei denen sowohl die Einlass- als auch die Auslassventile geöffnet sind. Bei einer derartigen Ventilstellung kann in der Art einer inneren Abgasrückführung verbranntes Brenngas mit einströmendem frischen Brenngas vermischt werden, was je nach relativen Gasanteilen eine zusätzliche Abgasverbrennung mit entsprechend niedriger Abgasemission, einen geringeren spezifischen Kraftstoffverbrauch und verbesserte Stoffwerte zur Folge hat.
- Entsprechend dem gewünschten Lastzustand des Kraftfahrzeugmotors kann es somit wünschenswert sein, mehr oder weniger einer derartigen inneren Abgasrückführung vorzugeben. Dies kann eingestellt werden über die so genannte Ventilüberschneidung, die im Wesentlichen innerhalb einer vollständigen Umdrehungsphase der beiden Nockenwellen dasjenige Zeitfenster angibt, in dem die von beiden Nockenwellen angetriebenen Ventile ge meinsam geöffnet sind. Durch die elektromotorische Ansteuerung der Phasendifferenz-Stellsysteme der Nockenwellen sind vergleichsweise große Phasenverstellwinkel erreichbar, so dass eine entsprechend hohe Flexibilität bei der gezielten Anstellung der einzelnen Nockenwellen erreichbar ist.
- Dies wird vorliegend besonders vorteilhaft genutzt, um durch eine geeignete Anstellung der Nockenwellen im Teillastbetrieb eine vergleichsweise große Ventilüberschneidung und somit eine Verringerung der Abgasemissionen und des spezifischen Kraftstoffverbrauchs zu erreichen. Dazu führt die Reglereinheit des Motormanagement-Systems vorteilhafterweise den elektromotorischen Aktoren der Nockenwellen im Teillastbereich Stellwerte zu, die einer vergleichsweise geringen Phasendifferenz zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle und somit einer vergleichsweise großen Ventilüberschneidung entsprechen und alternativ oder zusätzlich die relative zeitliche Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung zur Kurbelwelle optimieren und insbesondere auf einen vergleichsweise späten Zeitpunkt einstellen.
- Andererseits kann es im Leerlaufbetrieb des Kraftfahrzeugmotors wünschenswert sein, die innere Abgasrückführung auf nahezu Null zurückzuführen, um somit bei den vergleichsweise niedrigen Leerlaufdrehzahlen eine hohe Laufruhe und Laufzuverlässigkeit des Motors zu gewährleisten. Dementsprechend ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung das Motormanagement-System derart ausgestaltet, dass die Reglereinheit den elektromotorischen Aktoren im Leerlaufbetrieb des Kraftfahrzeugmotors Stellwerte zuführt, die einer vergleichsweise kleinen Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle und/oder einer im Vergleich zum Teillastbetrieb früheren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung entsprechen.
- Dabei werden vorliegend auch gezielt die durch die elektromotorischen Aktoren erreichbaren vergleichsweise hohen Ver stellgeschwindigkeiten des Phasenwinkel-Stellsystems genutzt.. Aufgrund dieser hohen Verstellgeschwindigkeiten kann auch bei Transientenänderungen des Motorbetriebspunktes, beispielsweise bei abrupter Laständerung vom Teillastbetrieb in den Leerlaufbetrieb, immer und aktuell ein für den jeweiligen Betriebspunkt besonders günstiger Phasen-Verstellwinkel, insbesondere zwischen den Nockenwellen, eingestellt werden. Gerade bei vergleichsweise schnellen Lastwechseln von höherer bis mittlerer Last mit hoher Ventilüberschneidung und großer innerer Abgasrückführung zu geringer bis Null-Last mit kleiner Ventilüberschneidung und kleiner innerer Abgasrückführung, beispielsweise in Antriebssträngen mit Automatikgetrieben, ist das Motormanagement-System somit besonders günstig einsetzbar. Dadurch kann das Motormanagement-System insbesondere auch mit Kennfeldern nahe am theoretischen Optimum betrieben werden, ohne dass aufgrund betrieblicher Erfordernisse allzu sehr vom theoretischen Optimum abgewichen werden müsste.