DE69934045T2

DE69934045T2 - Apparat und Methode für die Steuerung der Einlassluftquantität in einen Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE69934045T2
Application number: DE69934045T
Authority: DE
Inventors: Hatsuo Yokohama-shi Nagaishi; Keisuke Yokohama-shi Fujiwara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-04-27
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2019-04-24
Also published as: JPH11311135A; DE69934045D1; EP0953750B1; EP0953750A2; EP0953750A3; JP3726489B2; US6397814B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG:
a) Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine und, noch genauer, betrifft eine Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren für die Brennkraftmaschine, die gleichzeitig einen Öffnungswinkel eines Drosselventils und einen Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils (jedes Einlassventils) entsprechend der Motorlastbedingung steuert.
b) Beschreibung der zugehörigen Technik
In einer Brennkraftmaschine, in der eine Einlassluftmenge durch ein Drosselventil gesteuert wird, ist ein Verlust beim Drosseln rund um das Drosselventil (ein so genannter Drosselverlust) verbunden und dies verursacht einen sich verschlechternden Kraftstoffverbrauch des Motors (JP-A-550 87-834).
Zum Verbessern des Kraftstoffverbrauchs ist eine veränderbare Ventilantriebsvorrichtung vorgeschlagen worden, in der solch ein Drosselventil, wie oben beschrieben, weggelassen wird und ein Ventilschließzeitpunkt von jedem Einlassventil gesteuert wird, um eine angemessene Einlassluftmenge unter dem Atmosphärendruck in einem Einlasssystem des Motors anzusaugen, so dass folglich die Einlassluftmengensteuerung gesteuert wird (betrifft die erste Veröffentlichung der Japanischen Patentanmeldung Nr. Heisei 8- 246823, veröffentlicht am 24. September 1996).
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Da jedoch kein Einlassluftunterdruck in dem Einlasssystem des Motors in solch einer veränderbaren Ventilantriebsvorrichtung, wie in dem HINTERGRUND DER ERFINDUNG, wo es kein Drosselventil gibt und die Einlassluftmenge durch die Steuerung über den Schließzeitpunkt des Einlassventils (der Einlassventile) geregelt wird, auftritt, ist es schwierig, EGR- (Abgasrückführungs-) Gas anzusaugen und eine Reinigung des verdampften Kraftstoffes aus einem Kanister, eine Reinigung eines Beiblasgases innerhalb eines Kurbelgehäuses in dem Einlasssystem des Motors infolge der Anwesenheit des Einlassluftunterdruckes vorzunehmen.
Es ist demzufolge ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einlassluftmengen-Steuerungsvorrichtung und ein Verfahren für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, in dem ein Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils (der Einlassventile) für jeden Zylinder und ein Öffnungswinkel des Drosselventils (nachstehend auch als eine Drosselposition des Drosselventils bezeichnet) angemessen gesteuert werden, so dass ein Einlassdruck mit einer angemessenen Größe unter einer vorbestimmten Motorlastbedingung sicher gestellt wird, wobei die Einlassluftmenge gesteuert wird, so dass eine Ansaugarbeitsweise für das EGR- Gas, den verdampften Kraftstoff, das Beiblasgas usw. unter Verwendung des Einlassluftansaugdrucks ausgeführt wird.
Entsprechend eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist dies bei einer Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend des Anspruches 1 vorgesehen.
Entsprechend eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung ist dies bei einem Verfahren zum Steuern einer Einlassluftmenge einer Brennkraftmaschine entsprechend des Anspruches 17 vorgesehen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A ist ein schematisches Blockdiagramm einer Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung in einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung.
1B ist ein Blockschaltkreisdiagramm einer in der 1A gezeigten Motoreingangs-/-ausgangs- Steuereinrichtung.
2 ist eine Querschnittsdarstellung eines repräsentativen Ventilantriebs in dem ersten, in der 1A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
3 ist ein funktionales Blockdiagramm zum Erläutern eines Betriebs in dem ersten, in der 1A gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
4 ist ein betriebliches Ablaufdiagramm in einem detaillierten Einlassluft- Steuerungsprogramm in dem ersten, in der 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Die 5A und 5B sind einstückig ein Tabellenplan, der Kennliniendiagramme einer Beschleuniger- Niederdrücktiefe entsprechend eines Drosselventil- Öffnungswinkels TAPO und eine Einlassluftmenge in Bezug auf einen Basisöffnungswinkel BAP eines Drosselventils repräsentiert.
6 ist ein Kennliniendiagramm, das einen Ziel- Ventilschließzeitpunkt repräsentiert, bei dem das Einlassventil geschlossen ist.
7 ist ein einstückiges Kennliniendiagramm, das jeweils eine Variable eines Motorbetriebs in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel repräsentiert.
8 ist eine Seitenansicht, die eine (mechanische) Drosselventileinrichtung in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung erläutert.
9 ist ein funktionales Blockdiagramm zum Erläutern eines Betriebs in dem Fall eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
10 ist ein einstückiges Kennliniendiagramm von zwei Bereichen, bestimmt in einem Block BLOCK4, gezeigt in der 9, in dem Fall des dritten bevorzugten Ausführungsbeispieles.
11 ist ein Plan, der einen Ventilschließzeitpunkt IVC in dem dritten Ausführungsbeispiel repräsentiert.
12 ist ein einstückiges Kennliniendiagramm, das jeweils eine Variable des Motors als ein Ergebnis der Steuerung, die in dem in der 9 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, repräsentiert.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES
Nachstehend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verstehen der vorliegenden Erfindung zu erleichtern.
1A zeigt ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung.
In der 2A sind ein Einlassventil 3 und ein Auslassventil 4 mit dem Motor 1 verbunden, dessen Ventilhub und Öffnungs-/Schließzeitpunkte elektronisch durch einen Ventilantrieb 2 elektronisch gesteuert werden. Der Ventilantrieb 2 entspricht einem in den Ansprüchen definierten Einlassventilbetätiger.
Mit einer Einlassöffnung jedes Zylinders ist ein Kraftstoffeinspritzer 6 verbunden. In einer Brennkammer 7 jedes Zylinders sind eine Zündspule 8 und eine Zündspule 9 installiert.
