DE19942673C2 - Verfahren zum Betreiben eines Motors mit variabler Ventilsteuerung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Betreiben eines Motors mit variabler Ventilsteuerung nach Patentansprüchen 1 und 6.

Ein solcher Motor ist mit Einlassventilen ausgestattet, deren Ventilsteuerzeiten frei steu­ erbar sind, um eine Einlassluftmenge zu regeln.

Ein Motor mit variabler Ventilsteuerung ist beispielsweise in der japanischen Patentver­ öffentlichung Nr. 10-37727 offenbart. Bei diesem vorbekannten Motor mit variabler Ven­ tilsteuerung ist im Einlassluft-Durchgangsweg eine Einlassluftmengen-Messvorrichtung, wie ein Luftdurchflussmesser, angeordnet.

DE 39 40 752 A1 zeigt ein Verfahren zum Steuern eines Motors ohne Drosselklappe mit Hilfe variabler Einlassventil-Öffnungsdauer. Zur Durchführung dieses Verfahrens werden ein Sensor zur Bestimmung einer Drehzahl des Motors, ein Sensor zu Bestimmung einer Position des Fahrpedals und eine Einrichtung zur Bestimmung einer Kraftstoffmenge und der Einlassventil-Öffnungsdauer basierend auf Signalen der Sensoren verwendet. Die Zeitsteuerung der Ventile kann hinsichtlich der Temperatur des Motors, Temperatur der Luft, Luftdruck usw. korrigiert werden.

Dieser Druckschrift ist allerdings nicht entnehmbar, in welcher Weise Störungen in der Einlassluftmengen-Messeinrichtung festgestellt werden können und wie die Einlassluft­ menge basierend auf anderen Parametern, wie Zeitsteuerung des Einlassventils oder dergleichen, berechnet werden könnte.

DE 42 36 008 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur adaptiven Einzelzylinder­ steuerung eines Motors mit variabler Ventilsteuerung. Insbesondere wird die Temperatur des Motors adaptiv geregelt durch Verwendung einer Anzahl von Adaptionswerten, wobei die Anzahl dieser Werte abhängig von der Art der Temperaturabhängigkeit der Charakteristik der Einlassventile ist.

Auch dieser Druckschrift ist nichts über ein Ersetzen der Werte einer Einlassluftmengen- Messeinrichtung im Falle eines Ausfalls dieser Einrichtung durch ein alternatives Verfah­ ren zum Berechnen der Einlassluftmenge entnehmbar.

DE 195 47 496 A1 zeigt ein Verfahren zur Echtzeit-Schätzung der Luftmenge in den Zylindern eines Verbrennungsmotors, das als Basis für die Zumessung des Kraftstoffes verwendet wird. Ein Einlassluftmengen-Strom ist dabei bekannt und wird im Zusammen­ hang mit Messwerten für Druck und Temperatur zur Berechnung oder Abschätzung eines ausströmenden Luftmengenstroms verwendet. Über das Ersetzen des gemesse­ nen Wertes für den Einlassluftstrom durch einen geschätzten Wert ist dieser Druckschrift nichts entnehmbar, und insbesondere fehlt jeglicher Hinweis auf die Verwendung ande­ rer Parameter des Motors, wie beispielsweise Ziel-Ventilzeitsteuerung, aktuelle Ventil­ zeitsteuerung oder dergleichen zur Messung der Einlassluftmenge.

US 5,190,012 A betrifft eine Kraftstoffregelvorrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einem Drosselventil in einer Zuführleitung zur Steuerung der dem Motor zugeführten Luftmenge. Wird ein Fehler des Luftmengensensors erfasst, wird die Zuführmenge der Luft berechnet durch die vorbestimmte Zuführmenge, die aus dem Zuführleitungsdruck oder dem Drosselöffnungsgrad und Drehzahl des Motors berechnet wird. Die Ventilsteu­ erzeiten an sich sind bei der Berechnung der vorbestimmten Menge von Zuführluft nicht berücksichtigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Motor mit variabler Ventilsteuerung dahingehend zu verbessern, dass in einfacher Weise auch bei Auswahl der sonst verwendeten Einlassluftmengen-Messvorrichtung ein sicherer und gesteuerter Betrieb des Motors möglich ist.

Diese Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 6 gelöst.

Die Umsetzung der Verfahrenslehren nach den Ansprüchen 1 und 6 erfolgt durch eine Vorrichtung bzw. einen Motor nach Anspruch 7. Dieser Anspruch soll jedoch nur untergeordnet zu den Ansprüchen 1 und 6 Bestand haben.

Weiterbildungen des Verfahrens enthalten die Ansprüche 2 bis 5. Weiterbildungen der Vorrichtung enthalten die Ansprüche 8 bis 12.

Erfindungsgemäß wird jeweils die Ventilsteuerzeit des Einlassventils verwendet, um die Einlassluftmenge abzuschätzen. Daher sind keine zusätzlichen Messungen von Tempe­ ratur oder Druck in der Einlassleitung notwendig.

Dadurch wird der Aufbau des Motors und seine Steuerung erheblich vereinfacht, obwohl eine Motorsteuerung weiterhin in sicherer Weise möglich ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine vergrößerte, schematische Ansicht eines Einlaß- bzw. Auslaßventils, welches mit einer elektromagnetischen Steuervorrichtung für das Ventil ausgestattet ist;

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Steuerroutine für Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils des Motors von Fig. 1;

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Routine für eine Berechnung einer Einlaßluftmenge, welche bei dem Motor von Fig. 1 verwendet wird;

Fig. 5 ist eine graphische Darstellung zum Erläutern einer Bestimmung der Einlaßluftmenge in der Routine von Fig. 4;

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm ähnlich demjenigen in Fig. 4, welches jedoch eine Routine für eine Berechnung der Einlaßluftmenge darstellt, die bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm ähnlich demjenigen in Fig. 4, welches jedoch eine Routine für eine Berechnung der Einlaßluftmenge darstellt, die bei einem dritten Ausführungsbeispiel des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird; und

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm ähnlich demjenigen in Fig. 3, welches jedoch eine Steuerroutine für Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils eines vierten Ausführungsbeispiels des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Bezugszeichen 1 bezeichnet. Der Motor 1 ist in diesem Fall ein Motor mit Innenverbrennung, welcher in einem (nicht dargestellten) Kraftfahrzeug eingebaut ist. Der Motor 1 umfaßt einen Motorhauptkörper 1A, welcher eine Vielzahl von Motorzylindern C aufweist, obwohl lediglich ein Zylinder C dargestellt ist. Ein Kolben 2 ist in jedem Zylinder C derart angeordnet, daß er in einer Hin- und Her-Weise bewegbar ist, wobei eine Brennkammer 3 in dem Zylinder C definiert wird. Der Motorhauptkörper 1A ist mit einem Einlaßkanal P1 und einem Auslaßkanal P2 ausgebildet, welche mit einem Einlaßluft- Durchgangsweg 7 bzw. einem Abgas-Durchgangsweg 8 verbunden sind. Ein elektromagnetisch betätigtes Einlaß- und ein elektromagnetisch betätigtes Auslaßventil 5, 6 sind in dem Motorhauptkörper 1A vorgesehen. Das Einlaßventil 5 weist einen Ventilkopf 5a auf, welcher bewegbar angeordnet ist, um den Einlaßkanal P1 zu öffnen und zu schließen, wobei die Brennkammer 3 definiert wird. Das Auslaßventil 6 weist einen Ventilkopf 6a auf, welcher bewegbar angeordnet ist, um den Auslaßkanal P2 zu öffnen und zu schließen, wobei die Brennkammer 3 definiert wird. Eine Zündkerze 4 ist derart angeordnet, daß sie in die Brennkammer 3 hineinragt und sich zwischen dem Einlaß- und dem Auslaßventil 5, 6 befindet.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist jedes Einlaß- und Auslaßventil 5, 6 mit einer elektromagnetischen Ventilantriebsvorrichtung 21 ausgestattet, welche einen Abschnitt eines Systems V zum variablen Steuern von Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils 5, 6 bildet. Die elektromagnetische Ventilantriebsvorrichtung 21 umfaßt ein bewegbares Element 22, welches mit einem Ventilschaft 5b (6b) des Einlaß- bzw. des Auslaßventils 5 (6) fest verbunden ist. Der Ventilkopf 5a (5b) des Einlaßventils 5 bzw. des Auslaßventils 6 bewegbar angeordnet, um auf einen Ventilsitz 20 gesetzt bzw. von diesem getrennt zu werden, um den Einlaßkanal P1 bzw. den Auslaßkanal P2 zu öffnen bzw. zu schließen. Der Ventilsitz 20 definiert darin einen Abschnitt des Einlaß- bzw. des Auslaßkanals P1, P2. Das bewegbare Element 22 ist zwischen der oberen und der unteren Feder 23, 24 angeordnet, wobei eine Vorspannung davon an einer neutralen Position erreicht wird, an welcher der Ventilsitz 5a (6a) geringfügig von dem Ventilsitz 20 getrennt ist. Eine untere elektromagnetische Spule 25 ist unter dem bewegbaren Element 22 angeordnet und dazu angepaßt, das bewegbare Element 22 nach unten anzuziehen. Eine obere elektromagnetische Spule 26 ist über dem bewegbaren Element 22 angeordnet und dazu angepaßt, das bewegbare Element 22 nach oben anzuziehen.

Dementsprechend wird, um ein Öffnen des Ventils 5 (6) zu bewirken, wobei der Ventilkopf 5a (5b) von dem Ventilsitz 20 getrennt wird, ein elektrischer Strom durch die untere elektromagnetische Spule 25 geschickt, nachdem ein Fließen eines elektrischen Stromes durch die obere elektromagnetische Spule 16 gestoppt wurde. So wird das bewegbare Element 22 nach unten bewegt und zu der unteren elektromagnetischen Spule 25 angezogen, wodurch der Ventilkopf 5a (5b) angehoben wird. Umgekehrt wird, um ein Schließen des Ventils 5 (6) zu bewirken, wobei der Ventilkopf 5a (5b) in Berührung mit dem Ventilsitz 20 gebracht wird, ein elektrischer Strom durch die obere elektromagnetische Spule 25 geschickt, nachdem ein Fließen eines elektrischen Stroms durch die untere elektromagnetische Spule 26 gestoppt wurde. So wird das bewegbare Element 22 nach oben bewegt und zu der oberen elektromagnetischen Spule 26 angezogen, wodurch ein Setzen des Ventilkopfes 5a (5b) auf den Ventilsitz 20 bewirkt wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein elektronisch gesteuertes Kraftstoffeinspritzventil 9 derart angeordnet, daß es in den Einlaßkanal P1 hineinragt, welcher durch das Einlaßventil 5 mit der Brennkammer 3 in Verbindung gebracht werden kann. Hierbei sind die elektromagnetischen Ventilantriebsvorrichtungen 21, 21 für das jeweiligen Einlaß- bzw. Auslaßventil 5, 6, das Kraftstoffeinspritzventil 9 und der Zündfunke 4 elektrisch mit einer Steuereinheit 10 verbunden, um durch die Steuereinheit 10 gesteuert zu werden. Die Steuereinheit 10 ist wiederum elektrisch mit einem Kurbelwinkelsensor 11, einem Gaspedal-Betätigungsgrößensensor 12, einem Luftdurchflußmesser 12 und ähnlichem verbunden. Der Kurbelwinkelsensor 11 ist dazu angepaßt, ein Signal auszugeben, welches einen Kurbelwinkel einer (nicht dargestellten) Kurbelwelle des Motors darstellt, wobei dies in zeitlicher Beziehung zu einer Motorumdrehung erfolgt. Es sei darauf hingewiesen, daß eine Motordrehzahl in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von dem Kurbelwinkelsensor 11 erfaßt wird. Der Gaspedal-Betätigungsgrößensensor 12 ist dazu angepaßt, eine Niederdrückgröße eines (nicht dargestellten) Gaspedals zu erfassen und ein Signal auszugeben, welches die Niederdrückgröße darstellt. Der Luftdurchflußmesser 13 ist dazu angepaßt, eine Menge einer Einlaßluft, welche durch den Einlaßluft-Durchgangsweg 7 strömt, zu erfassen und ein Signal auszugeben, welches eine Einlaßluftmenge darstellt. Derartige Signale von den Sensoren 11, 12 und dem Messer 13 und ähnlichem werden in die Steuereinheit 10 eingegeben.

Bei dem Motor 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird zum Zwecke einer Verbesserung einer Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter Verringerung von Pumpverlusten die Einlaßluftmenge durch Regeln von Ventilsteuerzeiten eines elektromagnetisch betätigten Einlaß- und eines elektromagnetisch betätigten Auslaßventils 5, 6 gesteuert, wobei dies insbesondere durch Bewirken eines frühen Einlaßventilschließens (EIVC) erfolgt, das heißt, durch eine Frühverstellung der Schließ-Ventilsteuerzeit des Einlaßventils 5, wodurch ein sogenannter nichtdrosselnder Motorbetrieb erreicht wird. Eine Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 9 (eine Menge von Kraftstoff, welcher von dem Kraftstoffeinspritzventil einzuspritzen ist), wird derart gesteuert, daß eine Luft-Kraftstoff-Mischung mit einem bestimmten Luft-Kraftstoff-Verhältnis gebildet wird, wobei dies in Übereinstimmung mit der durch den Luftdurchflußmesser 13 gemessenen Einlaßluftmenge erfolgt. Es sei darauf hingewiesen, daß dann, wenn der Luftdurchflußmesser 13 eine Störung aufweist oder außer Betrieb ist, eine Menge von Einlaßluft für einen Sicherungszweck, wie unten erläutert, verwendet wird. Die Einlaßluftmenge für den Sicherungszweck wird durch ein System S zur Schätzung einer Einlaßluftmenge, welches die Steuereinheit 10 umfaßt, geschätzt. Die Zündkerze 4 wird derart gesteuert, daß sie einen Funken beispielsweise zu einem Zündzeitpunkt entsprechend einer geringsten Vorzündung für bestes Drehmoment oder innerhalb einer Klopfgrenze, außerhalb welcher ein Motorklopfen auftritt, erzeugt.

Nachfolgend wird eine Routine einer Steuerung für die Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils 5, 6 unter der Wirkung des Systems V zum variablen Steuern der Ventilsteuerzeiten anhand eines Flußdiagramms in Fig. 3 erläutert. Eine Routine dieser Steuerung wird regelmäßig in bestimmten Zeitspannen ausgeführt.

In einem Schritt S1 werden die Gaspedal-Betätigungsgröße, die Motordrehzahl und ähnliches in die Steuereinheit 10 eingegeben.

In einem Schritt S2 wird eine Ziel-Einlaßluftmenge (ein Zielwert der Einlaßluftmenge) entsprechend einem Ziel- Drehmoment berechnet, wobei dies in Übereinstimmung mit der Gaspedal-Niederdrückgröße oder ähnlichem erfolgt.

In einem Schritt S3 werden Ziel-Ventilsteuerzeiten der jeweiligen Einlaß- und Auslaßventile 5, 6 berechnet. Genauer wird der Öffnungszeitpunkt (IVO) des Einlaßventils 5 zu einem Zeitpunkt nahe dem oberen Totpunkt (TDC) entschieden. Der Schließzeitpunkt (IVC) des Einlaßventils 5 wird in Übereinstimmung mit der Ziel-Einlaßluftmenge und der Motordrehzahl entschieden. Der Öffnungszeitpunkt (EVO) und der Schließzeitpunkt (EVC) des Aulaßventils 6 werden jeweils zu Zeitpunkten entschieden, welche den höchsten thermischen Wirkungsgrad des Motors liefern.

In einem Schritt S4 werden die berechneten Ziel- Ventilsteuerzeiten von der Steuereinheit 10 ausgegeben, so daß eine Ventilsteuerzeit-Steuerung für die Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils 5, 6 ausgeführt wird.

Nachfolgend wird eine Routine zur Berechnung der Einlaßluftmenge unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm in Fig. 4 erläutert. Die Routine wird regelmäßig in bestimmten Zeitspannen ausgeführt.

In einem Schritt S11 erfolgt eine Beurteilung dahingehend, ob eine Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt oder nicht. Diese Beurteilung liefert ein derartiges Beurteilungsergebnis, daß die Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, beispielsweise dann, wenn die durch den Luftdurchflußmesser 13 gemessene Einlaßluftmenge sich auf einem Wert entsprechend 0 (null) befindet, selbst wenn die Motordrehzahl über einem bestimmten Wert liegt.

Wenn die Beurteilung ein derartiges Beurteilungsergebnis liefert, daß sich der Luftdurchflußmesser in einem normalen Zustand befindet, fährt der Ablauf der Routine mit einem Schritt S12 fort, in welchem die Einlaßluftmenge in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal von dem Luftdurchflußmesser 13 berechnet wird. Dementsprechend wird eine Steuerung für die Kraftstoffeinspritzmenge in Übereinstimmung mit der durch den Luftdurchflußmesser 13 gemessenen Einlaßluftmenge ausgeführt.

Wenn die Beurteilung ein derartiges Beurteilungsergebnis liefert, daß eine Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, fährt der Ablauf mit einem Schritt S13 und mit einem Schritt S14 fort.

In dem Schritt S13 wird eine aktuelle Ventilsteuerzeit des Einlaßventils 5 erfaßt. Genauer ist, wie in Fig. 1 dargestellt, ein Ventilhubsensor 14 vorgesehen, um eine aktuelle Schließzeit (IVC) des Einlaßventils 5 zu erfassen.

In dem Schritt S14 wird die Einlaßluftmenge in Übereinstimmung mit der aktuellen Ventilsteuerzeit des Einlaßventils 5 (genauer mit der aktuellen Schließzeit IVC des Einlaßventils 5) und der Motordrehzahl unter Verwendung einer Formel oder eines Kennfeldes berechnet. Diese Berechnung der Einlaßluftmenge ist für den Sicherungszweck. Genauer wird die Einlaßluftmenge beispielsweise in Übereinstimmung mit der aktuellen IVC unter Verwendung von Tabellen bestimmt, welche für jede Motordrehzahl vorgesehen sind, wie in Fig. 5 dargestellt. Wie leicht nachvollzogen werden kann, erreicht die Einlaßluftmenge den Maximalwert, wenn die aktuelle IVC an einem unteren Totpunkt (BDC) ist, auf einer Seite einer niedrigen Motordrehzahl; während die Einlaßluftmenge den Maximalwert erreicht, wenn die aktuelle IVC nach dem unteren Totpunkt unter der Wirkung einer Trägheit einer Einlaßluft ist, auf einer Seite einer hohen Motordrehzahl.

Außerdem wird gegebenenfalls die in Übereinstimmung mit der aktuellen Schließzeit (IVC) des Einlaßventils und mit der Motordrehzahl berechnete aktuelle Einlaßluftmenge mit der Schließzeit (EVC) des Auslaßventils, der Öffnungszeit (IVO) des Einlaßventils, dem Atmosphärendruck, einer Temperatur der Einlaßluft und ähnlichem korrigiert, wobei die Gründe hierfür unten dargelegt sind. Die Schließzeit (EVC) des Auslaßventils beeinflußt in hohem Maße eine Menge eines verbleibenden Abgases bzw. Restgases in dem Zylinder, wobei eine Menge von Frischluft, welche erneut in den Zylinder eintritt, mit zunehmendem verbleibenden Abgas abnimmt. Die Öffnungszeit (IVO) des Einlaßventils beeinflußt die Menge des verbleibenden Abgases, die Menge der aus dem Zylinder herauszublasenden Frischluft, in Zusammenwirkung mit der Schließzeit (EVC) des Auslaßventils. Der Atmosphärendruck und die Einlaßventiltemperatur beeinflußt eine Luftdichte und die Menge (Masse) der Einlaßluft.

Ferner wird, wenn eine Drosselklappe in dem Motor zum Zwecke der Erzeugung eines Vakuums in dem Einlaßluft- Durchgangsweg verwendet wird, die in Übereinstimmung mit der aktuellen Schließzeit (IVC) des Einlaßventils und mit der Motordrehzahl berechnete Einlaßluftmenge ferner mit einem Öffnungsgrad der Drosselklappe korrigiert. Der Grund hierfür ist, daß ein Druck in dem Einlaßluft-Durchgangsweg die Einlaßluftmenge beeinflußt.

Daher wird, wenn die Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, die Kraftstoffeinspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 9 in Übereinstimmung mit der Einlaßluftmenge für den Sicherungszweck, berechnet in Übereinstimmung mit der aktuellen Schließzeit des Einlaßventils 5, gesteuert.

Wie leicht nachzuvollziehen ist, kann gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel eine Berechnungsgenauigkeit für die Einlaßluftmenge durch Verwenden der aktuellen Ventilsteuerzeit verbessert werden, obwohl der Ventilhubsensor 14 erforderlich ist. Außerdem kann aufgrund der Tatsache, daß die Einlaßluftmenge in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl zusätzlich zu der Ventilsteuerzeit des Einlaßventils berechnet wird, verhindert werden, daß die Einlaßluftmenge durch eine Änderung des Ladegrads infolge von Trägheit und ähnlichem einer Einlaßluft unter einer Motordrehzahländerung beeinflußt wird.

Fig. 6 zeigt eine Routine zur Berechnung der Einlaßluftmenge bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, abgesehen davon, daß die Schritte S15 und S16 der Routine in Fig. 6 anstelle der Schritte S13 und S14 der Routine in Fig. 4 ausgeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, wenn das Beurteilungsergebnis in dem Schritt S11 derart erfolgt, daß die Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, die Operationen in den Schritten S15 und S16 ausgeführt.

In dem Schritt S15 wird die Ziel-Ventilsteuerzeit (genauer die Ziel-Schließzeit IVC) des Einlaßventils 5, berechnet in dem Schritt S3 der Routine in Fig. 3, gelesen.

In dem Schritt S16 wird die Einlaßluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel-Ventilsteuerzeit (genauer der Ziel-Schließzeit IVC) des Einlaßventils 5 und mit der Motordrehzahl berechnet.

Wie leicht nachzuvollziehen ist, kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Berechnung der Einlaßluftmenge ohne Verwendung des Ventilhubsensor 14 erfolgen.

Fig. 7 zeigt eine Routine zur Berechnung der Einlaßluftmenge bei einem dritten Ausführungsbeispiel des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, abgesehen davon, daß die Schritte S17 und S18 der Routine in Fig. 7 anstelle der Schritte S13 und S14 in Fig. 4 ausgeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden, wenn das Beurteilungsergebnis in dem Schritt S11 derart erfolgt, daß die Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, die Operationen der Schritte S17 und S18 ausgeführt.

In dem Schritt S17 wird die in dem Schritt S2 der Routine in Fig. 3 berechnete Einlaßluftmenge gelesen.

In dem Schritt S18 wird die Einlaßluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel-Einlaßluftmenge berechnet. Anders ausgedrückt, wird die Ziel-Einlaßluftmenge so wie sie vorliegt verwendet als Einlaßluftmenge verwendet.

Wie leicht nachzuvollziehen ist, kann bei diesem Ausführungsbeispiel die Berechnung der Einlaßluftmenge sehr einfach erreicht werden.

Fig. 8 zeigt eine Steuerroutine für die Ventilsteuerzeiten des Einlaß- und des Auslaßventils 5, 6 eines vierten Ausführungsbeispiels des Motors mit variabler Ventilsteuerung gemäß der vorliegenden Erfindung, welches dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlich ist, abgesehen von einer Hinzufügung der Schritte 101 und S102 als Zwischenbehandlungen zu der Routine in Fig. 3. Anders ausgedrückt wird bei diesem Ausführungsbeispiel einer der Abläufe in Fig. 4, 6 und 7 in Kombination mit dem Ablauf in Fig. 3 verwendet.

Vor einer Berechnung der Ziel-Ventilsteuerzeit erfolgt in einem Schritt S101 eine Beurteilung dahingehend, ob eine Störung in dem Luftdurchflußmesser auftritt oder nicht.

Wenn die Störung in dem Luftdurchflußmesser 13 auftritt, so wird eine Beschränkungsbedingung der Ziel-Ventilsteuerzeit hinzugefügt. Genauer werden die Schließzeit (EVC) des Aulaßventils und die Öffnungszeit (IVO) des Einlaßventils in einer derartigen Weise festgelegt, daß keine Ventilüberschneidung auftritt.

Ein Einfluß der Schließzeit (EVC) des Aulaßventils und der Öffnungszeit (IVO) des Einlaßventils auf die Einlaßluftmenge wird insbesondere in dem Fall sehr kompliziert, in welchem die Öffnungszeit (IVO) des Einlaßventils vor der Schließzeit (EVO) des Aulaßventils erfolgt, das heißt, in einem Fall, in welchem eine Ventilüberschneidung erfolgt. Im Hinblick darauf kann gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Schätzung der Einlaßluftmenge einfach und mit hoher Genauigkeit bei vorherigem Hinzufügen einer Beschränkung zu derartigen Bedingungen erreicht werden.

Während lediglich die elektromagnetische Ventilantriebsvorrichtung 21 zum Antreiben des Einlaß- bzw. des Aulaßventils bei den obigen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß die Antriebsvorrichtung 21 durch eine (nicht dargestellte) hydraulische Ventilantriebsvorrichtung zum Antreiben des Einlaß- bzw. des Auslaßventils unter der Wirkung eines Hydraulikfluids ersetzt werden kann.

Claims (12)

1. Verfahren zum Betreiben eines Motors mit variabler Ventilsteuerung mit einem Einlassventil (5), dessen Ventilsteuerzeit variabel ist, um eine einem Zylinder (C) zuzuführende Einlassluftmenge zu steuern, wobei die Einlassluftmenge durch eine Einlassluftmengen-Messeinrichtung (13) gemessen wird, wobei das Verfahren einen Einlassluftmengen-Schätzvorgang umfasst mit:

• a) Feststellen des Auftretens einer Störung in der Einlassluftmengen- Messeinrichtung (13) und Ausgeben eines entsprechenden Beurtei­ lungsergebnisses, und
• b) Berechnen der Einlassluftmenge entsprechend zur Ventilsteuerzeit des Einlassventils (5) nach Erhalt des Beurteilungsergebnisses.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassluftmenge im Schritt ii) in Übereinstimmung mit der aktuellen Ventilsteuerzeit berechnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Ziel-Ventilsteuerzeit als Befehlswert für das Einlassventil (5) berechnet und im Schritt ii) die Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ziel- Ventilsteuerzeit berechnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt ii) die Einlassluftmenge in Übereinstimmung mit der Ventilsteuerzeit des Einlassventils (5) und wenigstens Motordrehzahl berechnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschränkungsbedingung den Ventilsteuerzeiten des Einlass- und Auslassventils (5, 6) hinzugefügt wird.

6. Verfahren zum Betreiben eines Motors mit variabler Ventilsteuerung mit einem Einlassventil (5), dessen Ventilsteuerzeit variabel ist, um eine einem Zylinder (C) zuzuführende Einlassluftmenge zu steuern, wobei die Einlassluftmenge durch eine Einlassluftmengen-Messeinrichtung (13) gemessen wird, wobei das Verfahren einen Einlassluftmengen-Schätzvorgang aufweist mit:

• a) Berechnen einer Ziel-Einlassluftmenge zur Bestimmung einer Ziel-Ventilsteuerzeit, die als Befehlswert für das Einlassventil (5) dient;
• b) Feststellen des Auftretens einer Störung in der Einlassluftmengen- Messeinrichtung (13) und Ausgeben eines entsprechenden Beur­ teilungsergebnisses, und
• c) Berechnen der Einlassluftmenge entsprechend zur Ziel-Einlassluft­ menge.

7. Motor mit variabler Ventilsteuerung zur Durchführung der Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche mit:
Einlassventil (5), Einlassluftmengen-Messeinrichtung (13) und einem Einlassluftmengen-Schätzsystem, das eine programmgesteuerte Einheit (10) zur Durchführung des Einlassluftmengen-Schätzvorgangs aufweist.

8. Motor mit variabler Ventilsteuerung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Ventilhubsensor (14) zum Erfassen der aktuellen Ventilsteuerzeit des Einlassventils (5).

9. Motor mit variabler Ventilsteuerung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Motordrehzahlsensor (14) zum Erfassen der Motordrehzahl.

10. Motor mit variabler Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch ein Auslassventil (6).

11. Motor mit variabler Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (5) zur Hin- und Herbewegung in axialer Richtung elektromagnetisch betätigbar ist.

12. Motor mit variabler Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassluftmengen-Messeinrichtung (13) ein Luftdurchflussmesser ist, der in einem zu dem Zylinder C führenden Einlassluft-Durchgangsweg (7) angeordnet ist.