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist das Motormanagement-System dafür ausgelegt, bei einem Startvorgang des Motors mittels Spät-Verstellung der Steuerzeit „Einlass-Schließt" eine Dekompression zu ermöglichen. Dadurch können die notwendige Leistung und die notwendige Zeit für den Motorstart verringert werden, so dass der Einsatz vergleichsweise kleiner Startereinheiten ermöglicht ist. Hierbei wird insbesondere dem Umstand Rechnung getragen, dass bei der Verwendung einer elektromotorischen Ansteuerung für das Phasenwinkel-Stellsystem eine Phasenwinkel-Einstellung – anders als bei hydraulischen Systemen – unabhängig vom Motoröldruck und somit beim Start bereits frühzeitig vorgenommen werden kann. Durch die damit erreichbare Beeinflussung der Phasenverstellung bereits während des Startvorgangs können u. a. auch die Rohemissionen und der Kraftstoffverbrauch während des Startvorgangs günstig beeinflusst werden. Zu diesen Zwecken ist die Reglereinheit vorteilhafterweise dazu ausgelegt, bei einem Startvorgang des Motors dem elektromotorischen Aktor ei nen Stellwert zuzuführen, der einer vergleichsweise späten Einlass-Steuerzeit entspricht.
- Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Aufgabe gelöst, indem die Einstellung der Phasenlage zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle über einen elektromotorischen Aktor vorgenommen wird, wobei dem elektromotorischen Aktor in Abhängigkeit von aktuell erfassten Betriebsparametern des Kraftfahrzeugs erzeugte Stellwerte zugeführt werden. Mit anderen Worten: Bei der Ansteuerung des elektromotorischen Aktors werden aktuell erfasste Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs bei der Erzeugung von Stellwerten für den elektromotorischen Aktor genutzt. Dabei können insbesondere Kennwerte über den aktuellen Last- und Drehzahlzustand des Fahrzeugmotors, über die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung als Betriebsparameter berücksichtigt werden.
- Im Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors wird dabei vorzugsweise eine einem vergleichsweise späten Zündzeitpunkt entsprechende Phasendifferenz eingestellt. Bei Kraftfahrzeugmotoren mit mehreren Nockenwellen werden vorteilhafterweise im Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors die elektromotorischen Aktoren derart angesteuert, dass eine im Vergleich zum Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors größere Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle eingestellt wird.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung werden im Leerlaufbetrieb des Kraftfahrzeugmotors die elektromotorischen Aktoren derart angesteuert, dass eine im Vergleich zum Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors kleinere Ventilüberschneidung eingestellt wird. Weiterhin wird vorteilhafterweise bei einem Startvorgang des Kraftfahrzeugmotors eine einer vergleichsweise späten Einlass-Steuerzeit entsprechende Phasenlage eingestellt.
- Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch die betriebspunktabhängige Einstellung der Phasendifferenz zwischen der Nockenwelle und der Kurbelwelle über einen Regeleingriff des Motormanagement-Systems auf den elektromotorischen Aktor in kurzer Reaktionszeit und somit besonders gut an den aktuellen Betriebszustand angepasst eine günstige Verbrennungscharakteristik des Kraftfahrzeugmotors bereitgestellt werden kann. Dementsprechend kann das Brennverhalten des Kraftfahrzeugmotors im Hinblick auf geringe Abgasemissionen und/oder geringen Kraftstoffverbrauch besonders günstig eingestellt werden.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die Figur schematisch ein Motormanagement-System.