Zusätzlich ist ein Drosselventil 11 in einen Einlassluftkanal 10 (das Einlasssystem) des Motors 1 eingesetzt und ein Drosselventilregler 12 ist für das elektrische (und betriebliche) Einstellen eines Öffnungswinkels (einer Drosselposition) des Drosselventils 11 (oder auch als Drosselpositionieren bezeichnet) mittels eines DC- Motors (eines Gleichstrommotors) installiert. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Drosselventilregler 12 durch den DC- Motor gebildet.
Jede Art der Sensoren enthält: einen Beschleuniger- Niederdrücktiefensensor 13 zum erfassen eines Öffnungswinkels eines Beschleunigerpedals, das durch den Fahrer des Fahrzeuges betätigt wird; einen Kurbelwinkelsensor 14, der ein Positionssignal für jede Einheit eines Kurbelwinkels einer Motorkurbelwelle und ein Referenzsignal für jede Phasendifferenz in einem Zylinderhub erzeugt; einen Luftströmungsmesser 15, der eine Einlassluftmenge des Motors 1 erfasst; einen Kühlmittel- Temperatursensor zum Erfassen einer Motorkühlmitteltemperatur des Motors 1; einen Luft- Kraftstoff- Gemischverhältnis- Sensor 18, installiert in einem Auslasskanal 17 zum Erfassen einer spezifischen Komponente in dem Auslasskanal 17, z. B. durch Erfassen einer Konzentration von z. B. Sauerstoff (O₂); und einen Drosselpositionssensor 19 zum Erfassen eines Öffnungswinkels des Drosselventils 11 des Motors 1.
Der Beschleuniger- Niederdrücktiefensensor 13 entspricht einem Beschleunigermanipulierten variablen Sensor (13), der eine manipulierte Variable einer Beschleunigereinrichtung erfasst.
Dann können die Anzahl der Positionssignale pro Zeiteinheit, die Positionssignale, die von dem Kurbelwinkelsensor 14 oder von einer Dauer der Erzeugung nach dem Referenzsignal ausgegeben werden, eine Motordrehzahl Ne festgestellt werden.
Ein Ausgangssignal von jeder Art der Sensoren wird in eine Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 (oder einfacher als Steuereinrichtung bezeichnet) ausgegeben.
Das Kraftstoffeinspritzsignal wird zu dem Kraftstoffeinspritzventil (die Kraftstoffeinspritzeinrichtung) 6 auf der Grundlage dieser Erfassungssignale ausgegeben, um eine Kraftstoffeinspritzsteuerung auszuführen. Ein Zündsignal wird zu einer Zündspule ausgegeben, um eine Zündsteuerung auszuführen. Überdies wird ein Ventilantriebssignal (ein Steuerungssignal) zu dem Ventilantrieb 2 ausgegeben, so dass ein Öffnen oder ein Schließen des Einlassventils (der Einlassventile) 3 und des Auslassventils 4 einstellbar gesteuert wird. Der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 wird durch Ausgeben eines Drosselventil- Antriebssignals von der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 zu einem Drosselventilregler 12 gesteuert.
Es ist zu beachten, dass die 1B eine Kreislaufkonfiguration der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 zeigt. In der 1B enthält die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung eine CPU (Zentralrecheneinheit), einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einen ROM (einen Nur- Lese- Speicher), eine Ein gangsöffnung, eine Ausgangsöffnung und einen gemeinsamen Übertragungsstrang (einen bus).
2 zeigt eine Konfiguration des Ventilantriebs 2.
In der 2 enthält der Ventilantrieb 2: ein Gehäuse 21, hergestellt aus einem nicht- magnetischen Material und in einem Zylinderkopf installiert; eine Armatur 22, einstückig auf einem Schaft 31 des Einlassventils 3 (oder jedoch ein Auslassventil 4, wobei hierin das Einlassventil 3 repräsentiert wird) installiert; einen Ventil- Schließmagnet 23, fest innerhalb des Gehäuses an einer Position angeordnet, die zu einer oberen Oberfläche der Armatur 22 zugewandt ist und die ermöglicht, eine elektromagnetische Kraft zu entwickeln, die die Armatur 22 anzieht, um das entsprechend Einlassventil 3 zu schließen; ein Ventil 24, das elektromagnetisch öffnet, fest innerhalb des Gehäuses 21 an einer Position angeordnet, die zu der unteren Oberfläche der Armatur 22 gegenüberliegend ist, um dadurch in die Lage versetzt zu werden, die elektromagnetische Kraft zu entwickeln, die die Armatur 22 in die Richtung zu einer Öffnungsrichtung des entsprechenden Einlassventils 3 anzieht; eine Ventilschließ- Rücksetzfeder 25, die die Armatur 22 in die Richtung vorspannt, in der das Einlassventil 3 geschlossen wird; eine Ventilöffnungs- Rückstellfeder 26, die die Armatur 22 in die Ventilöffnungsrichtung des Einlassventils 3 vorspannt.
Wenn sowohl der Ventilschließ- Elektromagnet 23, als auch der Ventilöffnungs-Elektromagnet 24 spannungslos gemacht werden, werden die Federkräfte zwischen den Ventilschließ- und den Ventilöffnungsfedern 25 und 26 festgelegt, um im Gleichgewicht zu sein, um an einer ungefähren Mittelposition zwischen der vollständigen Öffnungsposition und der Ventilschließposition des entsprechenden Einlassventils 3 zu sein. Wenn nur der Ventilschließ- Elektromagnet 23 angeregt ist, ist das Einlassventil 3 geschlossen. Wenn nur der Ventilöffnungs- Elektromagnet 24 angeregt ist, werden das Einlassventil (sind die Einlassventile 3) angetrieben, um geöffnet (vollständig offen) zu sein.
Es ist anzumerken, dass der Ventilantrieb 2 an jedem Zylinderkopf 1 für jedes Einlassventil 3 installiert wird, wobei der Ventilantrieb 2 für die Einlassventile für jede entsprechende Brennkammer installiert werden kann, und beide Magnete 23 und 24 des Ventilantriebs 2 mit der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 verbunden sind. Es ist auch zu beachten, dass das Einlassventil 3 jedes Einlassventil bedeutet.
