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Dokumentenidentifikation DE102006022137A1 16.11.2006
Titel Variable Ventilsteuervorrichtung
Anmelder Fujitsu Ten Ltd., Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Fujii, Takeshi, Kobe, Hyogo, JP
Vertreter Mitscherlich & Partner, Patent- und Rechtsanwälte, 80331 München
DE-Anmeldedatum 11.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006022137
Offenlegungstag 16.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.11.2006
IPC-Hauptklasse F01L 1/34(2006.01)A, F, I, 20060511, B, H, DE
Zusammenfassung Eine variable Ventilsteuervorrichtung weist einen variablen Ventilzeitgabemechanismus, welcher eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils einstellt; einen variablen Arbeitswinkelmechanismus, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils einstellt; einen variablen Ventilsteuerabschnitt, der zumindest einen von variablem Ventilzeitgabemechanismus von variablem Arbeitswinkelmechanismus auf Basis einer Motorlast steuert; und einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt auf. Der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt einen Unterdruck im Inneren eines Zylinders, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt auf Basis von Öffnungszuständen des Einlassventils und des Auslassventils bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil nach einem oberen Einlasstotpunkt schließen.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine variable Ventilsteuervorrichtung, welche einen variablen Ventilzeitgabemechanismus hat, der eine Betätigungszeitgabe eines Ventils einstellt, und einen variablen Arbeitswinkelmechanismus, der einen Arbeitswinkels des Ventils einstellt und einen variablen Ventilsteuerabschnitt hat, der den variablen Ventilzeitgabemechanismus oder den variablen Arbeitswinkelmechanismus auf Basis einer Motorlast steuert.

Die variable Ventilsteuervorrichtung, die oben beschrieben wurde, umfasst einen variablen Steuerabschnitt, bei dem ein stabiler Ausgangsleistungszustand in einem breiten Bereich der Motordrehung sichergestellt wird, welche sich von einem niedrigen Bereich zu einem hohen Bereich erstreckt. Um einen übermäßigen Verbrauch an Kraftstoff im niedrigen Bereich zu vermindern, sind ein einlassseitiger variabler Ventilzeitgabemechanismus und ein ausganglassseitiger variabler Ventilzeitgabemechanismus, die durch einen Ölhydraulikmechanismus betätigt werden, vorgesehen. Außerdem ist ein variabler Arbeitswinkelmechanismus zum Einstellen einer Hubhöhe eines Einlassventils vorgesehen. Gemäß einer Motorlast wird im niedrigen Bereich eine verzögerte Winkelsteuerung des Einlassventils durch den einlassseitigen variablen Ventilzeitgabemechanismus durchgeführt, oder eine Steuerung einer Abnahme des Arbeitswinkels wird simultan durch den variablen Arbeitswinkelmechanismus durchgeführt. Im hohen Bereich wird eine Verstellwinkelsteuerung (voreilende Winkelsteuerung) des Einlassventils durch den einlassseitigen variablen Ventilzeitgabemechanismus durchgeführt, oder eine Steuerung zum Erhöhen des Arbeitswinkels wird simultan durch den variablen Arbeitswinkelmechanismus durchgeführt.

Wie in 11 gezeigt ist, besitzt der variable Ventilzeitgabemechanismus 99 ein Gehäuse 92, um relativ zu einer Nockenwelle 90 zu drehen, die Nocken 90a aufweist, um ein Einlassventil oder ein Auslassventil zu öffnen oder zu schließen, einen Flügelrotor 91, der innerhalb des Gehäuses 92 installiert ist und gemeinsam mit der Nockenwelle 90 dreht, mehrerer Flügel 94, welche in dem äußeren Umfang des Flügelrotors 31 installiert sind, und eine Ölkammer 95, welche innerhalb des Gehäuses 92 gebildet ist und die Flügel 94 aufnimmt und einen Öldruck führt. Das heißt, dieser ist so aufgebaut, dass das Gehäuse 92 integriert mit dem Flügelrotor 91 dreht, und auch das Gehäuse 92 sich in Bezug auf den Flügelrotor 91 dreht.

Die Ölkammer 95 ist durch innere Umfangsflächen usw. des Gehäuses 92, des Flügelrotors 91 und der Flügel 94 unterteilt und ist so ausgebildet, eine Verzögerungswinkelkammer 95a, welche in einer Richtung entgegen der Drehrichtung der Nockenwelle 90 in Bezug auf die Flügel 94 ausgebildet ist, sowie eine Vorteilwinkelkammer 95b aufzuweisen, welche in einer Drehrichtung der Nockenwelle 90 in Bezug auf die Flügel 94 gebildet ist.

Die Verzögerungswinkelkammer 95a bzw. die Voreilwinkelkammer 95b sind mit Ölleitungen (nicht gezeigt) versehen, um Hydrauliköl zu führen, und der Aufbau ist so, dass, indem das Hydrauliköl auf die Verzögerungswinkelkammer 95a und die Voreilwinkelkammer 95b wirkt, eine Relativposition der Flügel 94 in Bezug auf die Ölkammer 95 gedreht wird und eine Phase der Nockenwelle 90 fortlaufend geändert wird.

Das heißt, der variable Ventilzeitgabemechanismus 99 ist so aufgebaut, dass, wenn ein Drehbetrieb auf Basis eines Drehbetriebs einer (nicht dargestellten) Nockenwelle, der über einen Zeitgaberiemen 96 übertragen wird, durch eine Nockenriemenscheibe 97 durchgeführt wird, welche in der Außenseite des Gehäuses 92 gebildet ist, das Gehäuse 92 integriert mit dem Zeitgaberiemen 96 dreht, und auch eine Relativposition der Flügel 94 in Bezug auf die Ölkammer 95 variiert wird, wodurch eine Phase zwischen einem Drehwinkel der Kurbelwelle und dem Drehwinkel der Nockenwelle 90, die gemeinsam mit den Flügeln 94 drehen, variiert werden kann. Das heißt, dass Ventilöffnungs- und Schließzeitpunkt des Einlassventils oder des Auslassventils in Bezug auf einen Betrieb eines Kolbens, der mit der Kurbelwelle verbunden ist, variiert werden kann. Anders ausgedrückt kann der Einlassbetätigungszeitpunkt des Einlassventils oder der Auslassbetätigungszeitpunkt des Auslassventils variiert werden.