- Das Motormanagement-System
1 gemäß der Figur umfasst eine Anzahl von Reglermodulen oder Reglereinheiten2 , von denen in der Figur lediglich eine dargestellt ist. Diese Reglereinheit2 empfängt von einer Vielzahl von im Kraftfahrzeug angeordneten Sensoren – wie durch die Pfeile4 angedeutet – aktuell erfasste Betriebsparameter B, die in Gruppen oder in ihrer Gesamtheit Rückschlüsse auf den aktuellen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs uns seines Verbrennungsmotors zulassen. Die Betriebsparameter B umfassen dabei insbesondere für den aktuellen Last- und Drehzahlzustand des Fahrzeugmotors, die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit, die aktuelle Fahrzeugbeschleunigung, die aktuelle Motortemperatur und/oder den aktuellen Motoröldruck charakteristische Kennwerte. - Das Motormanagement-System
1 ist im Ausführungsbeispiel für die Einstellung einer besonders günstigen Verbrennungscharakteristik des Kraftfahrzeugmotors auch bei wechselnden Betriebszuständen ausgelegt. Dazu ist das Motormanagement-System1 datenseitig mit einem Steuersystem6 zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle8 gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle verbunden. Das Steuerungssystem6 wirkt so mit als Phasen-Verstellsystem. Die in der Figur lediglich schematisch dargestellte Nockenwelle8 ist dabei über ein Getriebe10 , insbesondere ein Taumelscheibengetriebe der in derDE 100 38 354 offenbarten Bauart, mit einem Nockenwellenrad12 verbunden, das seinerseits von einem nicht näher dargestellten Primärantrieb wie beispielsweise einem Zahnriemen angetrieben ist. Der Primärantrieb ist seinerseits mit der nicht dargestellten Kurbelwelle des Kraftfahrzeugs verbunden, so dass die Kurbelwelle über den Primärantrieb, das Nockenwellenrad12 und das Getriebe10 die Nockenwelle8 antreibt. - Über das Getriebe
10 ist der Drehwinkel der Nockenwelle8 gegenüber dem Nockenwellenrad12 und somit auch gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle verstellbar. Zur eigentlichen Verstellung der Drehwinkel gegeneinander oder auch von deren Phasendifferenz umfasst das Steuersystem6 einen auf das Getriebe10 wirkenden elektromotorischen Aktor14 . - Die datenseitige Verbindung zwischen dem Motormanagement-System
1 und dem Steuersystem6 ist nunmehr im Ausführungsbeispiel dadurch hergestellt, dass – wie durch den Pfeil16 dargestellt – die Reglereinheit2 datenausgangsseitig auf den elektromotorischen Aktor14 einwirkt und diesem Stellwerte S übermittelt. Zur Einstellung einer für den jeweils aktuellen Betriebszustand des Kraftfahrzeugs besonders günstigen Verbrennungscharakteristik des Kraftfahrzeugmotors ist die Reglereinheit2 dabei dafür ausgebildet, die Stellwerte S in Abhängigkeit von den aktuell erfassten Betriebsparametern B des Kraftfahrzeugs zu erzeugen. - Die Eigenschaften des elektromotorischen Antriebs des Steuersystems
6 , nämlich die vergleichsweise großen einstellbaren Winkelbereiche und die vergleichsweise schnellen Stell- oder Schaltzeiten, sind dabei insbesondere dadurch ausgenutzt, dass bereits beim Startvorgang des Motors – wo für hydraulische Systeme noch kein ausreichender Öldruck zur Verfügung stehen würde – geeignete Ansteuerungen des elektromotorischen Aktors14 für besonders geeignete Phasendifferenzen erfolgen. - Die Reglereinheit
2 ist dabei insbesondere dafür ausgelegt, dass im Teillastbetrieb ein einer vergleichsweise großen Ventilüberschneidung entsprechender Stellwert S für den elektromotorischen Aktor14 erzeugt wird. Des Weiteren erzeugt die Reglereinheit2 für den Fall, dass anhand der Betriebsparameter B, insbesondere der Motortemperatur oder -drehzahl, aktuell auf einen Startvorgang des Kraftfahrzeugmotors geschlossen wird, einen Stellwert S für den elektromotorischen Aktor14 , der einer vergleichsweise späten Einlass-Steuerzeit entspricht. - Falls eine Mehrzahl von, insbesondere zwei, Nockenwellen