Nachstehend wird eine Ventilschließzeitpunktsteuerung des Ventilantriebs 2 mittels der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 und einer Drosselpositionierungssteuerung über den Drosselventilregler 12 beschrieben.
3 ist ein Steuerungsblockdiagramm zum Erläutern eines Betriebs des ersten Ausführungsbeispiels.
Dies bedeutet, an einem ersten Block BLOCK1 empfängt die CPU der Steuereinrichtung 20 einen Wert TAPO des Öffnungswinkels des Drosselventils, der der Beschleuniger- Niederdrucktiefe durch den Beschleuniger- Niederdrucktiefe- Sensor 13 und der Motordrehzahl Ne, erfasst auf der Grundlage des Signals von dem Kurbelwinkelsensor 14, entspricht, um einen Basis- Öffnungswinkel (auch als eine so genannte Basis-Drosselposition bezeichnet) BAP des Drosselventils 11 abzuleiten.
Es ist zu beachten, dass der Wert TAPO auch auf die Drosselposition des Drosselventils 11 bezogen wird, die der manipulierten Variablen des Beschleunigers entspricht.
An einem zweiten Block BLOCK2 wählt die Steuerungseinrichtung 20 eine von entweder dem Basisöffnungswinkel BAP, oder von der Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, aus, der größer als der andere ist, und steuert den Öffnungswinkel des Drosselventils 11, um ein Ziel- Öffnungswinkel (eine Ziel- Drosselposition) TTPO zu werden.
Andererseits wählt in einem Block BLOCK3 die Steuereinrichtung 20 einen von entweder der Motordrehzahl Ne, oder der Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventilöffnungswinkel TAPO entspricht, aus, um einen Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC des Drosselventils 3 zu berechnen, der die Ziel- Einlassluftmenge trifft, um den Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils 3 zu steuern.
4 zeigt ein ausführliches Steuerungsablaufdiagramm, ausgeführt durch die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 in dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel entsprechend der vorliegenden Erfindung.
In einem Schritt S1 berechnet die Steuereinrichtung 20 eine Leerlaufdrehzahl-Steuerungskomponente ISC, die auf den Öffnungswinkel des Drosselventils 11 bezogen ist.
Insbesondere wird, wenn die CPU der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 bestimmt, dass der Motor 1 in den Motorleerlaufzustand fällt, der wert der Motorleerlaufdrehzahl- Steuerungskomponente ISC berechnet, um einen Zusatz eines Rückkopplungssteuerungswertes und eines Motorzubehörlast- Korrekturwertes zu erhalten, so dass die Motorleerlaufdrehzahl zu einem Zielwert der Motorleerlaufdrehzahl gleich wird.
Wenn die CPU der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 bestimmt, dass der Motor in den Motorleerlaufzustand fällt, wählt die CPU der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 einen von entweder einem Zusatz eines feststehenden Wertes eines Rückkopplungssteuerungs- Korrekturwertes, den Motorzubehörlast- Korrekturwert (einen Korrekturwert bei einer Motorzubehörlast, z. B. bei einer Klimaanlage), oder einen Korrekturwert bei einem Dämpfungszylinder oder einen Wert an einem BCV (Schub- Steuerungsventil) aus, der so festgelegt ist, das ein Einlassluft- Unterdruck gleich zu oder niedriger als ein vorbestimmter Wert, der größer als der andere ist, gehalten wird.
In einem Schritt S2 berechnet die CPU der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 die Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, die der Zusatz ist der Beschleuniger- Niederdrucktiefe APO, die durch den Beschleuniger- Niederdrucktiefe- Sensor 13 erfasst wird, und seine Leerlaufdrehzahl- Steuerungskomponente ISC.
In einem Schritt S3 berechnet die CPU der Steuereinrichtung 20 den Basisöffnungswinkel BAP des Drosselventils entsprechend einer Suche aus einem Plan, wie in der 5B gezeigt, auf der Grundlage der Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO und der Motordrehzahl Ne entspricht.
Es ist zu beachten, dass der Basisöffnungswinkel BAP als der Öffnungswinkel des Drosselventils berechnet wird, der den Einlassluft- Unterdruck bei einem ungefähren vorbestimmten Unterdruckwert, d. h., bei – 50 mm Hg beibehält.
In dem anschließenden Schritt s4 wählt die CPU der Steuereinrichtung 20 aus einen von entweder dem Basisöffnungswinkel BAP, oder der Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, der (gleich ist zu oder) größer als der andere ist.
Wenn der Basisöffnungswinkel BAP in dem Schritt S4 ausgewählt wird (BAP ≥ TAPO (ja)), geht das Programm zu einem Schritt S5. In dem Schritt S5 addiert die CPU der Steuereinrichtung 20 einen Lernwert TAS auf die Arbeitsweisen des Drosselventils 11 und der Drosselventil- Öffnungswinkel- Sensors 19 verwendet denjenigen für einen langen Zeitraum als z. B. einen Versatz des Drosselventil- Öffnungswinkel- Sensors 19 und bei einem Verstopfen mit einigen Fremdstoffen an dem Drosselventil 11 zu dem Basisöffnungswinkel BAP, als den Ziel- Öffnungswinkel TTPO des Drosselventil 11 (TTPO = BAP + TAS).
Wenn andererseits die Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil-Öffnungswinkel TAPO entspricht, in dem Schritt S4 ausgewählt wird (BAP < TAPO, No), geht das Programm zu einem Schritt S6, in dem die CPU der Steuereinrichtung 20 die Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, zu dem Lernwert TAS, als den Ziel- Öffnungswinkel TTPO (TTPO = TAPO + TAS), addiert.
In dem Schritt S7 berechnet die CPU der Steuereinrichtung 20 einen Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3.
Insbesondere sucht die CPU der Steuereinrichtung 20 den Wert (in Grad vom Winkel) des Ziel- Ventilschließzeitpunktes IVC auf der Grundlage der Beschleuniger-Niederdrucktiefe, die dem Winkel TAPO und der Motordrehzahl Ne entspricht, aus einem Plan, wie in der 6 gezeigt, heraus. Es ist zu beachten, dass die 6 die Plantafel zeigt, die eine frühere Ventilschließzeitpunkt- Kennlinie zeigt, bei der das Einlassventil 3 vor einem unteren Totpunkt eines Kolbens bei einem Ansaughub jedes entsprechenden Zylinders geschlossen wird, und eine spätere Ventilschließzeitpunkt- Kennlinie zeigt, bei der das Einlassventil 3 nach dem oberen Totpunkt des Kolbens bei dem Ansaughub geschlossen wird. Es wird angemerkt, dass in der 6, 0° einem oberen Totpunkt bei einem Ansaughub entsprechen und 180° dem unteren Totpunkt entsprechen.
Es ist auch zu beachten, dass der Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3 so berechnet wird, dass eine Ziel- Einlassluftmenge, die ein Ziel- Motordrehmoment entsprechend einer Motor- Antriebssituation trifft, auf der Grundlage der Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO und der Motordrehzahl Ne entspricht, bestimmt wird. Wenn jedoch der Einlassluft- Unterdruck, wenn der Basisöffnungswinkel BAP, ausgewählt in dem Schritt S4, bei dem vorbestimmten Wert (– 50 mm Hg) beibehalten wird, wird der Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC festgelegt, um bis zu einem Bereich variiert zu werden, bei dem die Einlassluftmenge ein Maximum wird, wobei der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 unter einem vorbestimmten Öffnungswinkel beibehalten wird.
Andererseits wird, wenn der Einlassluftunterdruck, falls die Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, in dem Schritt S4 ausgewählt wird, gleich ist zu oder unter dem vorbestimmten Unterdruckwert ist, ein Ziel-Ventilschließzeitpunkt IVC zu einem Zeitpunkt fixiert, bei dem die Einlassluftmenge ein Maximum ergibt, bei einer Winkelposition, die dem unteren Totpunkt bei dem Ansaughub entspricht, und eine Erhöhungssteuerung der Einlassluftmenge durch die Öffnungswinkelsteuerung des Drosselventils 11 über den Drosselventilregler 12 ausgeführt wird.
Dann, in einem nächsten Schritt S8, gibt die CPU der Steuereinrichtung 20 den Ziel- Öffnungswinkel TTPO des Drosselventils 11 und den Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3 als die jeweils entsprechenden Steuerungssignale zu dem Drosselventilregler 12 und dem Ventilantrieb 2 aus.
Daher wird, entsprechend zu den Ausgangssignalen der Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20, der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 eingestellt, um den Ziel- Öffnungswinkel TTPO zu erhalten und der Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils, als die entsprechenden Steuerungssignale, wird eingestellt, um den Ziel- Ventilschließzeitpunkt IVC zu erhalten.
7 zeigt Kennlinien des Ventilschließzeitpunktes IVC, den Öffnungswinkel des Drosselventils TVO, den Einlassluftunterdruck (den Schub) in Bezug auf die Beschleuniger- Niederdrucktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO entspricht, wenn die Einlassluftmengensteuerung, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wird, in Übereinstimmung mit dem Ablaufdiagramm der 5 ausgeführt wird.
In der 7 bezeichnet 1/2 einen halben Winkel zwischen der vollständig offenen Position1 und der vollständig geschlossenen Position 0.
Es wird angemerkt, dass der Einlassluftunterdruck rund um das Drosselventil 11 die Differenz im Druck (ein Verhältnis im Druck) zwischen den stromaufwärigen und den stromabwärtigen Seiten des Drosselventils 11 enthält.
Unter einer vorbestimmten Niedriglastbedingung des Motors wird der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 gesteuert, so dass eine Einlassluftunterdruck, nämlich die Differenz im Druck zwischen den stromaufwärtigen und den stromabwärtigen Seiten des Drosselventils 11 bei einem angemessenen vorbestimmten Unterdruckwert beibehalten wird.
Daher kann eine EGR (eine Abgasrückführung), eine Reinigung des verdampften Kraftstoffes aus dem Kanister, und eine Reinigung des Beiblasgases aus dem Kurbelwellengehäuses unter Verwendung des Einlassunterdrucks ohne Probleme ausgeführt werden.
Selbst wenn der Motor in die vorbestimmte Niedriglastbedingung fällt, wird ein Drosselverlust in dem Drosselventil 11 bei einem Minimum mit dem Einlassluftunterdruck, der unter dem vorbestimmten Druckwert beibehalten wird, zurückgehalten, so dass der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann.
8 zeigt ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Einlassluftmengen-Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
In dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Funktion der Drosselventil- Öffnungswinkelsteuerung, die durch die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 und den Drosselventilregler 12 ausgeführt wird, mittels einer mechanischen Drosselventil- Steuerungseinrichtung erreicht, was nachstehend beschrieben wird.
Dieselben Bezugszeichen wie die in der 1a werden für die in dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendeten gleichen Bauteile verwendet. Der weitere Aufbau des zweiten Ausführungsbeispieles ist derselbe, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
In der 8 ist ein Unterdruckschlauch 31 an einem Teil des Lufteinlasskanals 10 vorgesehen, der auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 11 (in der Richtung zu der Seite des Einlassventils) angeordnet ist.
Ein Einlassluft- Unterdruck, genommen aus dem Teil des Einlassluftkanals 10 über den Schlauch 31 wird in eine Druckbetätigungskammer (eine Unterdruckkammer) 32a eines Unterdruckbetätigers 32 in einem Diaphragma- Aufbau eingeleitet.
Eine Druckfeder 32c ist zwischen eine Gehäusewand und einen Diaphragma- Abschnitt 32b der Druckbetätigungskammer 32a eingesetzt. Ein Endabschnitt der Stange 32d, verbunden mit dem Diaphragma- Abschnitt 32b, ist axial an einem schwingbaren Endabschnitt des Hebels 33 gelagert, um in einem freien und relativ drehbaren Zustand zu sein.
Eine Beschleunigertrommel 35 ist über einen Beschleunigerdraht 34 mit dem Beschleunigerpedal (nicht gezeigt) des Fahrzeuges verbunden und ist auf einer Drehachse des Drosselventils 11, bezeichnet durch eine gestrichelte Linie der 8, axial gelagert.
Eine Eingriffsklaue 35a, die an der Beschleunigertrommel 35 gebildet ist, wird verbindbar und bewegbar auf einer Stopperachse 33a, befestigt an einer Endkante des Hebels 33, entsprechend der Bewegung der Beschleunigertrommel 35 in derselben Richtung wie das Drosselventil 11, das in der offenen Richtung derselben ist, berührt.
Nachstehend wird eine Wirkung der mechanischen Drosselventil- Steuereinrichtung in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Der Unterdruck in dem Unterdruckbetätiger 32 vom Diaphragma- Typ veranlasst die Druckfeder 32c, zusammengepresst zu werden, so dass die Stange 32d gezogen wird, um in die Richtung zu der Druckfeder 32c gezogen zu werden, wenn der Einlassluft- Unterdruck auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils 11 in der negativen Richtung erhöht wird und ein Öffnungswinkel des Drosselventils 11 entsprechend erhöht wird.
Daher hat, weil der Einlassunterdruck in der positiven Richtung vermindert wird, der Unterdruckbetätiger 32 die Funktion des konstanten Zurückhaltens des Einlassluft-Unterdrucks bei ungefähr dem vorbestimmten Unterdruck (– 50 mm Hg).
Andererseits wird, in der Beschleunigertrommel 35 die Eingriffsklaue 34a mit der Anschlagachse 33a verbunden, wenn die Beschleuniger- Niederdrücktiefe bis zu einer Nähe des gegenwärtigen (Öffnungswinkels des Drosselventils 11 erhöht wird, zu der Zeit, wenn der Unterdruckbetätiger 32 den Einlassluftunterdruck veranlasst, bei einem angemessenen Druckwert (+50 mm Hg) konstant gehalten zu werden. Falls die Beschleuniger- Niederdrücktiefe weiter erhöht wird, wird die Stange 32d des Unterdruckbetätigers 32 in die Richtung zu der Unterdruckkammer 32a gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 32c gezogen und, zu derselben Zeit, wird das Drosselventil 11 gedrückt, um durch eine Winkelposition, die der Beschleuniger- Niederdrücktiefe entspricht, zu öffnen. Daher ist unter solch einer vorbestimmten Niedriglastbedingung, z. B. die Beschleuniger- Nie derdrücktiefe gleich zu oder unter einem vorbestimmten niedrigen Winkeltiefenwert, wobei der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 so gesteuert wird, dass der Einlassluftunterdruck bei dem ungefähren vorbestimmten Unterdruckwert konstant beibehalten wird. Andererseits wird unter solch einer Hochlastbedingung, dass die Beschleuniger- Niederdrücktiefe im Übermaß des vorbestimmten Winkeltiefenwertes ist, der Öffnungswinkel des Drosselventils 11 ungeachtet des Unterdruckbetätigers 32 zunehmend gesteuert.
Überdies wird der Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils 3 hoch gesteuert, um den Ventilschließzeitpunkt zu erhalten, bei der die Einlassluftmenge ein Maximum ergibt, bis die Beschleuniger- Niederdrücktiefe den vorbestimmten Winkelwert zeigt, nämlich bei dem der Kolben den unteren Totpunkt bei einem Ansaughub erreicht hat.
Unter der vorbestimmten Hochlastbedingung, die z. B. den vorbestimmten Beschleuniger- Niederdrücktiefenwinkel überschreitet, wird der Ventilschließzeitpunkt gesteuert, um am unteren Totpunkt bei einem Ansaughub feststehend zu sein.
In der zuvor beschriebenen Weise kann die Drosselventilsteuereinrichtung, wie in der 8 gezeigt, dieselbe Funktion wie die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 und der Drosselventilregler 12, was in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, mit einer einfachen Konstruktion und bei niedrigen Kosten, ohne den Drosselventilregler 12, erreichen.
Als nächstes wird nachstehend ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben.
In dem dritten Ausführungsbeispiel wird die Einlassluftmenge entsprechend des Schließzeitpunktes des Einlassventils (der Einlassventile) nicht nur während der vorbestimmten Niedriglastbedingung, sondern auch während der hohen Motorlastbedingung gesteuert.
9 zeigt ein Steuerungs- Blockdiagramm in einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Einlassluftmengen- Steuerungsvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung.
In dem Block BLOCK1, der in der 9 gezeigt ist, berechnet die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 den Basis- Öffnungswinkel BAP des Drosselventils 11 durch das Aufsuchen des in den 5A und 5B gezeigten Planes auf der Grundlage der Beschleunigerpedal- Niederdrücktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO und der Motordrehzahl Ne entspricht.
In dem Block BLOCK4, der in der 9 gezeigt ist, bestimmt die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 wahlweise einen der zwei von den ersten oder zweiten Bereichen aus dem Aufsuchen eines in der 10 gezeigten Planes auf der Grundlage des Basis- Öffnungswinkels BAP und der Motordrehzahl Ne, wobei der erste Bereich ein Bereich ist, in dem der Einlassluftunterdruck bei dem angemessenen Unterdruckwert (– 50 mm Hg) beibehalten wird und der zweite Bereich, in dem das Drosselventil 11 in einem vollständigen offenen Zustand ist, nämlich der Einlassluftdruck bei dem atmosphärischen Druck ist.
In dem Block BLOCK5, der in der 9 gezeigt ist, gibt die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 das Steuersignal TTPO zu dem Drosselventilregler 12 auf der Grundlage des Bestimmungsergebnisses in dem ausgewählten Bereich in dem Block BLOCK4. Der Inhalt des Steuersignals wird festgelegt, um den Einlassluftunterdruck unter dem ungefähr vorbestimmten Druck (– 50 mm Hg) in einem Fall, wo einer der Bereiche, in dem der Einlassluftunterdruck unter dem ungefähr vorbestimmten Druck (– 50 mm Hg) beibehalten wird, beizubehalten. Der Gehalt des Steuersignals wird festgelegt, um das Drosselventil 11 in den vollständig offenen Zustand in dem Fall des anderen Bereiches zu drücken, in dem das Drosselventil festgelegt wird, um in dem vollständig offenen Zustand zu sein.
In dem Block BLOCK6, der in der 9 gezeigt ist, berechnet die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 den Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3 in dem Bereich, in dem der Einlassluftunterdruck unter dem angemessenen vorbestimmten Druck (– 50 mm Hg) durch Aufsuchen des Planes einer Kennlinie, die durch eine fette Strichlinie in der 11 bezeichnet ist, beibehalten wird.
In dem Block BLOCK7, der in der 9 gezeigt ist, berechnet die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 den Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3 (der Einlassventile) in dem Bereich, in dem das Drosselventil 3 in dem Bereich ist, in dem das Drosselventil in dem vollständig offenen Zustand entsprechend des Aufsuchens in dem Plan ist, wobei der Plan die Kennlinie hat, die durch die durchgehende Linie in der 11 gezeigt ist, auf der Grundlage der Beschleuniger- Niederdrücktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO und der Motordrehzahl Ne entspricht.
In dem Block BLOCK8, der in der 9 gezeigt ist, gibt die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 das Steuerungssignal an dem Ventilschließzeitpunkt IVC des Einlassventils 3 zu dem Ventilantrieb 2, der festgelegt wird, um einem der zwei Bereiche zu entsprechen, wobei der eine Bereich (der erste Bereich) der Bereich ist, in dem der Einlassluftdruck bei dem angemessenen vorbestimmten Unterdruckwert (– 50 mm Hg) beibehalten wird, und der andere Bereich (der zweite Bereich) der Bereich ist, in dem das Drosselventil in den vollständig offenen Zustand gedrückt wird.
12 zeigt die Kennliniendiagramme des Einlassluftunterdrucks (Verstärkung) in Bezug auf die Motordrehzahl Ne, den Drosselventil- Öffnungswinkel TVO in Bezug auf die Beschleuniger- Niederdrücktiefe, die dem Drosselventil- Öffnungswinkel TAPO und dem Einlassventil- Schließzeitpunkt IVC entspricht, wenn der zuvor beschriebene Vorgang der Steuerung in dem dritten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.
In derselben Weise, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wird der Einlassluftunterdruck bei einem angemessenen vorbestimmten Druckwert unter dem vorbestimmten Niedriglastbedingung, die flacher als die vorbestimmte Beschleuniger- Niederdrücktiefenwinkel ist, beibehalten, so dass die EGR, die Reinigung des verdampften Kraftstoffes aus dem Kanister und die Reinigung eines Beiblasgases aus dem Kurbelgehäuses unter Verwendung des Unterdruckes ohne Probleme ausgeführt werden kann.
Zusätzlich wird selbst unter der vorbestimmten Niedriglastbedingung der Einlassluftunterdruck gehindert, um nicht größer als der vorbestimmte Unterdruckwert zu werden, so dass des Drosselverlust des Drosselventils bei einem Minimum gehalten wird und der Kraftstoffverbrauch verbessert werden kann.
Überdies wird, wenn mit dem ersten Ausführungsbeispiel verglichen wird, die Steuerung ziemlich komplex. Jedoch selbst unter der Hochlastbedingung wird die Einlassluftmenge durch den Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils 3 gesteuert. Wenn mit der Einlassluftmengensteuerung durch den Öffnungswinkel des Drosselventils verglichen wird, kann eine hoch- genaue Einlassluftmengensteuerung mit einer hohen Ansprechcharakteristik unter einer ungefähr konstanten Bedingung des Einlassluftdruckes infolge einer Steuerung der Einlassluftmenge in einer Nähe des Motorzylinders erreicht werden.
In der 12 ist WOT eine Abkürzung für eine Weit Offene Drossel.
Es ist zu beachten, dass eine Schalllinie, die in der 5A gezeigt ist, eine Grenze des Einlassluftunterdruckes anzeigt, oberhalb der der Einlassluftunterdruck nicht auftritt, und jeder Wert, der durch eine Pfeillinie, die durch „dieser Bereich wird Schritt 4 ungültig" in der 5B bezeichnet wird, in dem Schritt S4, der in der 4 gezeigt wird, ausgeschnitten wird.
Es ist auch zu beachten, dass da unter einer vorbestimmten Niedriglastbedingung die Differenz im Druck zwischen den stromaufwärtigen Seiten und den stromabwärtigen Seiten des Drosselventils 11 vorhanden ist und unter der vorbestimmten hohen Motorlastbedingung die zuvor beschrieben Differenz nicht vorhanden ist, die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuereinrichtung 20 nicht spezifisch bestimmt, ob der Motor in die vorbestimmte Niedriglastbedingung oder in die vorbestimmte hohe Motorlastbedingung fällt. Jedoch in dem dritten Ausführungsbeispiel bestimmt die Motor- Eingangs-/Ausgangs-Steuereinrichtung 20 in welchem Bereich, wie in der 10 gezeigt, der Drosselventilöffnungswinkel und der Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils zu steuern sind.

Claims

Steuerungsvorrichtung für eine Brennkraftmaschine (1), aufweisend: ein Drosselventil (11), installiert in einem Einlasssystem (10) des Motors (1); zumindest ein Einlassventil (3), installiert, um eine entsprechende Brennkammer (7) des Motors (1) zu öffnen oder zu schließen; eine Drosselventil- Steuerungseinrichtung, die eine Drosselposition des Drosselventils (11) steuert; und eine Einlassventil- Steuerungseinrichtung, die das Einlassventil (3) steuert, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventil- Steuerungseinrichtung die Drosselventilposition des Drosselventils (11) in einer derartigen Weise steuert, dass ein Einlassunterdruck rund um das Drosselventil (11) bei einem ungefähren vorbestimmten Druckwert unter einer vorbestimmten niedrigen Motorlastbedingung konstant beibehalten wird, während die Einlassventil- Steuerungseinrichtung einen Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils (3) bis zu einem Bereich steuert, in dem eine Einlassluftmenge ein Maximum unter der vorbestimmten niedrigen Motorlastbedingung wird; und die Drosselventil- Steuerungseinrichtung die Drosselventilposition des Drosselventils (11) in einer derartigen Weise steuert, dass die Drosselventilposition des Drosselventils (11) über einen vorbestimmten Positionswinkel fällt, um eine im Wesentlichen vollständige Strömung durch dieses hindurch zu ermöglichen, während die Einlassventil- Steuerungseinrichtung den Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils (3) in einer derartigen Weise steuert, dass der Ventilschließzeitpunkt des Einlassventiles (3) zu einem Zeitpunkt, bei dem die Einlassluftmenge ein Maximum wird, beibehalten wird.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassventil- Steuerungseinrichtung eine erste Steuerungseinrichtung enthält (20, BLOCK3, S7, BLOCK6, BLOCK7), die eine Ziel- Einlassluftmenge festlegt und das Ausgeben eines Steuerungssignals entsprechend der vorbestimmten Ziel- Luftmenge bewirkt, und einen Einlassventilbetätiger (BLOCK9), der ein Steuerungssignal von der ersten Steuerungseinrichtung (20, BLOCK3, S7, BLOCK6, BLOCK7) aufnimmt und das Einlassventil (3) betätigt, um die entspre chende Brennkammer (7) zu einer Zeit zu schließen, die dem Ventilschließzeitpunkt des Einlassventiles (3) entspricht, so dass die Einlassluftmenge mit der Ziel- Einlassluftmenge unter der vorbestimmten niedrigen Motorlastbedingung in Übereinstimmung kommt.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselventil- Steuerungseinrichtung einen Druckbetätiger (32) enthält, der den Einlassluftdruck auf einer stromabwärtigen Seite des Drosselventils (11) einleitet, um zu wirken, um die Drosselposition des Drosselventils (11) unter der vorbestimmten Motorlastbedingung zu verändern, so dass eine negative Erhöhung in dem Einlassdruck eine Erhöhung in der Drosselposition des Drosselventils (11) verursacht, so dass eine Druckdifferenz zwischen der stromaufwärtigen und der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (11) im Wesentlichen unter der vorbestimmten Motorlastbedingung konstant beibehalten wird und eine mit dem Drosselventil (11) verbundene Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, die mit einer Beschleunigerbetätigung verriegelt, und die die Drosselposition steuert, um die im Wesentlichen vollständige Strömung der Einlassluft durch dieses hindurch zu ermöglichen, ungeachtet eines Betriebs des Unterdruckbetätigers (32) unter der vorbestimmten Motorlastbedingung.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Drosselventil- Positionssensor (19), der die Drosselposition des Drosselventils (11) erfasst; einen Drosselventilbetätiger (12), der das Drosselventil (11) betätigt, um die Drosselposition des Drosselventils (11) zu regeln; einen Einlassventilbetätiger, der das Einlassventil (3) betätigt; und einen Beschleuniger- manipulierten variablen Sensor (13), der eine manipulierte Variable einer Beschleunigereinrichtung erfasst, und wobei die Drosselventilsteuerungseinrichtung (BLOCK1) und die erste Steuerungseinrichtung (20, BLOCK3, S7, BLOCK6, BLOCK7) durch eine einzige Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung gebildet wird.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Motordrehzahlsensor (14), der eine Motordrehzahl (Ne) erfasst und einen Drosselventil-Positionssensor (19), der die Drosselventilposition des Drosselventils (11) erfasst, wobei die Drosselventil- Steuerungseinrichtung (BLOCK1) eine Basisdrosselposition (BAP) des Drosselventils (11) entsprechend einer Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) berechnet, die einer manipulierten Variablen (APO) einer Beschleunigereinrichtung entspricht, eine von Grund- Drosselposition (BAP) oder Drosselposition des Drosselventils (11) entsprechend der manipulierten Variablen der Betätigereinrichtung auswählt, die größer als die andere (APO) ist, die Drosselposition des Drosselventils (11) in solch einer Weise steuert, dass die ausgewählte Basis- Drosselposition (BAP) als eine Ziel- Drosselposition (TTPO) festgelegt wird, einen Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) berechnet, der der Ziel- Einlassluftmenge entspricht, und den Ventilschließzeitpunkt des Einlassventils (3) in solch einer Weise steuert, dass die Einlassluftmenge mit der Ziel- Einlassluftmenge in Übereinstimmung kommt.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerungseinrichtung die Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) berechnet, die der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und einer Motorleerlaufdrehzahl- Steuerungskomponente (ISC) entspricht.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerungseinrichtung bestimmt, ob der Motor (1) in einen Motorleerlaufzustand fällt, auf der Grundlage der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung, die Motorleerlaufdrehzahl- Steuerungskomponente (ISC) berechnet entsprechend eines Rückkopplungs- Steuerungswertes, derart, dass eine Motorleerlaufdrehzahl ein Zielwert und ein Motorzubehör- Lastkorrekturwert wird, wenn der Motor in den Motorleerlaufzustand fällt und entsprechend einer Auswahl von einem Additionswert eines Festwertes eines Rückkopplungskorrekturwertes fällt, des Motorzubehör- Lastkorrekturwertes oder eines Dämpfungszylinder – Korrekturwertes oder einer Verstärkung- Steuerungswertkomponente (BVC), festgelegt, den Einlassluftunterdruck bei dem ungefähren vorbestimmten Unterdruck zu halten, der größer als der andere ist, wenn der Motor (1) in einen Motor- Nichtleerlaufzustand fällt.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerungseinrichtung die Basis- Drosselwinkelposition (BAP) entsprechend einer Suche aus einem Plan von der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) berechnet, die der manipulierten Variablen (APO) des Beschleunigers und der Motordrehzahl (Ne) entspricht, wobei die Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) als die Drosselposition des Drosselventils (11) derart berechnet wird, dass der Einlassluftunterdruck bei dem ungefähren vorbestimmten Unterdruck beibehalten wird.