Wie in 12A und 12B gezeigt ist, ist der variable Arbeitswinkelmechanismus 89 so aufgebaut, dass dieser eine Steuerwelle 83 aufweist, welche zwischen einem Rollenschwinghebel 81, der mit einem Einlassventil 80 verbunden ist, und einem Einlassnocken 82a, der in einer Einlassnockenwelle 82 angeordnet und mit einem Elektromotor (nicht gezeigt) verbunden ist, angeordnet ist, einen Arm 84, der auf der Steuerwelle 83 gebildet ist und den Einlassnocken 82a aufnimmt, und eine Nase 85, welche ebenfalls auf der Steuerwelle 83 gebildet ist und auf das Einlassventil 80 über den Rollenschwinghebel 81 drückt.

Der Einlassnocken 82a drückt den Arm 84 bei Drehantrieb der Einlassnockenwelle 82, wodurch die Steuerwelle 83 dreht. Die Steuerwelle 83 dreht, und dadurch wird der Rollenschwinghebel 81 (Kipphebel) durch die Nase 85 betätigt und das Einlassventil 40 nach unten gedrückt. Wenn der Einlassnocken 82a nicht in Kontakt mit dem Arm 84 ist, d.h., der Arm 84 nicht durch den Einlassnocken 82a betätigt wird, dreht die Steuerwelle 83 und kehrt zurück zu einem vorher festgelegten Winkel durch einen Rückkehrmechanismus (nicht gezeigt). Außerdem ist er so ausgebildet, dass der vorher festgelegte Winkel durch den Elektromotor variiert werden kann.

Das heißt, der variable Arbeitswinkelmechanismus 89 ist so aufgebaut, dass das Drehausmaß der Steuerwelle 83, welche durch Betätigung des Arms 84 durch den Einlassnocken 82a gedreht wird, durch Variieren des vorher festgelegten Winkels der Steuerwelle 83 eingestellt werden kann. Das Drehausmaß der Steuerwelle 83 kann eingestellt werden und dadurch kann eine Hubhöhe des Einlassventils 80 über den Rollenschwinghebel 81 durch die Nase 85 eingestellt werden. Anders ausgedrückt ist er so ausgebildet, eine Hubhöhe des Einlassventils 80 über einen Arbeitswinkel durch die Steuerwelle 83 einzustellen.

Wenn ein Zeitgate auftritt, in dem sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil zeitgleich schließen, nachdem der Kolben des Zylinders einen oberen Totpunkt eines Einlasses in dem Fall durchläuft, wo die Ventilsteuerung wie oben beschrieben durch den variablen Ventilsteuerabschnitt durchgeführt wird, besteht die Gefahr, dass eine Innenseite eines Zylinders einen negativen Druck (Unterdruck) annimmt und Öl vom Ölbehälter von Seiten der Kurbelwelle angesaugt wird und brennt. Um das Auftreten dieses Zeitgates bzw. -steuerung zu vermeiden, wird die Steuerung so durchgeführt, dass eine Phase des Einlassventils zur Seite eines Voreilwinkels als ein Sollwert auf Basis von Simulation oder Versuchen unter unterschiedlichen Zuständen voreingestellt ist.

Während eine Phase des herkömmlichen variablen

Ventilzeitgabemechanismus, wie oben beschrieben, durch einen Ölhydraulikmechanismus gesteuert wird, wird ein variabler Arbeitwinkelmechanismus durch einen Elektromotor gesteuert. Daher besteht, wenn beispielsweise eine Voreilwinkelsteuerung eines Einlassventils durchgeführt und simultan eine Steuerung zur Verminderung eines Arbeitswinkels durchgeführt wird, die Gefahr einer Zeitgabe, bei welcher der Arbeitswinkel verkleinert wird und vorher betätigt wurde, was von einer Antwortverzögerung des Ölhydraulikmechanismus resultiert, und das Einlassventil und das Auslassventil schließen im gleichen Zeitpunkt, nachdem der Kolben des Zylinders den oberen Einlasstotpunkt durchläuft. Wenn eine Phase des Einlassventils auf die Seite eines Voreilwinkels statt eines Sollwinkels eingestellt wird, um das Auftreten eines Unterdrucks innerhalb des Zylinders zu vermeiden, ist es schwierig, eine stabile Ausgangsleistung in einem weiten Bereich von Motordrehzahlen sicherzustellen, während die Kraftstoffleistung bzw. -ausnutzung verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände getätigt und stellt eine variable Ventilsteuervorrichtung bereit. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die variable Ventilsteuervorrichtung in der Lage zu sein, gute Antriebsleistung sicherzustellen, wobei Veränderungen im Drehmoment vermieden werden, und auch die Kraftstoffausnutzung zu verbessern, wobei eine stabile Ausgangsleistung in einem weiten Bereich der Motordrehzahlen sichergestellt wird.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine variable Ventilsteuervorrichtung bereitgestellt, welche aufweist.

einen variablen Ventilzeitgabemechanismus, der eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils einstellt;

einen variablen Arbeitswinkelmechanismus, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils einstellt;

einen variablen Ventilsteuerabschnitt, der zumindest einen vom variablen Ventilzeitgabemechanismus und variablen Arbeitswinkelmechanismus auf Basis einer Motorlast steuert; und

einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt,

wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Unterdruck innerhalb eines Zylinders unterdrückt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil zumindest nach einem oberen Einlasstotpunkt schließen, auf Basis eines Öffnungsgrads des Einlassventils und eines Öffnungsgrads des Auslassventils bestimmt.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau wird, da der Arbeitswinkel oder eine Phase des Einlassventils auf ein genaues Steuerungsziel eingestellt ist, um die Kraftstoffeffektivität zu verbessern, in dem Fall, wo bestimmt wird, dass das Einlassventil und das Auslassventil im gleichen Zeitpunkt schließen, nachdem der Kolben des Zylinders den oberen Einlasstotpunkt durchläuft, der Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt, so dass nicht normale Verbrennung aufgrund von Ansaugen von Öl vermieden werden kann.

Außerdem kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Vergrößern des Arbeitswinkels des Einlassventils durchführen, wenn der Unterdruck-Unterdrückungsabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau wird, sogar wenn die Steuerung zum Vermindern des Arbeitswinkels des Einlassventils durchgeführt wird, der Arbeitswinkel auf eine Anstiegsseite durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt korrigiert, so dass eine Situation, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, unterdrückt wird.