8 vorgesehen ist, so generiert die Reglereinheit2 die Stellwerte S für die jeweils zugeordneten elektromotorischen Aktoren14 darüber hinaus derart, dass im Teillastbereich eine vergleichsweise große Ventilüberschneidung eingestellt wird, wohingegen im Leerlaufbetrieb eine geringe Ventilüberschneidung unter nahezu vollständigem Ausschluss einer inneren Abgasrückführung eingestellt wird. -
- 1
- Motormanagement-System
- 2
- Reglermodule oder Reglereinheiten
- 4
- Pfeile
- 6
- Steuersystem
- 8
- Nockenwelle
- 10
- Getriebe
- 12
- Nockenwellenrad
- 14
- elektromotorischer Aktor
- 16
- Pfeil
- B
- Betriebsparameter
- S
- Stellwerte
Claims (10)
- Motormanagement-System (
1 ) für ein Kraftfahrzeug mit einem Steuersystem (6 ) zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle (8 ) gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle, dem ein elektromotorischer Aktor (14 ) zugeordnet ist, wobei eine Reglereinheit (2 ) die Stellwerte (S) für den elektromotorischen Aktor (14 ) in Abhängigkeit von einer Anzahl von aktuell erfassten Betriebsparametern (B) des Kraftfahrzeugs erzeugt. - Motormanagement-System nach Anspruch 1, bei dem die Reglereinheit (
2 ) dem elektromotorischen Aktor (14 ) im Teillastbetrieb einen entsprechenden Stellwert (S) zuführt, der einer im Vergleich zum Vollastbetrieb späteren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung enspricht. - Motormanagement-System nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine erste Nockenwelle (
8 ) als Einlass-Nockenwelle und eine zweite Nockenwelle als Auslass-Nockenwelle vorgesehen sind, wobei der ersten und der zweiten Nockenwelle (8 ) jeweils ein separater elektromotorischer Aktor (14 ) zugeordnet ist, und wobei die Reglereinheit (2 ) den elektromotorischen Aktoren (14 ) im Teillastbetrieb Stellwerte (S) zuführt, die einer vergleichsweise großen Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle (8 ) und/oder einer im Vergleich zum Vollastbetrieb späteren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung entsprechen. - Motormanagement-System nach Anspruch 3, bei dem die Reglereinheit (
2 ) den elektromotorischen Aktoren (14 ) im Leerlaufbetrieb Stellwerte (S) zuführt, die einer vergleichsweise kleinen Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle (8 ) und/oder einer im Vergleich zum Teillastbetrieb früheren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung entsprechen. - Motormanagement-System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Reglereinheit (
2 ) bei einem Startvorgang des Motors dem elektromotorischen Aktor (14 ) einen Stellwert (S) zuführt, der einer vergleichsweise späten Einlass-Steuerzeit entspricht. - Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle (
8 ) gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs, bei dem die Einstellung der Phasendifferenz zwischen der Kurbelwelle und der Nockenwelle (8 ) über einen elektromotorischen Aktor (14 ) vorgenommen wird, wobei dem elektromotorischen Aktor (14 ) in Abhängigkeit von aktuell erfassten Betriebsparametern (B) des Kraftfahrzeugs erzeugte Stellwerte (S) zugeführt werden. - Verfahren nach Anspruch 6, bei dem im Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors eine einem vergleichsweise späten Zündzeitpunkt entsprechende Phasendifferenz eingestellt wird, die einer im Vergleich zum Vollastbetrieb späteren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung entspricht.
- Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, bei eine erste Nockenwelle (
8 ) als Einlass-Nockenwelle und eine zweite Nockenwelle als Auslass-Nockenwelle genutzt wird, wobei die Drehwinkel beider Nockenwellen (8 ) gegenüber dem Drehwinkel der Kurbelwelle separat über einen jeweils zugeordneten elektromotorischen Aktor (14 ) eingestellt werden, und wobei im Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors die elektromotorischen Aktoren (14 ) derart angesteuert werden, dass eine im Vergleich zum Volllastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors größere Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle (8 ) und/oder einer im Vergleich zum Vollastbetrieb späteren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung eingestellt wird. - Verfahren nach Anspruch 8, bei dem im Leerlaufbetrieb des Kraftfahrzeugmotors die elektromotorischen Aktoren (
14 ) der art angesteuert werden, dass eine im Vergleich zum Teillastbetrieb des Kraftfahrzeugmotors kleinere Ventilüberschneidung zwischen der ersten und der zweiten Nockenwelle (8 ) und/oder einer im Vergleich zum Teillastbetrieb früheren Lage des Schwerpunkts der Ventilüberschneidung eingestellt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei dem bei einem Startvorgang des Kraftfahrzeugmotors eine einer vergleichsweise späten Einlass-Steuerzeit entsprechende Phasendifferenz eingestellt wird.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10308101A DE10308101A1 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs |
| PCT/DE2003/004158 WO2004076823A1 (de) | 2003-02-26 | 2003-12-17 | Motormanagement-system und verfahren zur einstellung des drehwinkels einer nockenwelle gegenüber dem drehwinkel einer kurbelwelle eines kraftfahrzeugs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10308101A DE10308101A1 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10308101A1 true DE10308101A1 (de) | 2004-09-09 |
Family
ID=32841875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10308101A Ceased DE10308101A1 (de) | 2003-02-26 | 2003-02-26 | Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE10308101A1 (de) |
| WO (1) | WO2004076823A1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006014228A1 (de) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Volkswagen Ag | Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8019526B2 (en) * | 2007-12-07 | 2011-09-13 | GM Global Technology Operations LLC | Adapter phasor control hold duty cycle system for an engine |
| CN113903157B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-07-18 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种配气相位监测方法、装置、车辆及存储介质 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3316162A1 (de) * | 1982-05-17 | 1983-11-17 | Alfa Romeo Auto S.p.A., Napoli | Vorrichtung zur automatischen aenderung der einstellung einer nockenwelle |
| DE4237472C1 (de) * | 1992-11-06 | 1994-03-10 | Ford Werke Ag | Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle gegenüber ihrem Antriebsrad, insbesondere einer Nockenwelle gegenüber ihrem Nockenwellenrad |
| EP1167703A2 (de) * | 2000-07-01 | 2002-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektronisches Steuergerät zur Steuerung von Aktuatoren einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen mit Mitteln zur Änderung der Ventilsteuerzeiten und/oder mit Mitteln zur Änderung der Ventilhübe |
| DE10038354A1 (de) * | 2000-08-05 | 2002-02-28 | Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh | Steuereinrichtung zum Verstellen des Drehwinkels einer Nockenwelle |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4996966A (en) * | 1988-01-19 | 1991-03-05 | Mazda Motor Corporation | Supercharged engine |
| EP0814245B1 (de) * | 1996-06-20 | 2001-12-19 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer fremdgezündeten Hubkolben-Brennkraftmaschine |
| DE69818946T2 (de) * | 1997-11-21 | 2004-05-13 | Mazda Motor Corp. | Vorrichtung zur Steuerung der Drehphase |
| JP4016568B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2007-12-05 | 日産自動車株式会社 | ガソリン自己着火式内燃機関 |
| DE10116707B4 (de) * | 2001-04-04 | 2017-01-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vorrichtung zur Relativverdrehung einer Nockenwelle gegenüber einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine |
| DE10232942B4 (de) * | 2002-07-19 | 2004-08-26 | Siemens Ag | Verfahren zur Steuerung einer gleichmäßigen Drehmomentabgabe einer Brennkraftmaschine mit Abgasturbolader |
-
2003
- 2003-02-26 DE DE10308101A patent/DE10308101A1/de not_active Ceased