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die erste Steuerungseinrichtung die Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) auswählt, die erste Steuerungseinrichtung die Ziel- Drosselposition (TTPO) des Drosselventils (11) berechnet, die eine Addition der Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) und eines Lernwertes (TAS) während des Betriebs des Drosselventil-Positionssensors (19) und des Drosselventils (11) ist, und wenn die erste Steuerungseinrichtung die Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) auswählt, die der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung entspricht, wobei die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung die Ziel- Drosselposition (TTPO) berechnet, die eine Addition der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) entsprechend der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und des Lernwertes (TAS) ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Steuerungseinrichtung den Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) entsprechend der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) berechnet, der der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und der Motordrehzahl (Ne) entspricht, wobei der Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) in solch einer Weise berechnet wird, dass die Ziel- Einlassluftmenge, die mit einem Ziel- Motordrehmoment übereinstimmt, das einer Motorantriebsbedingung entspricht, bestimmt auf der Grundlage der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11), der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und der Motordrehzahl (Ne) entspricht.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenn die Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) ausgewählt wird und der Einlassluftunterdruck bei dem ungefähren vorbestimmten Unterdruck beibehalten wird, der Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) in solch einer Weise berechnet wird, dass der Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) bis zu einem Bereich variiert wird, in dem die Einlassluftmenge ein Maximum wird, während die Drosselposition des Drosselventils (11) bei einer geschlossenen Position, die unter eine halb- vorbestimmte Winkelposition fällt, beibehalten wird, und wenn die Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11), die der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung entspricht, ausgewählt wird und der Einlassluftunterdruck unter den ungefähren vorbestimmten Unterdruck fällt, der Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) auf einen Zeitpunkt festgelegt wird, bei dem die Einlassluftmenge ein Maximum wird und eine Erhöhung in der Einlassluftmenge durch die Steuerung der Drosselposition des Drosselventils (11) ausgeführt wird.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel- Ventilschließzeitpunkt (IVC) auf den Zeitpunkt festgelegt wird, der einem unteren Totpunkt bei einem Ansaughub von jedem Zylinder des Motors (1) entspricht.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruckbetätiger (32) einen Diaphragma- Unterdruckbetätiger enthält, der eine Druckarbeitskammer (32a) aufweist, in die der Einlassluftunterdruck, entnommen aus einem Einlassluftkanal (10), angeordnet auf der stromabwärtigen Seite des Drosselventils (11), eingeleitet wird; eine Druckfeder (32c), dazwischengelegt zwischen eine Gehäusewand des Unterdruckbetätigers (32) und einem Diaphragmas (32b); und einen lang gestreckten Stab (32d), dessen Ende desselben mit dem Diaphragma (32b) verbunden und axial an einem schwenkbaren Ende eines Hebels (33), verbunden auf einer Drehachse des Drosselventils (11), gelagert ist, um eine relative Drehung des Drosselventils (11) zu ermöglichen, und die Verriegelungsvorrichtung eine Beschleunigertrommel (35) enthält, verbunden mit einem Beschleunigerdraht (34) und auf der Drehachse des Drosselventils (11) gelagert, um die relative Drehung des Drosselventils (11) zu ermöglichen; und eine Eingriffsklaue (35a), gebildet an der Beschleunigertrommel (35), die frei verbunden ist an einer Anschlagachse (33a), befestigt an einer Endkante des Hebels (33), entsprechend einer Bewegung der Drehung des Hebels (33) entsprechend einer Bewegung der Drehung der Beschleunigertrommel (35) in derselben Richtung wie die des Drosselventils (11) in seine offene Positionsrichtung.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung eine Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) des Drosselventils (11) entsprechend der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11), entsprechend der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und der Motordrehzahl (Ne) berechnet, einen von den ersten und zweiten Bereichen festlegt, wobei der erste Bereich ein Bereich ist, in dem der Einlassluftunterdruck bei dem ungefähren vorbestimmten Unterdruck beibehalten wird und der zweite Bereich ein Bereich ist, in dem die Drosselposition des Drosselventils (11) gesteuert wird, eine vollständig offene Position zu werden, um eine volle Strömung der Einlassluft dort hindurch auf der Basis der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) und der Motordrehzahl zu ermöglichen.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung die Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) steuert, um die Basis- Drosselöffnungsposition (BAP) über den Drosselbetätiger (12) bereitzustellen, wenn festgestellt wird, dass der Bereich der erste Bereich ist und die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung die Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) steuert, um die vollständig offene Position des Drosselventils (11) zu ergeben, wenn bestimmt wird, dass der Bereich der zweite Bereich ist.
Steuerungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Motor- Eingangs-/Ausgangs- Steuerungseinrichtung den Ventilschließzeitpunkt (IVC) des Einlassventiles (3) auf der Grundlage der Drosselposition (TAPO) des Drosselventils (11) entsprechend der manipulierten Variablen (APO) der Beschleunigereinrichtung und der Motordrehzahl (Ne) berechnet, wenn bestimmt wird, dass der Bereich der zweite Bereich ist und das Steuerungssignal zu dem Einlassventilbetätiger ausgibt, um den Ventilschließzeitpunkt des Einlassventiles (3) zu steuern, wobei das Steuerungssignal dem Ventilschließzeitpunkt des Einlassventiles (3) entspricht, berechnet um dem vorbestimmten einen von dem ersten oder zweiten Bereich zu entsprechen.
Verfahren zum Steuern einer Einlassluftmenge einer Brennkraftmaschine (1), aufweisend: Steuern einer Drosselposition eines Drosselventils (11), installiert in einem Einlasssystem des Motors (1); Vorsehen zumindest eines Einlassventiles (3), installiert um eine entsprechende Brennkammer (7) des Motors (1) zu öffnen oder zu schließen; Steuern des Einlassventiles (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Steuern der Drosselventilposition des Drosselventils (11) in solch einer Weise ausgeführt wird, dass der Einlassdruck rund um das Drosselventil (11) bei einem ungefähren vorbestimmten Unterdruckwert konstant beibehalten wird, während ein Ventilschleißzeitpunkt des Einlassventiles (3) bis zu einem Bereich gesteuert wird, in dem eine Einlassluftmenge unter einer vorbestimmten niedrigen Motorlastbedingung ein Maximum wird; und das Steuern der Drosselventilposition des Drosselventils (11) in solch einer Weise ausgeführt wird, dass die Drosselventilposition des Drosselventils (11) über einen vorbestimmten Positionswinkel fällt, um eine angemessene volle Strömung der Einlassluft dort hindurch zu ermöglichen, während des Steuern des Ventilschließzeitpunktes des Einlassventiles (3) bei einem Zeitpunkt beibehalten wird, bei dem die Einlassluftmenge ein Maximum wird.