Außerdem kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Verzögerungswinkelsteuerung des Auslassventils durchführen, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau wird beispielsweise, sogar wenn es eine Verzögerung als Antwort auf den Fall gibt, wo eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt durchgeführt wird, das Anlassventil simultan auf eine Verzögerungswinkelseite durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt gesteuert, so dass eine Situation, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, unterdrückt wird.

Außerdem vergrößert der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Rückführsteuer bzw. Regelkonstante zum Einlassventil im variablen Ventilsteuerabschnitt, wenn der variable Ventilsteuerabschnitt eine Voreilwinkelsteuerung (früher) des Einlassventils durchführt und wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt ermittelt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau wird, sogar wenn eine nicht normale Verzögerung als Antwort auf nicht erwarteter Variationen usw. im Öldruck in dem Fall auftritt, wo eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt durchgeführt wird, die Rückführsteuerkonstante zum Einlassventil durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt vergrößert, so dass Steuerung zu einem Steuerungsziel schnell durchgeführt wird, bevor das Innere des Zylinders einen Unterdruck annimmt.

Außerdem kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt das Steuern zur Verminderung des Arbeitswinkels des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt stoppen, wenn der variable Ventilzeitsteuerabschnitt die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils und die Steuerung zur Verminderung des Arbeitswinkels des Einlassventils durchführt, und wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuermechanismus bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal kann, wenn die Steuerung zur Verminderung des Arbeitswinkels und die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durch den variablen Ventilssteuerabschnitt durchgeführt werden, verhindert werden, dass der Arbeitswinkel übermäßig vermindert wird, so dass eine Situation, bei das Innere des Zylinders einen Unterdruck annimmt, unterdrückt werden kann.

Zusätzlich kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Erhöhen eines Drucks von Hydrauliköl durchführen, um den variablen Ventilszeitgabemechanismus zu betätigen, wenn der variable Ventilsteuerabschnitt die Voreillwinkelsteuerung des Einlassventils durchführt und wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal vergrößert, sogar, denn anormale Verzögerung als Antwort aufgrund nicht erwarteter Variationen usw. im Öldruck in dem Fall auftritt, wo die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt durchgeführt wird, der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt den Hydraulikdruck zum Betätigen des variablen Ventilzeitgabemechanismus, so dass die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils unterstützt werden kann und eine Situation, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, unterdrückt werden kann.

Außerdem kann der variable Ventilzeitgabemechanismus einen Ölhydraulikmechanismus aufweisen, der das Hydrauliköl über eine gemeinsame Ölleitung liefert, um das Einlassventil und das Auslassventil zu betätigen. Der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt kann eine Ölleitung schließen, die mit dem Auslassventil verbunden ist, wenn der variable Ventilsteuerabschnitt die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durchführt und wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal kann, sogar wenn nicht normale Verzögerung als Antwort aufgrund unerwarteter Variationen usw. im Öldruck in dem Fall auftritt, wo Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt durchgeführt wird, der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt den Öldruck steigern, um den variablen Ventilzeitgabemechanismus des Einlassventils zu aktivieren, indem eine Ölleitung zum Auslassventil geschlossen wird, und Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils ist sicher unterstützt, so dass eine Situation, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, unterdrückt werden kann.

Außerdem kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Zwangöffnungsabschnitt aufweisen, der zwangsweise das Einlassventil unabhängig von der Ventilsteuerung durch den variablen Ventilsteuerabschnitt öffnet, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal öffnet der Zwangsöffnungsabschnitt zwangsweise das Einlassventil unabhängig von einer Ventilsteuerung durch den variablem Ventilsteuerabschnitt, so dass sogar, wenn ein Zustand, dass das Innere des Zylinders einen Unterdruck aufgrund irgendeiner Unnormalität usw. annimmt, auftritt, eine Situation, bei der die Innenseite des Zylinders Unterdruck annimmt, sicher unterdrückt werden kann.

Zusätzlich kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt ein Druckventil aufweisen, welches zwangsweise Luft zum Innren des Zylinders liefert, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal liefert das Druckventil zwangsweise Luft im Inneren eines Zylinders, so dass eine Situation, bei das Innere des Zylinders einen Unterdruck annimmt, sicher unterdrückt werden kann.

Die variable Ventilsteuervorrichtung kann einen Drosselsteuerabschnitt aufweisen, der eine Steuerung zum Vermindern eines Öffnungsgrads einer elektronischen Steuerdrossel durchführen kann, wenn der Unterdruck des Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird.

Gemäß dem oben beschriebenen Konfigurationsmerkmal führt der Drosselsteuerabschnitt eine Steuerung zum Vermindern des Öffnungsgrads der elektronischen Steuerdrossel durch, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird, so dass Variationen bezüglich des Motordrehmoments vermieden werden können, sogar dann, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders unterdrückt wird.

Die variable Ventilsteuervorrichtung kann einen Zündzeitgabe-Steuerabschnitt aufweisen, der den Zündzeitpunkt verzögert, wenn der Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird.

Folglich verzögert gemäß dem Konfigurationsmerkmal, welches oben beschrieben wurde, der Zündzeitpunkt-Steuerabschnitt den Zündzeitpunkt, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird, so dass Variationen bezüglich des Motordrehmoments vermieden werden können, sogar, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders unterdrückt wird.

Außerdem kann die variable Ventilsteuervorrichtung einen Kraftstoffeinspritz-Mengensteuerungsabschnitt aufweisen, der eine Kraftstoffeinspritzmenge vermindert, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird. Gemäß dem Konfigurationsmerkmal, welches oben beschrieben wurde, vermindert der Kraftstoffeinspitz-Mengensteuerabschnitt die Kraftstoffeinspitzmenge, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird, so dass Variationen bezüglich des Motordrehmoments vermieden werden können, sogar, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders unterdrückt wird.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine variable Ventilsteuervorrichtung vorgesehen, welche aufweist:

einen Ventilzeitgabe-Steuerabschnitt, der eine Betätigungszeitgabe des Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe des Auslassventils steuert, wobei ein variabler Ventilzeitgabemechanismus gesteuert wird; einen Arbeitswinkel-Steuerabschnitt, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils steuert, wobei ein variabler Arbeitswinkelmechanismus gesteuert wird; und einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt, der eine Steuerung zum Unterdrücken von Unterdrucks im Inneren eines Zylinders durchführt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen, auf Basis von Betriebszuständen des Einlassventils und des Auslassventils.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird eine variable Ventilsteuervorrichtung vorgesehen, welche aufweist: einen Ventilzeitgabe-Steuerabschnitt, der eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils steuert, wobei ein variabler Ventilzeitgabemechanismus gesteuert wird, der durch einen Öldruck betrieben wird; und einen Arbeitswinkel-Steuerabschnitt, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils steuert, wobei ein variabler Arbeitswinkelmechanismus gesteuert wird, der durch einen Motor betätigt wird. Der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt führt eine Steuerung zum Erhöhen eines Arbeitswinkels von zumindest einem von Einlassventil und Auslassventil durch, wenn der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen, auf Basis von Betriebszuständen des Einlassventils und des Auslassventils.

Gemäß dem oben beschriebenen Aufbau kann, da der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt, der den variablen Ventilzeitgabemechanismus steuert, der durch einen Öldruck betätigt wird, der die Tendenz hat, dass eine Steuerungsantwort langsamer als die des variablen Arbeitswinkelmechanismus wird, der durch einen Motor betätigt wird, eine Steuerung so durchführt, dass der Arbeitswinkel des zumindest einem von Einlassventil und vom Auslassventil in dem Fall ansteigt, wo bestimmt wird, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen, auf Basis von Betriebszuständen des Einlassventils und des Auslassventils, eine Steuerungsantwort des variablen Ventilzeitgabemechanismus gesteigert werden. Das heißt, dass der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt eine Steuerung so durchführen kann, um das Ventil in dem Fall schnell zu öffnen, wo bestimmt wird, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen, auf Basis von Betriebszuständen des Einlassventils als auch des Auslassventils. Daher kann eine Situation, bei das Innere des Zylinders einen Unterdruck annimmt, vermieden werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung, wie oben beschrieben, kann die variable Ventilsteuerungsvorrichtung in der Lage sein, eine gute Fahrleistung sicherzustellen, wobei Variationen bezüglich des Drehmoments vermieden werden und außerdem die Kraftstoffausnutzung verbessert wird, wobei das Sicherstellen einer stabilen Ausgangsleistung in einem weiten Bereich von Motordrehzahlen bereitgestellt werden kann.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen:

1 ist ein erläuterndes Diagramm eines Funktionsblockaufbaus einer variablen Ventilsteuervorrichtung;

2A und 2B sind erläuternde Diagramme eines Beziehung zwischen einem Phasenwinkel eines Auslassventils und einem Phasenwinkel und einem Arbeitswinkel (Hubhöhe) eines Einlassventils vor und nach dem oberen Einlasstotpunkt-Zeitgabe; wobei 2A ein erläuterndes Diagramm sind, welches einen Übergang in einer Phase des Einlassventils und einer Phase des Auslassventils zeigt, und 2B ein erläuterndes Diagramm, welches einen Übergang bei einem Einlassarbeitswinkel und einer Phase des Einlassventils zeigt;

3A bis 3C sind erläuternde Diagramme einer Beziehung zwischen einem Einlassventil-Hubbetrag und einem Auslassventil-Hubbetrag in dem Fall, wo ein Unterdruck innerhalb eines Zylinders auftritt;

4A und 4B sind Flussdiagramme, welche einen Betrieb des Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitts zeigen, und 4A ist der Fall, wo der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Steigern eines Einlassarbeitswinkels durchführt, wobei 4 der Fall ist, wo der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine verzögerte Winkelsteuerung der Auslassbetätigungszeitgabe durchführt;

5 ist ein erläuterndes Diagramm einer Unterstützung der vorgeschobenen Winkelsteuerung (Voreilwinkelsteuerung) des Einlassbetätigungszeitpunkts im Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt;

6 ist ein erläuterndes Diagramm eines Stopps der Steuerung der Abnahme eines Arbeitswinkels im Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt;

7 ist ein Flussdiagramm, welches eine Arbeitsweise des Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitts bei einer weiteren Ausführungsform beschreibt;

8 ist ein erläuterndes Diagramm einer Druckanhebungssteuerung von Hydrauliköl in einem variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus für den Fall eines Ölhydraulikmechanismus;

9 ist ein erläuterndes Diagramm eines Funktionsblockaufbaus einer variablen Ventilsteuervorrichtung einschließlich eines Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitts, der als Zwangsöffnungsabschnitt wirkt;

10A bis 10B sind erläuternde Diagramme eines Druckventils, um zwangsweise Luft zum Inneren eines Zylinders zu liefern;

11 ist ein erläuterndes Diagramm eines variablen Ventilzeitgabemechanismus; und

12A und 12B sind erläuternde Diagramme eines variablen Arbeitswinkelmechanismus.

Ausführungsformen einer variablen Ventilsteuervorrichtung nach der Erfindung werden anschließend beschrieben. Die variable Ventilsteuervorrichtung nach der Erfindung ist so aufgebaut, dass diese einen variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 aufweist, der einen Phasenwinkel einstellt, der als Einlassbetätigungszeitgabe eines Einlassventils 08 dient, einen variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03, der einen Phasenwinkel einstellt, der als Auslassbetätigungszeitgabe des Auslassventils 09 dient, einen variablen Einlassarbeitswinkel-Mechanismus 04, der einen Einlassarbeitswinkel des Einlassventils 08 einstellt, d.h., eine Hubhöhe des Einlassventils 08, einen variablen Ventilsteuerabschnitt 05, der den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 und den variablen Einlassarbeitwinkelmechanismus 04 auf Basis einer Motorlast usw. steuert, einen Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils 08 ermittelt, einen Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A, der einen Phasenwinkel des Einlassventils 08 ermittelt, einen Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B, der einen Phasenwinkel des Auslassventils 09 ermittelt, und einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01, der einen Unterdruck im Inneren des Zylinders in dem Fall unterdrückt, wo bestimmt wird, dass sowohl das Einlassventil 08 als auch das Auslassventil 09 schließen, nachdem ein Kolben des Zylinders einen oberen Einlasstotpunkt passiert, wie in 1 gezeigt.

Der variable Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 ist ein Abschnitt, der eine Einlassbetätigungszeitgabe des Einlassventils 08 einstellt und durch den variablen Ventilzeitgabemechanismus 99 konfiguriert ist, der in 11 gezeigt ist. Ferner ist der variable Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 ein Abschnitt, der die Auslassbetätigungszeitgabe des Auslassventils 09 einstellt und ist durch den variablen Ventilzeitgabemechanismus 99, der in 11 gezeigt ist, ähnlich aufgebaut. Außerdem sind der variable Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 und der variable Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 so aufgebaut, dass die Nacheil- bzw. Verzögerungswinkelsteuerung durchgeführt werden kann, indem ein Druck des Hydrauliköls zur Verzögerungswinkelkammer 95a erhöht wird, und die Vorstell- bzw. Voreilwinkelsteuerung kann durch Vergrößern von Hydrauliköldruck zur Voreilwinkelkammer 95b der entsprechenden variablen Ventilzeitgabemechanismen durchgeführt werden kann.

Der variable Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 ist ein Abschnitt, der einen Einlassarbeitswinkel in Bezug auf das Einlassventil 08 einstellt, und ist durch den variablen Arbeitswinkelmechanismus 89, der in 12A und 12B gezeigt ist, aufgebaut, und ist so ausgebildet, dass ein Arbeitswinkel, d.h., ein Hubbetrag des Einlassventils 80 ansteigt, wenn der Arbeitswinkel der Steuerwelle 83 vergrößert wird.

Der variable Ventilsteuerabschnitt 05 führt die Steuerung so durch, dass eine stabile Motorausgangsleistung bei weitem Motordrehzahlbereich sichergestellt werden kann, der von einem niedrigen Bereich zu einem hohen Bereich sich erstreckt, wobei einer von variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02, variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 und variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 oder deren Kombinationen gesteuert wird, um somit zu einem Steuerziel- oder Sollwert zu werden, der auf Basis einer Steuerzielwertkarte festgelegt ist, die auf Basis eines Belastungszustands des Motors vorher festgelegt ist, der von einer Anzahl von Umdrehungen des Motors erlangt wird, die durch den Motordrehzahl-Ermittlungsabschnitt 10 oder den Einlassrohrdruck usw. ermittelt wird, der durch den Einlassrohrdrucksensor 11 ermittelt wird.

Dieser ist so aufgebaut, dass die Einlassbetätigungszeitgabe des Einlassventils 08 sich vom oberen Einlasstotpunkt zur Voreilwinkelseite oder zur Verzögerungswinkelseite verschiebt, indem der variable Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 gesteuert wird, und die Auslassbetätigungszeitgabe des Auslassventils 09 sich von dem oberen Einlasstotpunkt zur Voreilswinkelseite oder zur Verzögerungswinkelseite verschiebt, indem der variable Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 gesteuert wird, wie in 2A gezeigt ist, und auch ein Einlassarbeitswinkel des Einlassventils 08, d.h., ein Einlassventil-Hubbetrag des Einlassventils 08 gesteuert wird, wobei der variable Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 gesteuert wird, wie in 2B gezeigt ist.

Der Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ist ein Abschnitt, der einen Einlasshubbetrag des Einlassventils 08 ermittelt, und ist durch einen Magnetdetektor ausgebildet, der einen Drehwinkel der Steuerwelle 83 ermittelt, welche durch einen Elektromotor gedreht und angetrieben wird, und sowohl der Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A als auch der Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B sind durch eine Signalverarbeitungsschaltung ausgebildet, welche entsprechende Phasen auf Basis einer Phasendifferenz zwischen einem Ermittlungsimpulssignal durch einen elektro-magnetischen Abtastspulensensor, der Zahnteile einer Impulsscheibe ermittelt, welche mit einer Nockenwelle dreht, und einem Ermittlungsimpulssignal durch einen elektro-magnetischen Abtastspulensensor, der Zahnteile einer Impulsscheibe ermittelt, welche mit einer Kurbelwelle dreht, ermittelt.

Der variable Ventilsteuerabschnitt 05 führt Rückkopplungssteuerung- bzw. regelung durch, so dass ein Einlasshubbetrag, der durch ein Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, oder ein Phasenwinkel, der durch den Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A ermittelt wird, und der Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B zum Steuerzielwert wird, der oben beschrieben wurde, und, wenn notwendig, wird das Rückkopplungsausmaß lernend erreicht, um den Steuerzielwert zu korrigieren. Beispielsweise wird im Zeitpunkt einer niedrigen Last eine Verzögerungswinkelsteuerung des Einlassventils 08 oder eine Steuerung einer Abnahme der Hubhöhe des Einlassventils 08 durchgeführt, und wird im Zeitpunkt einer hohen Last eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils 08 oder eine Steuerung zum Anheben der Hubhöhe des Einlassventils 08 durchgeführt.

Der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 führt eine Steuerung durch, um somit eine Situation zu unterdrücken, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, wenn die Gefahr besteht, dass sowohl das Einlassventil 08 als auch das Auslassventil 09 den Zylinder schließen nach zumindest dem oberen Einlasstotpunkt, um den Unterdruck im Zeitpunkt der Ventilsteuerung durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 zu bewirken, auf Basis eines Einlassventilphasenwinkels, der durch den Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A ermittelt wird, eines Auslassventil-Phasenwinkels, der durch den Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B ermittelt wird, und eines Einlasshubbetrags, der durch ein Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird.

Dieser ist so aufgebaut, dass beispielsweise, wie in 3A gezeigt ist, sowohl das Einlassventil 08 als auch das Auslassventil 09 nach dem oberen Einlasstotpunkt völlig schließen, und, wie in 3B gezeigt ist, eine Korrektursteuerung des variablen Einlassventilarbeitswinkels 04 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchgeführt wird, um so Steuerung durchzuführen, einen Einlassarbeitswinkel des Einlassventils 08 in dem Fall zu erhöhen, wo bestimmt wird, dass das Innere des Zylinders einen Unterdruck im nachfolgenden Einlassprozess annimmt, oder, wie in 3C gezeigt ist, eine Korrektursteuerung des variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchgeführt wird, um so eine Verzögerungswinkelsteuerung der Auslassbetätigungszeitgabe des Auslassventils 09 durchzuführen.

Bezüglich eines Betriebs des Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitts 01 in diesem Fall auf Basis eines Flussdiagramms von 4A führt der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 eine Korrektursteuerung des variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durch, um somit eine Steuerung durchzuführen, einen Einlassarbeitswinkel des Einlassventils 08 (SA2) in dem Fall zu erhöhen, wo bestimmt wird, dass das Innere eines Zylinders einen Unterdruck annimmt, wobei der Zylinder nach dem oberen Einlasstotpunkt von der Nachbarschaft des oberen Einlasstotpunkts (SA1) geschlossen wird, auf Basis einer Einlassventil-Hubhöhe, welche durch den Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, eines Einlassventil-Phasenwinkels, der durch den Einassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07 ermittelt wird, und eines Auslassventil-Phasenwinkels, der durch den Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B ermittelt wird.

Hier kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 ausgebildet sein, den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 zu steuern, um so eine Verzögerungswinkelsteuerung der Auslassbetätigungszeitgabe durchzuführen. Das heißt, wie in einem Flussdiagramm von 4B gezeigt ist, steuert der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, um somit verzögerte Winkelsteuerung des Auslassbetätigungszeitgabe des Auslassventils 09 (SB2) in dem Fall durchzuführen, wo bestimmt wird, dass das Innere des Zylinders Unterdruck erhöht, wobei der Zylinder in der Nachbarschaft des oberen Einlasstotpunkts (SB1) geschlossen wird, auf Basis eines Einlassventil-Hubbetrags, der durch den Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, eines Einlassventil-Phasenwinkels, der durch den Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07a ermittelt wird, und eines Auslassventil-Phasenwinkels, der durch den Auslassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B ermittelt wird.

Außerdem kann die Steuerung so durchgeführt werden, um simultan eine Korrektursteuerung des variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchzuführen, um somit eine Steuerung, einen Einlassarbeitswinkel zu vergrößern, durchzuführen und eine Korrektursteuerung des variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchzuführen, um so eine Verzögerungwinkelsteuerung des Auslassbetätigungszeitpunkts durchzuführen. Dann kann ein Schließzustand eines Zylinders sicherer und früher vermieden werden, und eine Situation, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck in einem Einlassprozess annimmt, wird vermieden. Somit wird die Steuerung so durchgeführt, dass zu dem primären Steuerzielwert zu verschoben wird, nachdem ein Unterdruckzustand, der vorübergehend auftritt, vermieden wird.

Anschließend wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. Der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 kann so ausgebildet sein, um Drucksteigerungssteuerung von Hydrauliköl in der Verstellwinkelkammer 95b im variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durchzuführen, d.h., eine Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 zu fördern durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, wie in 5 gezeigt ist, beispielsweise in dem Fall, wo bestimmt wird, dass ein Einlassventil-Phasenwinkel, der durch den Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A ermittelt wird, kleiner ist als ein Ziel-Voreilwinkel des Einlassbetätigungszeitgabe durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, und der Zylinder Unterdruck in der Nähe des oberen Einlasstotpunkts aufgrund von Steuerungsverzögerung usw. durch einen Ölhydraulikmechanismus erhält, wenn die Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchgeführt wird.

Als Drucksteigerungssteuerung von Hydrauliköl wird zusätzlich zu einer Ölpumpe, welche durch einen Motor angetrieben wird, eine motorbetriebene Pumpe betätigt, oder es wird ein Reduktionsverhältnis zu einer Ölpumpe eingestellt oder es kann die Drehzahl eines Motors vorübergehend gesteigert werden.

Außerdem kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 eine Steuerung durchführen, um die Abnahme des Einlassarbeitswinkels zu stoppen, über den variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, wie in 6 gezeigt ist, beispielsweise in dem Fall, wo bestimmt wird, dass das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt, wenn ein Einlassventil-Phasenwinkel, der durch den Einlassphasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07A ermittelt wird, kleiner ist als ein vorgeschobener Voreil-Zielwinkel der Einlassbetätigungszeitgabe, durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, und der Einlassventil-Hubbetrag, der durch den Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, größer ist als der Ziel-Einlassarbeitswinkel in dem Zeitpunkt, wenn die vorgeschobene Voreilwinkelsteuerung des Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchgeführt wird und eine Steuerung zum Vermindern eines Einlassarbeitswinkels über den variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 durchgeführt wird.

Das heißt, bezugnehmend auf einen Betrieb des Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitts 01 auf Basis eines Flussdiagramms von 7 beurteilt der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01, ob oder ob nicht Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 (SC2) in dem Fall durchgeführt wird, wo bestimmt wird, dass ein Zylinder Unterdruck annimmt, nach dem oberen Einlasstotpunkt (SC1), auf Basis eines Einlassventil-Hubbetrags, der durch den Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, und eines Phasenwinkels eines Auslassventils, der durch den Phasenwinkel-Ermittlungsabschnitt 07B ermittelt wird.

Wenn die Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchgeführt wird, unterstützt der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 die Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 (SC3), wobei ein Druck einer Ölleitung, welche Hydrauliköl zur vorgeschobenen Winkelkammer 95b im variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 liefert, gesteigert wird.

Auch wenn die Steuerung zur Verminderung des Einlassarbeitswinkels über den variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 (SC4) durchgeführt wird, wird die Steuerung zur Verminderung des Einlassarbeitswinkels über den variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 gestoppt (SCS).

Wenn die Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe nicht durch den variablen Ventileinlasszeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 im Schritt SC2 durchgeführt wird, steuert der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 den variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05, um somit eine Steuerung zum Anheben eines Einlassarbeitswinkels auszuführen (SC6).

Zusätzlich kann der Schritt SC6 so ausgebildet sein, den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 zu steuern, um die Verzögerungswinkelsteuerung eines Auslassventils durchzuführen. Außerdem kann dieser ausgebildet sein, simultan eine Steuerung des variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durchzuführen, um so eine Steuerung zum Steigern des Einlassarbeitswinkels durchzuführen und den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 über den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 zu steuern, um eine Verzögerungswinkelsteuerung der Auslassbetätigungszeitgabe durchzuführen. Es ist wünschenswert, in der Lage zu sein, einen Schließzustand eines Zylinders sicherer und früher zu vermeiden, d.h., eine Situation zu vermeiden, bei der das Innere des Zylinders Unterdruck annimmt.

Außerdem kann der Schritt SC3 ausgebildet sein, eine Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilabschnitt 05 zu unterstützen, wobei eine Rückkopplungssteuerungskonstante zum Einlassventil 08 gesteigert und korrigiert wird, welches durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 betätigt und gesteuert wird. In diesem Zeitpunkt kann diese so ausgebildet sein, um eine Steigerung und eine Korrektur über einen aktualisierten Grenzbereich von Rückkopplungssteuerungskonstanten von beiden oder irgendeiner PI Steuerung, welche normalerweise durch den variablen Steuerabschnitt 05 ausgeführt wird, durchzuführen.

Wie außerdem in 8 gezeigt ist, können der Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 und der variable Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 einen Ölhydraulikmechanismus 21 aufweisen, der das Einlassventil 08 und das Auslassventil 09 durch Hydrauliköl betätigt, welches über eine Ölleitung 20 zugeführt wird, welche für jeweilige Voreilwinkelkammern 95b gemeinsam ist. Ein Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 kann so aufgebaut sein, eine Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 zu unterstützen, wobei ein Ventil der Ölleitung 20 zur Voreilwinkelkammer 95b im variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 geschlossen wird, d.h., die Ölleitung 20 zur Seite des Auslassventils 09. Das heißt, dieser ist beispielsweise so aufgebaut, dass, wenn ein Ausgangsdruck vom Hydraulikmechanismus 21 in einer Ölleitung 20a, die gemeinsam ist für den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 und den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 einen Öldruck P hat, werden normalerweise ein Öldruck in einer Zweigölleitung 20b zur Voreilwinkelkammer 95b des variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 und ein Öldruck in einer Zweigölleitung 20c zur Voreilwinkelkammer 95b im variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 als Öldrücke festgelegt, bei denen der Öldruck P geteilt ist, beispielsweise P/2, und, wenn ein Voreilwinkel der aktuellen oder Ist-Einlassbetätigungszeitgabe, der auf Basis einer Einlassventil-Hubhöhe erlangt wird, welche durch die Einlasshub-Ermittlungsabschnitt 06 ermittelt wird, kleiner ist als ein Zielvoreilwinkel der Einlassbetätigungszeitgabe durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 durch Schließen der Ölleitung 20c zur Vorschubwinkelkammer 95 beim variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 wird ein Öldruck in der Zweigölleitung 20b zur Voreilwinkelkammer 95b im variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 vergrößert und wird eine Voreilwinkelsteuerung der Einlassbetätigungszeitgabe des Einlassventils 08 über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 gefördert. Außerdem ist dies nicht auf den Fall beschränkt, die Ölleitung 20c zur Voreilwinkelkammer 95b im variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03 völlig zu schließen, vielmehr könnte die Ölleitung 20c geeignet bis zu dem Ausmaß geschlossen werden, dass ein Öldruck in der Zweigölleitung 20b zur Voreilwinkelkammer 95 im variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02 gesteigert werden kann.

Anstelle des Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01, der oben beschrieben wurde, kann dieser so ausgebildet sein, einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 12 aufzuweisen, der als Zwangsöffnungsabschnitt wirkt, der zwangsweise das Einlassventil 08 unabhängig von der Steuerung des Einlassventils 08 oder des Auslassventils 09 über den variablen Einlassventil-Zeitgabemechanismus 02, den variablen Auslassventil-Zeitgabemechanismus 03, einen variablen Einlassarbeitswinkelmechanismus 04, usw. durch den variablen Ventilsteuerabschnitt 05 in dem Fall öffnet, dass ein Zylinder einen Unterdruck in der Nachbarschaft des oberen Einlasstotpunkts annimmt, wie in 9 gezeigt ist.

Als Zwangsöffnungsabschnitt kann ein Druckantriebsmechanismus zum zwangsweisen Betätigen des Einlassventils 08 über ein Betätigungsorgan, beispielsweise ein Solenoid, angeordnet werden, und eine Situation, bei der das Innere eines Zylinders Unterdruck aufweist, kann durch zwangsweises Öffnen des Einlassventils 08 vermieden werden.

Auch kann der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt 01 so ausgebildet sein, dass ein Druckventil, welches zwangsweise Luft zum Inneren eines Zylinders unter Unterdruck liefert, am Kopf des Zylinders vorgesehen ist. Beispielsweise ist, wie in 10A und 10B gezeigt ist, ein dritter Anschluss 17 in einem Kopfbereich des Zylinders 14 näher an dem Einlassanschluss 15 gebildet, an dem das Einlassventil 08 im Zylinder 14 installiert ist, als an einem Auslassanschluss 16, bei dem das Auslassventil 09 im Zylinder 14 installiert ist. Ein Druckventil 13, welches einen Federmechanismus 18 usw. aufweist, ist im dritten Anschluss 17 installiert, und, wenn ein Druck im Inneren des Zylinders einen vorher festgelegten Druck oder niedriger annimmt, wie in 10C gezeigt ist, ist das Druckventil 13 so ausgebildet, um automatisch durch den Federmechanismus 18 usw. geöffnet zu werden, und Luft wird zwangsweise zum Inneren des Zylinders 14 zugeführt, wodurch das Innere des Zylinders 14 vom Unterdruck befreit werden kann.

Dieser kann so ausgebildet sein, dass er einen Drosselsteuerabschnitt aufweist, der eine Steuerung zum Vermindern eines Öffnungsgrads einer elektronischen Steuerdrossel durchführt, wenn Unterdruck im Inneren eines Zylinders unterdrückt wird durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt wie oben beschrieben. Der Drosselsteuerabschnitt kann Veränderungen des Motordrehmoments verhindern, wobei er eine Steuerung zur Abnahme des Öffnungsgrads der elektronischen Steuerdrossel durchführt. Das heißt, der Drosselsteuerabschnitt führt die Steuerung zur Abnahme der Öffnung der elektronischen Steuerdrossel durch, und dadurch wird ein Anstieg des Motordrehmoments, welcher aus einem Anstieg der Luftmenge innerhalb eines Zylinders resultiert, unterdrückt, da der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Unterdruck im Inneren des Zylinders unterdrückt, um Veränderungen des Drehmoments des Motors zu verhindern.

Außerdem kann dieser so ausgebildet sein, einen Zündzeitpunkt-Steuerabschnitt aufzuweisen, der den Zündzeitpunkt verzögert, wenn ein Unterdruck der Innenseite des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird. Der Zündzeitpunkt-Steuerabschnitt kann Veränderungen des Motordrehmoments dadurch verhindern, dass der Zündzeitpunkt verzögert wird. Dadurch verzögert der Zündzeitpunkt-Steuerabschnitt den Zündzeitpunkt, und dadurch wird ein Anstieg des Motordrehmoments, welcher von einem Anstieg der Luftmenge im Inneren des Zylinders resultiert, da der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt Unterdruck im Inneren des Zylinders unterdrückt, um Veränderungen des Drehmoments zu vermeiden.

Außerdem ist dieser so aufgebildet, dass er einen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerabschnitt aufweist, um eine Kraftstoffeinspitzmenge zu vermindern oder zu stoppen, wenn Unterdruck im Inneren eines Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird. Der Kraftstoffeinspitzmengen-Steuerabschnitt kann Veränderungen des Motordrehmoments dadurch verhindern, dass er eine Kraftstoffeinspitzmenge vermindert oder stoppt. Das heißt, der Kraftstoffeinspitzmengen-Steuerabschnitt vermindert oder stoppt eine Kraftstoffeinspitzmenge, und dadurch wird ein Anstieg des Motordrehmoments, welches von einem Anstieg der Luftmenge im Inneren eines Zylinders resultiert, da der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Unterdruck der Innenseite des Zylinders unterdrückt, unterdrückt, um Veränderungen des Motordrehmoments zu verhindern.

Außerdem sind die oben beschriebenen Ausführungsformen lediglich ein Beispiel der Erfindung, wobei es außer Frage steht, dass konkrete Ausbildungen usw. jedes Blocks geändert werden können und geeignet ausgebildet werden können innerhalb des Rahmens, der die Wirkung und den Effekt der Erfindung hat.

Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-139440, die am 12 Mai 2005 angemeldet wurde, einschließlich Beschreibung, Ansprüchen, Zeichnungen und Zusammenfassung wird hiermit insgesamt unter Bezugname eingeführt.


Anspruch[de]
Variable Ventilsteuervorrichtung, aufweisend

einen variablen Ventilzeitgabemechanismus (06), der eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils (08) und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils (09) einstellt;

einen variablen Arbeitswinkelmechanismus (04), der einen Arbeitswinkel des Einlassventils einstellt;

einen variablen Ventilsteuerabschnitt, der zumindest einen von variablem Ventilzeitgabemechanismus und variablem Arbeitswinkelmechanismus auf Basis einer Motorlast steuert; und

einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt (01),

wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Unterdruck einer im Inneren eines Zylinders unterdrückt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt auf Basis einer Öffnungsbedingung des Einlassventils und einer Öffnungsbedingung des Auslassventils bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil zumindest nach einem oberen Einlasstotpunkt schließen.
Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Erhöhen des Arbeitswinkels des Einlassventils durchführt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Verzögerungswinkelsteuerung des Auslassventils durchführt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Rückkopplungsteuerkonstante zum Einlassventil im variablen Ventilsteuerabschnitt vergrößert, wenn (i) der variable Ventilsteuerabschnitt eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durchführt, und (ii) der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Vermindern des Arbeitswinkels des Einlassventils durch den variablen Ventilsteuerabschnitt stoppt, wenn (i) der variable Ventilsteuerabschnitt eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils und eine Steuerung zum Vermindern des Arbeitswinkels des Einlassventils durchführt, und (ii) der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Steuerung zum Erhöhen eines Hydrauliköldrucks zum Betätigen des variablen Ventilzeitgabemechanismus durchführt, wenn (i) der variable Ventilsteuerabschnitt eine Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durchführt, und (ii) der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6,

wobei der variable Ventilzeitgabemechanismus einen Ölhydraulikmechanismus aufweist, der das Hydrauliköl über eine gemeinsame Ölleitung liefert, um das Einlassventil und das Auslassventil zu betätigen; und

wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt eine Ölleitung schließt, welche mit dem Auslassventil verbunden ist, wenn (i) der variable Ventilsteuerabschnitt die Voreilwinkelsteuerung des Einlassventils durchführt, und (ii) der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.
Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt einen Zwangsöffnungsabschnitt aufweist, der zwangsweise das Einlassventil öffnet, unabhängig von der Ventilsteuerung durch den variablen Ventilsteuerabschnitt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt ein Druckventil aufweist, welches zwangsweise Luft zum Inneren des Zylinders liefert, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen. Variable Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5, 8, 9, die außerdem aufweist:

einen Drosselsteuerabschnitt, der eine Steuerung zum Vermindern eines Öffnungsgrads einer elektronischen Steuerdrossel durchführt, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird.
Variable Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5, 8, 9, 10, die außerdem aufweist:

einen Zündzeitpunkt-Steuerabschnitt, der einen Zündzeitpunkt verzögert, wenn der Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird.
Variable Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 5, 8, 9, 10, 11, welche außerdem aufweist:

einen Kraftstoffeinspritzmengen-Steuerabschnitt, der eine Kraftstoffeinspritzmenge vermindert, wenn Unterdruck im Inneren des Zylinders durch den Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt unterdrückt wird.
Variable Ventilsteuervorrichtung, welche aufweist:

einen Ventilzeitgabe-Steuerabschnitt, der eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils steuert, wobei durch Steuern eines variablen Ventilzeitgabemechanismus;

einen Arbeitswinkel-Steuerabschnitt, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils des Auslassventils steuert, durch Steuern eines variablen Arbeitswinkelmechanismus; und

einen Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt, der eine Steuerung zum Unterdrücken von Unterdrucks im Inneren eines Zylinders durchführt, wenn der Unterdruck-Unterdrückungssteuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.
Variable Ventilsteuervorrichtung, welche aufweist:

einen Ventilzeitgabe-Steuerabschnitt, der eine Betätigungszeitgabe eines Einlassventils und eine Betätigungszeitgabe eines Auslassventils steuert, durch Steuern eines variablen Ventilzeitgabemechanismus, der durch einen Öldruck betätigt wird;

und

einen Arbeitswinkel-Steuerabschnitt, der einen Arbeitswinkel des Einlassventils des Auslassventils steuert, durch Steuern eines variablen Arbeitswinkelmechanismus, der durch einen Motor betätigt wird, gesteuert wird,

wobei der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt eine Steuerung zum Erhöhen eines Arbeitswinkels von zumindest einem vom Einlassventil und vom Auslassventil durchführt, wenn der Arbeitswinkel-Steuerabschnitt bestimmt, dass sowohl das Einlassventil als auch das Auslassventil schließen.






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