- 2003-12-17 WO PCT/DE2003/004158 patent/WO2004076823A1/de not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3316162A1 (de) * | 1982-05-17 | 1983-11-17 | Alfa Romeo Auto S.p.A., Napoli | Vorrichtung zur automatischen aenderung der einstellung einer nockenwelle |
| DE4237472C1 (de) * | 1992-11-06 | 1994-03-10 | Ford Werke Ag | Vorrichtung zur Winkelverstellung einer Welle gegenüber ihrem Antriebsrad, insbesondere einer Nockenwelle gegenüber ihrem Nockenwellenrad |
| EP1167703A2 (de) * | 2000-07-01 | 2002-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektronisches Steuergerät zur Steuerung von Aktuatoren einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen mit Mitteln zur Änderung der Ventilsteuerzeiten und/oder mit Mitteln zur Änderung der Ventilhübe |
| DE10038354A1 (de) * | 2000-08-05 | 2002-02-28 | Atlas Fahrzeugtechnik Gmbh | Steuereinrichtung zum Verstellen des Drehwinkels einer Nockenwelle |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| KNECHT,A.,et.al.: VaneCAM-Nockenwellenversteller der dritten Generation. In: MTZ,4,2002,63,S.270-279 * |
| KNECHT,A.,et.al.: VaneCAM-Nockenwellenversteller der dritten Generation. In: MTZ,4,2002,63,S.270-279; |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006014228A1 (de) * | 2006-03-28 | 2007-10-04 | Volkswagen Ag | Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen |
| DE102006014228B4 (de) * | 2006-03-28 | 2016-09-22 | Volkswagen Ag | Fußhebelwerk an Kraftfahrzeugen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004076823A1 (de) | 2004-09-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3610147B1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine | |
| DE112006002252B4 (de) | Brennkraftmaschine | |
| EP2339150A2 (de) | Brennkraftmaschine und zugehöriges Betriebsverfahren | |
| DE10359267B4 (de) | Verbrennungsmotor mit Ansaugventilen, variabler Ventilbetätigung und Zeitsteuerung | |
| EP3464857A1 (de) | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine und brennkraftmaschine | |
| DE10139472B4 (de) | Vorrichtung zur Ventilsynchronisierung bei einer Brennkraftmaschine | |
| DE112015002012T5 (de) | Motorsteuergerät | |
| DE102007042053A1 (de) | Kolbenmotor | |
| EP1331382B1 (de) | Verfahren, Computerprogramm und Steuer und/oder Regelgerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, sowie Brennkraftmaschine | |
| DE102011106394A1 (de) | Brennkraftmaschine | |
| DE10260748A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
| EP3558740B1 (de) | Verfahren zum betreiben eines antriebssystems, antriebssystem und kraftfahrzeug | |
| DE10137367A1 (de) | Ventilzeitgabe-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor | |
| DE102009024903A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Hubkolben-Brennkraftmaschine | |
| DE10138048A1 (de) | Ventilzeitgabe-Steuersystem für einen Verbrennungsmotor | |
| DE102019117133A1 (de) | System und verfahren für einen motor mit variablem verdichtungsverhältnis | |
| WO2015036092A1 (de) | Brennkraftmaschine und zugehöriges betriebsverfahren | |
| DE10308101A1 (de) | Motormanagement-System und Verfahren zur Einstellung des Drehwinkels einer Nockenwelle gegenüber dem Drehwinkel einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs | |
| EP1840352B1 (de) | Frischgasanlage und Betriebsverfahren für einen Kolbenmotor | |
| DE102016119680B4 (de) | Nockenwellenschieber-Steuerverfahren für ein Fahrzeug | |
| EP0972972B1 (de) | Betriebsverfahren für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine | |
| DE102010062319B4 (de) | Zylinderabschaltung bei einem Verbrennungsmotor mit hubvariablen Ventilen | |
| DE102017200824A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Adaption einer Ventilhubverstellung eines Ladungswechselventils eines Verbrennungsmotors | |
| DE102019220402A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Notlaufbetrieb einer einen Einlass-Nockenwellensteller aufweisenden Brennkraftmaschine | |
| DE102011017181A1 (de) | Verfahren zum Betreiben einer Stelleinrichtung zum variablen Einstellen eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| R082 | Change of representative | ||
| R082 | Change of representative | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: AFT ATLAS FAHRZEUGTECHNIK GMBH, 58791 WERDOHL, DE Effective date: 20140926 Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: AFT ATLAS FAHRZEUGTECHNIK GMBH, 58791 WERDOHL, DE Effective date: 20140926 |
|
| R082 | Change of representative |
Effective date: 20141001 Effective date: 20140926 |
|
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG & CO. KG, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHAEFFLER TECHNOLOGIES GMBH & CO. KG, 91074 HERZOGENAURACH, DE Effective date: 20150211 |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |