專(zhuān)利名稱(chēng)：用于內(nèi)燃機(jī)換氣閥可變操作的裝置及操作這種裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種相應(yīng)于權(quán)利要求1前序部分提出的用于內(nèi)燃機(jī)換氣閥可變操作的裝置。
這種裝置用于為換氣閥設(shè)計(jì)一種控制策略，使得活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)在沒(méi)有其它一般的節(jié)氣門(mén)的情況下進(jìn)行運(yùn)行。
一種這樣的裝置例如在DE 101 23 186 A1中已經(jīng)為大家所熟知。在這種裝置中，一個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的凸輪首先驅(qū)動(dòng)一個(gè)中間環(huán)節(jié)，該中間環(huán)節(jié)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)并且支承有一個(gè)控制凸輪，該控制凸輪由一個(gè)止動(dòng)扇形區(qū)和一個(gè)提升扇形區(qū)共同組成?？刂仆馆唽⒂糜诓僮鏖y所必須的提升曲線傳遞到一個(gè)牽引桿式驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的滾子上，該驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的一側(cè)用以操作閥。所希望的不同的閥升程曲線通過(guò)這樣的方式形成，將中間環(huán)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心推到一個(gè)圓弧形的軌道上，該軌道與閥門(mén)關(guān)閉時(shí)候位置的驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的滾輪是同心的。旋轉(zhuǎn)中心通過(guò)一個(gè)設(shè)置在中間環(huán)節(jié)上的滾輪構(gòu)成，該滾輪在外殼內(nèi)受力作用支撐在圓弧形導(dǎo)軌上，該導(dǎo)軌同樣與驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的滾輪是同心的，構(gòu)成了與旋轉(zhuǎn)中心軌道的等距線，并且被稱(chēng)為連桿。另外設(shè)置在中間環(huán)節(jié)上的滾輪支撐在一個(gè)凸輪上，其角度位置確定了旋轉(zhuǎn)中心在其圓弧形軌道上的位置。
在DE 101 00 173中描述了一種完全可變的閥動(dòng)裝置，其帶有一個(gè)傳動(dòng)裝置例如可以是一個(gè)凸輪，一個(gè)在傳動(dòng)裝置和換氣閥之間設(shè)置的中間環(huán)節(jié)，該中間環(huán)節(jié)間接作用于換氣閥并且閥升程可以通過(guò)調(diào)節(jié)一個(gè)可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向元件來(lái)改變。
另外一種這類(lèi)的裝置也是已知的，在這種裝置中由凸輪驅(qū)動(dòng)的中間環(huán)節(jié)的旋轉(zhuǎn)中心據(jù)說(shuō)可以在一個(gè)環(huán)形導(dǎo)軌上調(diào)節(jié)(OS 195 32 334A1；EP 0717 174 A1；DE 101 64 493)。但是在這些已發(fā)布的文獻(xiàn)中沒(méi)有包含在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)的理論。
按照現(xiàn)有技術(shù)的裝置還具有一些缺點(diǎn)。所有已知的裝置有其共同的缺點(diǎn)，即為了控制負(fù)荷將單個(gè)氣缸的閥升程降的越低，由于公差的原因閥升程下降時(shí)就越不同。此外同一個(gè)氣缸的換氣閥的閥升程不能獨(dú)立改變。一種完全的關(guān)閉，即換氣閥一直保持關(guān)閉狀態(tài)以及通過(guò)單個(gè)氣缸的所有進(jìn)氣閥或/和排氣閥的完全關(guān)閉來(lái)關(guān)閉氣缸的可能性還是不能預(yù)知的。另外一個(gè)缺點(diǎn)由在至少單個(gè)換氣閥的閥提升期間調(diào)節(jié)閥升程曲線引起的。這需要一個(gè)高的調(diào)節(jié)力或者一個(gè)高的調(diào)節(jié)力矩，這需要高的功率。
本發(fā)明的任務(wù)在于設(shè)計(jì)一種裝置，該裝置可以避免現(xiàn)有技術(shù)下的缺點(diǎn)，并且為機(jī)械式的完全可變的閥控制提供附加的可變性。
本發(fā)明的任務(wù)按照權(quán)利要求1或2的特征來(lái)解決。優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在權(quán)利要求2到10中描述。權(quán)利要求11和12描述了用于操作本發(fā)明裝置的方法。影響閥升程曲線改變的驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的移動(dòng)在對(duì)每個(gè)換氣閥來(lái)說(shuō)獨(dú)立的單元中或者在多個(gè)相鄰的換氣閥的獨(dú)立的單元中進(jìn)行，其中這些單元至少可以在一區(qū)段時(shí)間內(nèi)互相獨(dú)立的進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)方案中，可變傳動(dòng)環(huán)節(jié)沿著調(diào)節(jié)曲線的位置優(yōu)選由一個(gè)或者多個(gè)凸輪上的直接的或間接的設(shè)備確定，該凸輪不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接設(shè)置在一個(gè)或者多個(gè)可調(diào)整軸上。在另一種設(shè)計(jì)方案中凸輪設(shè)置在一個(gè)可在軸線方向上移動(dòng)的可調(diào)軸線上?？烧{(diào)整軸或者可調(diào)軸線在其一端可以通過(guò)一個(gè)合適的傳動(dòng)裝置或者一個(gè)連接元件通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)來(lái)旋轉(zhuǎn)或者移動(dòng)。顯而易見(jiàn)的也可以通過(guò)液壓元件來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。如果通過(guò)一個(gè)可線性調(diào)節(jié)的滑塊來(lái)對(duì)單元進(jìn)行引導(dǎo)，調(diào)節(jié)也可以從伺服電動(dòng)機(jī)出發(fā)直接通過(guò)一個(gè)帶有絲杠螺紋的心軸進(jìn)行。
所有的設(shè)計(jì)方案式具有共同點(diǎn)，即中間環(huán)節(jié)或者挺桿滾輪必須通過(guò)特別的彈簧與凸輪保持接觸。這根據(jù)情況在氣缸關(guān)閉的時(shí)候存在的零升程的時(shí)候一目了然。
本發(fā)明的裝置包括一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)或者一個(gè)調(diào)節(jié)裝置可以為一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的每一個(gè)閥分別設(shè)置，這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的單個(gè)閥的閥升程或者開(kāi)啟角的任意組合都將成為可能，包括單個(gè)氣缸的關(guān)閉。然而通常需要對(duì)多個(gè)閥進(jìn)行共同的調(diào)節(jié)。這特別適用于多氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥。例如兩個(gè)進(jìn)氣閥由一個(gè)凸輪通過(guò)中間環(huán)節(jié)操作，中間環(huán)節(jié)對(duì)每一個(gè)閥具有一個(gè)控制凸輪。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)中間環(huán)節(jié)以及只有一個(gè)單元的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，兩個(gè)閥就會(huì)一起以相同的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)。按照本發(fā)明在共同的中間環(huán)節(jié)上也可以設(shè)置兩個(gè)不同的控制凸輪，這樣的結(jié)果就是盡管使用相同的調(diào)節(jié)方式，但能夠得到兩個(gè)閥的不同的升程曲線。這種變型特別在最小負(fù)荷范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)只打開(kāi)兩個(gè)閥中的一個(gè)。這種方案的特別的優(yōu)點(diǎn)為，在最小負(fù)荷范圍內(nèi)必須打開(kāi)很小的橫截面積，并且當(dāng)只通過(guò)一個(gè)閥進(jìn)行換氣的時(shí)候能保持更精確。另外還可以通過(guò)只打開(kāi)進(jìn)氣閥中的一個(gè)來(lái)產(chǎn)生氣缸充氣的扭力。為一個(gè)氣缸的兩個(gè)進(jìn)氣閥或者也可以是排氣閥產(chǎn)生不同的閥升程曲線的方案按照本發(fā)明是這樣進(jìn)行擴(kuò)充的，即，使用兩個(gè)不同的凸輪以及兩個(gè)帶有不同控制凸輪的中間環(huán)節(jié)。這樣兩個(gè)閥也可以一起進(jìn)行調(diào)節(jié)，因?yàn)閮蓚€(gè)中間環(huán)節(jié)可以位于一個(gè)共同的單元中。
另外一種可能是對(duì)閥升程曲線改變起作用的傳動(dòng)環(huán)節(jié)的移動(dòng)，在由多個(gè)并行排列的閥的情況下可以通過(guò)伺服電動(dòng)機(jī)或者機(jī)械裝置共同調(diào)節(jié)，特別是在其位于一個(gè)共同的單元內(nèi)時(shí)。
因?yàn)閷?duì)于一種可變的閥控制以及本發(fā)明的裝置的認(rèn)可具有重大意義的是可以使調(diào)節(jié)功率很小，并且因?yàn)楣β试谘b置或者說(shuō)其滑軌接頭和接頭負(fù)載狀態(tài)下比在不受力狀態(tài)下高，這種不受力的狀態(tài)在閥關(guān)閉后還會(huì)繼續(xù)存在，按照本發(fā)明的一個(gè)基本上在所有需要共同調(diào)節(jié)的閥的共同的靜止階區(qū)段進(jìn)行調(diào)節(jié)。這可以由曲軸以及凸輪軸的信號(hào)導(dǎo)出，并且共同調(diào)節(jié)的閥越多就越短。其數(shù)量是受限制的。
每次僅一個(gè)氣缸的進(jìn)氣閥或者排氣閥進(jìn)行共同調(diào)節(jié)具有一個(gè)長(zhǎng)的容易調(diào)節(jié)的靜止階區(qū)段。這也使得使用本發(fā)明的一種調(diào)節(jié)策略可以對(duì)單個(gè)的氣缸進(jìn)行個(gè)別的負(fù)荷控制，即對(duì)整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)負(fù)荷狀態(tài)調(diào)節(jié)單個(gè)氣缸的轉(zhuǎn)矩。這特別是在低負(fù)荷范圍對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)的運(yùn)行是重要的，因?yàn)橛捎诠铋y升程通常是不夠一致的。這種調(diào)節(jié)策略要求的信號(hào)還是由曲軸的轉(zhuǎn)角傳感器給出，并且由凸輪軸的轉(zhuǎn)角傳感器傳送給單個(gè)氣缸。
在本發(fā)明設(shè)計(jì)方案的一種變型中，影響閥升程曲線改變的傳動(dòng)環(huán)節(jié)的移動(dòng)通過(guò)一個(gè)共同的可以旋轉(zhuǎn)的帶有凸輪的可調(diào)整軸來(lái)進(jìn)行。這提供了進(jìn)一步對(duì)所有的或者至少是多個(gè)進(jìn)氣閥或者排氣閥進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)的可能性，通過(guò)這連貫的可調(diào)整軸將所選擇的閥關(guān)閉，即不再打開(kāi)或者至少調(diào)節(jié)為一個(gè)較小的閥升程。通過(guò)這種方式在上述的可調(diào)整軸的凸輪的這些區(qū)段上在沒(méi)有要關(guān)閉的閥的地方制成止動(dòng)器的形式。止動(dòng)范圍的輪廓是由一個(gè)與可調(diào)整軸的旋轉(zhuǎn)中心同心的圓弧構(gòu)成。在可調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，在止動(dòng)器作用范圍內(nèi)，由凸輪用止動(dòng)器控制的移動(dòng)裝置的閥升程不會(huì)改變，而由凸輪不用止動(dòng)器控制的移動(dòng)裝置的閥升程會(huì)被改變。這種改變可以一直持續(xù)到單個(gè)閥或者多個(gè)閥完全保持關(guān)閉。如果同一個(gè)氣缸的所有進(jìn)氣閥或/和排氣閥都用這種方式進(jìn)行控制，所選擇的氣缸的載荷變換會(huì)停止。顯而易見(jiàn)通過(guò)使用剛才列舉的帶有相應(yīng)凸輪輪廓線的牽引鍵可以達(dá)到相同的功能。止動(dòng)扇形區(qū)具有一個(gè)與牽引鍵的移動(dòng)方向平行的輪廓線構(gòu)成。


借助于附圖中描述的一些實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
附圖示出圖1示出這類(lèi)裝置在從凸輪軸到閥的閉合動(dòng)力流中打開(kāi)的活動(dòng)零件。
圖2示出使用了圖1中示出的零件的帶有擺動(dòng)支座和可調(diào)整軸的截面圖。
圖3示出帶有滑塊，可調(diào)整軸以及伺服電動(dòng)機(jī)的裝置的截面4示出在四缸直列式發(fā)動(dòng)機(jī)中帶有一個(gè)滑塊和可調(diào)整軸的本發(fā)明裝置的透視圖。
圖5示出發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，油門(mén)踏板，轉(zhuǎn)角傳感器，伺服電動(dòng)機(jī)以及蓄電池相互作用的示意圖。
圖6示出一個(gè)連貫的可調(diào)整軸的示意圖以及通過(guò)兩個(gè)凸輪中的一個(gè)的截面來(lái)定位氣缸的移動(dòng)單元。
圖1示出一個(gè)凸輪軸1，其上承載有一個(gè)凸輪2。該凸輪驅(qū)動(dòng)中間環(huán)節(jié)4的終端扇形區(qū)的滾輪3。該中間環(huán)節(jié)4具有一個(gè)控制凸輪5，該控制凸輪由一個(gè)靜止扇形區(qū)5a和一個(gè)提升扇形區(qū)5b共同構(gòu)成。中間環(huán)節(jié)4支承在一個(gè)圓柱銷(xiāo)6上，圓柱銷(xiāo)的軸線7在一個(gè)圓弧形的調(diào)節(jié)曲線8上可移動(dòng)移動(dòng)。該圓弧形的調(diào)節(jié)曲線8的中心位于傳動(dòng)環(huán)節(jié)11的滾輪10的軸線9上，該傳動(dòng)環(huán)節(jié)通過(guò)一個(gè)接頭12支撐在沒(méi)有示出的外殼內(nèi)，并用于操作閥13?？梢院芮宄目吹剑S線7在調(diào)節(jié)曲線8上沿箭頭14所示的方向的調(diào)節(jié)可以減小閥13的開(kāi)啟角以及升程。
圖2示出了一種實(shí)施例，在該實(shí)施例中，圓柱銷(xiāo)6或者它的軸線7通過(guò)一個(gè)擺動(dòng)支座15在圓弧形調(diào)節(jié)曲線8上形狀配合的進(jìn)行移動(dòng)。氣缸頭側(cè)的擺動(dòng)支座15的接頭16或者其軸線與傳動(dòng)環(huán)節(jié)11的滾輪10的軸線9重合。可調(diào)整軸17承載著凸輪18，該凸輪通過(guò)推桿18a確定圓柱銷(xiāo)6或者其軸線7在調(diào)整曲線8上的位置。軸線7在調(diào)節(jié)曲線8上的調(diào)節(jié)，如箭頭14所示，通過(guò)凸輪18或者可調(diào)整軸17按照箭頭14a的方向旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。所述調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)會(huì)減小閥13的升程以及開(kāi)啟角。
圖3示出一個(gè)按照本發(fā)明的使用一個(gè)滑塊34的一個(gè)實(shí)施例的截面圖，該滑塊可以分開(kāi)用于每個(gè)閥或者每個(gè)閥對(duì)。由于可以分開(kāi)用于單個(gè)閥，可以獲得最長(zhǎng)可能的靜止階區(qū)段或者共同的靜止階區(qū)段，這樣只在靜止階區(qū)段進(jìn)行調(diào)節(jié)就很容易實(shí)現(xiàn)。對(duì)于按照本發(fā)明的單個(gè)氣缸的調(diào)節(jié)，獨(dú)立的裝置是必須的。圓柱銷(xiāo)6在這種實(shí)施例中通過(guò)滑塊34形狀配合的在外殼內(nèi)進(jìn)行移動(dòng)，這樣其軸線7沿著調(diào)節(jié)曲線35移動(dòng)，該調(diào)節(jié)曲線是一條直線。該直線或多或少近似一個(gè)繞靜止的傳動(dòng)環(huán)節(jié)11的滾輪10的軸線9的圓弧的切線。在圖中，偏差以夸張的比例示出?，F(xiàn)在由伺服電動(dòng)機(jī)23驅(qū)動(dòng)的絲杠36轉(zhuǎn)動(dòng)，然后推動(dòng)齒條37移動(dòng)箭頭38a所示的量，這樣可調(diào)整軸17以及凸輪18按箭頭38b的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊34連同圓柱銷(xiāo)6移動(dòng)箭頭38c所示的量。由于直線調(diào)節(jié)曲線35與圓弧形的偏差，間隙補(bǔ)償元件31必須下沉一個(gè)確定的量，該量由箭頭38d示出。
圖4示出本發(fā)明的使用一個(gè)滑塊34的裝置的一個(gè)透視圖，該滑決分別用于一個(gè)氣缸的每個(gè)閥對(duì)。圓柱銷(xiāo)6在這個(gè)實(shí)施例中通過(guò)滑塊34以形狀配合的方式在沒(méi)有示出的閥動(dòng)裝置外殼中移動(dòng)，這樣其軸線7沿著調(diào)節(jié)曲線35移動(dòng)，該調(diào)節(jié)曲線是一直線。該直線或多或少近似一個(gè)繞靜止的傳動(dòng)環(huán)節(jié)11的滾輪10的軸線9的圓弧。由于直線調(diào)節(jié)曲線35與圓弧形的偏差，間隙補(bǔ)償元件31必須用來(lái)補(bǔ)償一確定的距離。軸線7在調(diào)節(jié)曲線35上的調(diào)節(jié)通過(guò)凸輪18或者可調(diào)整軸17的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在圖中示出，在每個(gè)氣缸中，一個(gè)閥對(duì)通過(guò)一個(gè)凸輪2以及一個(gè)中間環(huán)節(jié)4來(lái)操作，中間環(huán)節(jié)在滑塊34中支承在一個(gè)圓柱銷(xiāo)上，圓柱銷(xiāo)的位置在閥動(dòng)裝置外殼內(nèi)沿著調(diào)節(jié)曲線35形狀配合的移動(dòng)，借助于一個(gè)可調(diào)整軸17由凸輪18進(jìn)行定位?，F(xiàn)在一個(gè)氣缸的可調(diào)整軸17轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣該氣缸的滑塊34的位置會(huì)改變，并以此方式該氣缸的兩個(gè)閥的閥升程曲線也會(huì)改變。其它氣缸的情況沒(méi)有改變。如后面圖6中所示，這里一個(gè)共同的可調(diào)整軸也可以對(duì)一個(gè)氣缸組或者一個(gè)氣缸頭的移動(dòng)單元進(jìn)行定位。
圖5示出油門(mén)踏板40，伺服電動(dòng)機(jī)23，飛輪上的轉(zhuǎn)角傳感器42以及凸輪軸上的轉(zhuǎn)角傳感器43與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元44的相互作用示意圖。一個(gè)由油門(mén)踏板40或者由油門(mén)踏板位置的傳感器發(fā)出的信號(hào)會(huì)被發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元44轉(zhuǎn)換成伺服電動(dòng)機(jī)23用于提高或者減少閥升程的信號(hào)。在達(dá)到整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)所希望的負(fù)荷狀態(tài)后發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元44分析飛輪上的高分辨率的轉(zhuǎn)角傳感器42的信號(hào)。這些信號(hào)會(huì)在凸輪軸上的或者其它具有曲軸一半轉(zhuǎn)速的軸上的低分辨率轉(zhuǎn)角傳感器43的幫助下分配給單個(gè)的氣缸。帶著這些信息，信號(hào)傳到單個(gè)的伺服電動(dòng)機(jī)23來(lái)測(cè)平轉(zhuǎn)矩峰值或者曲軸轉(zhuǎn)速，對(duì)具有較小的轉(zhuǎn)矩的氣缸將其閥升程向上修正，對(duì)于具有較高轉(zhuǎn)矩的氣缸將其閥升程向下修正。根據(jù)本發(fā)明，不管有還是沒(méi)有補(bǔ)償，調(diào)節(jié)在由一個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)操作的閥的共同的靜止階區(qū)段進(jìn)行。該靜止階區(qū)段的位置由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元44從凸輪軸的傳感器43獲得。
圖6示出一個(gè)六缸直列發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)連貫的可調(diào)整軸45的示意圖，以及通過(guò)兩個(gè)凸輪來(lái)中的一個(gè)來(lái)定位一個(gè)氣缸的移動(dòng)單元各個(gè)區(qū)段?？烧{(diào)整軸承載有用于六個(gè)氣缸的移動(dòng)單元定位的凸輪46，47。用于氣缸#1，#4以及#5的凸輪46，以及用于氣缸#2，#3以及#6的凸輪47各自是相同的。AA示出凸輪46的一個(gè)截面圖，BB示出凸輪47的一個(gè)截面圖。凸輪47的扇形區(qū)R由一個(gè)與可調(diào)整軸45的旋轉(zhuǎn)中心48同心的圓弧49構(gòu)成，而凸輪46的相應(yīng)的扇形區(qū)中調(diào)整凸輪曲線連續(xù)且與旋轉(zhuǎn)中心48的距離逐漸變小。通過(guò)凸輪46和47的這樣一種構(gòu)造可以實(shí)現(xiàn)，在可調(diào)整軸45繞著旋轉(zhuǎn)中心48旋轉(zhuǎn)的時(shí)候，氣缸#1，#4和#5的閥的移動(dòng)單元在R扇形區(qū)的作用范圍內(nèi)可以繼續(xù)移動(dòng)，而氣缸#2，#3和#6的閥的移動(dòng)單元保持靜止。通過(guò)閥動(dòng)裝置的一種相應(yīng)的設(shè)計(jì)可以以這種方式例如實(shí)現(xiàn)，氣缸#1，#4和#5的閥在接下去的N扇形區(qū)的作用范圍內(nèi)保持關(guān)閉，而氣缸#2，#3和#6的閥還是進(jìn)行提升。
附圖標(biāo)記列表1 凸輪軸2 凸輪3 滾輪4 中間環(huán)節(jié)5 控制凸輪5a 靜止扇形區(qū)5b 提升扇形區(qū)6 圓柱銷(xiāo)7 軸線8 調(diào)節(jié)曲線9 軸線10 滾輪11 傳動(dòng)環(huán)節(jié)12 接頭13 閥14 箭頭14a 方向箭頭15 移動(dòng)單元16 接頭17 可調(diào)整軸18 凸輪18a 推桿19 進(jìn)氣閥20 排氣閥21 滑塊22 萬(wàn)向軸23 伺服電動(dòng)機(jī)31 間隙補(bǔ)償元件34 滑塊，移動(dòng)單元35 調(diào)節(jié)曲線36 絲杠
37 齒條38a 箭頭38b 箭頭38c 移動(dòng)量38d 箭頭40 油門(mén)踏板42 轉(zhuǎn)角傳感器43 轉(zhuǎn)角傳感器44 發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，控制單元45 可調(diào)整軸46 凸輪47 凸輪48 旋轉(zhuǎn)中心#1 氣缸#2 氣缸#3 氣缸#4 氣缸#5 氣缸#6 氣缸R(shí) 扇形區(qū)N 扇形區(qū)
權(quán)利要求
1.用于多氣缸內(nèi)燃機(jī)換氣閥可變操作的裝置，其中在一個(gè)外殼中支承的凸輪軸(1)的(一個(gè)或者)多個(gè)凸輪(2)按照發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，所述裝置帶有一個(gè)由凸輪(2)通過(guò)一個(gè)第一凸輪接頭操作的中間環(huán)節(jié)(4)，并且?guī)в幸粋€(gè)將運(yùn)動(dòng)傳到換氣閥(13)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)，該傳動(dòng)環(huán)節(jié)與中間環(huán)節(jié)直接連接或者通過(guò)其它中間環(huán)節(jié)連接，并且在中間環(huán)節(jié)中的一個(gè)(4)與傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)之間具有至少一個(gè)其它的凸輪接頭，其中這個(gè)凸輪接頭具有一個(gè)區(qū)段(5a)，在這個(gè)區(qū)段中不通過(guò)傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)傳遞換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)，并且具有另一個(gè)區(qū)段(5b)，在這個(gè)區(qū)段中通過(guò)傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)傳遞換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)，并且沿著一個(gè)移動(dòng)軌道(8，35)能移動(dòng)至少一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)，其中通過(guò)所述沿著移動(dòng)軌道移動(dòng)至少一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)使換氣閥的提升曲線可以改變，其特征為，在一個(gè)移動(dòng)單元(15，34)中一個(gè)氣缸的換氣閥的移動(dòng)一起進(jìn)行并且與其它氣缸的移動(dòng)單元的移動(dòng)無(wú)關(guān)，其中每個(gè)移動(dòng)單元(15，34)分配有用于這種操作的單獨(dú)的執(zhí)行器，設(shè)有轉(zhuǎn)角傳感器(42，43)采集曲軸和凸輪軸或者一個(gè)其它的具有曲軸一半轉(zhuǎn)速的軸的轉(zhuǎn)角信號(hào)，從這些轉(zhuǎn)角傳感器中可以導(dǎo)出一個(gè)氣缸的所有需要一起調(diào)節(jié)的閥的共同的靜止階區(qū)段，并且還有一個(gè)控制單元(44)，其基本上在這個(gè)共同的靜止階區(qū)段影響每個(gè)移動(dòng)單元(15，34)的移動(dòng)。
2.用于多氣缸內(nèi)燃機(jī)換氣閥可變操作的裝置，其中在一個(gè)外殼中支承的凸輪軸(1)的(一個(gè)或者)多個(gè)凸輪(2)按照發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，所述裝置帶有一個(gè)由凸輪(2)通過(guò)一個(gè)第一凸輪接頭操作的中間環(huán)節(jié)(4)，并且?guī)в幸粋€(gè)將運(yùn)動(dòng)傳到換氣閥(13)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)，該傳動(dòng)環(huán)節(jié)與中間環(huán)節(jié)直接連接或者通過(guò)其它中間環(huán)節(jié)連接，并且在中間環(huán)節(jié)中的一個(gè)(4)與傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)之間具有至少一個(gè)其它的凸輪接頭，其中這個(gè)凸輪接頭具有一個(gè)區(qū)段(5a)，在這個(gè)區(qū)段中不通過(guò)傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)傳遞換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)，并且具有另一個(gè)區(qū)段(5b)，在這個(gè)區(qū)段中通過(guò)傳動(dòng)環(huán)節(jié)(11)傳遞換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)，并且沿著移動(dòng)軌道(8，35)能移動(dòng)至少一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)，其中通過(guò)所述沿著移動(dòng)軌道移動(dòng)至少一個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)使換氣閥的提升曲線可以改變，其特征為-有至少一個(gè)移動(dòng)單元(15，34)，借助于移動(dòng)單元用于影響至少一個(gè)換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)不依賴(lài)于影響其它換氣閥(13)的提升運(yùn)動(dòng)的其它移動(dòng)單元的移動(dòng)進(jìn)行，-其中設(shè)置一個(gè)共同的可調(diào)整軸(45)，使用該可調(diào)整軸，對(duì)于多數(shù)換氣閥(13借助于每個(gè)移動(dòng)單元的至少一個(gè)凸輪(46或47)直接或間接的可以調(diào)節(jié)沿著移動(dòng)軌道(8，35)可以移動(dòng)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)在移動(dòng)軌道(8，35)上的各個(gè)需要的位置，并且該傳動(dòng)環(huán)節(jié)基本上在移動(dòng)方向上可支撐，-凸輪(47)對(duì)至少一個(gè)移動(dòng)單元具有一個(gè)作為止動(dòng)器的區(qū)段(49)，在該區(qū)段中在可調(diào)整軸(45)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候不會(huì)引起在移動(dòng)軌道(8，35)上移動(dòng)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)的位置改變，-并且至少一個(gè)其它移動(dòng)單元(15，34)的凸輪(46)具有一個(gè)相應(yīng)的沒(méi)有止動(dòng)的區(qū)段，在該區(qū)段中，在可調(diào)整軸(45)轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候會(huì)影響在移動(dòng)軌道(8，35)上移動(dòng)的其它傳動(dòng)環(huán)節(jié)的位置的改變。
3.按照權(quán)利要求2的裝置，其特征為，所述凸輪(46)的沒(méi)有止動(dòng)的區(qū)段具有一個(gè)扇形區(qū)R，在該扇形區(qū)中，輪廓線(調(diào)節(jié)凸輪曲線)連續(xù)并且與可調(diào)整軸(45)的旋轉(zhuǎn)中心(48)的間距逐漸變小。
4.按照權(quán)利要求3的裝置，其特征為，所述凸輪(46)的輪廓線有一個(gè)與扇形區(qū)R相鄰設(shè)置的扇形區(qū)N，在這個(gè)扇形區(qū)中，輪廓線(調(diào)節(jié)凸輪曲線)是這樣的，即在這個(gè)扇形區(qū)N起作用的時(shí)候致動(dòng)的氣缸的閥持續(xù)保持關(guān)閉，而凸輪(47)的輪廓線具有一個(gè)相應(yīng)的扇形區(qū)N，在這個(gè)扇形區(qū)中，輪廓線是這樣的，即在這個(gè)相應(yīng)的扇形區(qū)N起作用的時(shí)候致動(dòng)的氣缸的閥還可以進(jìn)行提升。
5.按照權(quán)利要求2到4的裝置，其特征為，在所述可調(diào)整軸(45)上設(shè)有多個(gè)同樣的凸輪(46)以及多個(gè)同樣的凸輪(47)，其中凸輪(46)和凸輪(47)就照其角度位置而言是相同的，也就是說(shuō)沒(méi)有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用兩個(gè)相同的凸輪以及兩個(gè)帶有相同的用于一個(gè)氣缸的兩個(gè)閥的控制凸輪的中間環(huán)節(jié)。
7.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用兩個(gè)不同的凸輪以及兩個(gè)帶有不同的用于一個(gè)氣缸的兩個(gè)閥的控制凸輪的中間環(huán)節(jié)。
8.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用兩個(gè)相同的凸輪以及兩個(gè)帶有不同的用于一個(gè)氣缸的兩個(gè)閥的控制凸輪的中間環(huán)節(jié)。
9.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用兩個(gè)不同的凸輪以及兩個(gè)帶有相同的用于一個(gè)氣缸的兩個(gè)閥的控制凸輪的中間環(huán)節(jié)。
10.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用一個(gè)共同的中間環(huán)節(jié)，該中間環(huán)節(jié)帶有兩個(gè)相同的用于一個(gè)氣缸的進(jìn)氣閥或排氣閥的控制凸輪。
11.按照權(quán)利要求1到5的裝置，其特征為，使用一個(gè)共同的中間環(huán)節(jié)其帶有兩個(gè)不同的用于閥的控制凸輪。
12.按照權(quán)利要求1到11中一項(xiàng)或多項(xiàng)的裝置，其特征為，進(jìn)行調(diào)整，直到至少一個(gè)閥一直保持關(guān)閉。
13.按照權(quán)利要求1到12中一項(xiàng)或多項(xiàng)的裝置，其特征為，一個(gè)氣缸的所有進(jìn)氣閥和排氣閥包括在一個(gè)移動(dòng)單元(15，34)中。
14.使用按照權(quán)利要求1到13的一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)操作多缸內(nèi)燃機(jī)的方法，其特征為，在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到所希望的負(fù)荷狀態(tài)后a)曲軸的轉(zhuǎn)角信號(hào)由一個(gè)在飛輪上的第一轉(zhuǎn)角傳感器(42)獲得，用于檢測(cè)曲軸旋轉(zhuǎn)均勻性和/或轉(zhuǎn)矩峰值，并由一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(44)進(jìn)行分析，b)用一個(gè)凸輪軸或者一個(gè)其它具有曲軸一半轉(zhuǎn)速的軸上的第二轉(zhuǎn)角傳感器(43)將這些信號(hào)分配到單個(gè)氣缸，c)使用這些信息產(chǎn)生信號(hào)，并將其傳到用于測(cè)平轉(zhuǎn)矩峰值和/或曲軸轉(zhuǎn)速的單個(gè)移動(dòng)單元的傳動(dòng)裝置上，并將具有小的轉(zhuǎn)矩的氣缸的閥升程向上校正并將具有大的轉(zhuǎn)矩的氣缸的閥升程向下校正。
15.用使用按照權(quán)利要求1到13的一個(gè)或多個(gè)裝置來(lái)操作多缸內(nèi)燃機(jī)的方法，其特征為，a)為每個(gè)氣缸設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的裝置以及一個(gè)用于致動(dòng)該裝置的執(zhí)行器，b)獲得單獨(dú)由一個(gè)執(zhí)行器操作的閥的靜止階區(qū)段的階區(qū)段位置，c)每個(gè)裝置的調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)基本上在由每個(gè)移動(dòng)單元操作的閥的共同的停止階區(qū)段進(jìn)行。
16.按照權(quán)利要求15的方法，其特征為，單個(gè)閥的靜止階區(qū)段的階區(qū)段位置通過(guò)一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(44)從一個(gè)凸輪軸上的轉(zhuǎn)角傳感器(43)的信號(hào)獲得。
全文摘要
本發(fā)明的特征是，一個(gè)氣缸的換氣閥的移動(dòng)在一個(gè)移動(dòng)單元(15，34)中共同進(jìn)行并且不依賴(lài)于其它氣缸的移動(dòng)單元的移動(dòng)，其中每個(gè)移動(dòng)單元(15，34)設(shè)有獨(dú)立的執(zhí)行器用于該操作，轉(zhuǎn)角傳感器(42，43)用于采集曲軸和凸輪軸或者一個(gè)其它的具有曲軸一半轉(zhuǎn)速的軸的轉(zhuǎn)角信號(hào)，從這些轉(zhuǎn)角信號(hào)中可以導(dǎo)出一個(gè)氣缸的所有需要共同調(diào)節(jié)的閥的共同的靜止階區(qū)段，并且具有一個(gè)控制單元(44)，其可以在這個(gè)共同的靜止階區(qū)段影響每個(gè)移動(dòng)單元(15，34)的移動(dòng)。
文檔編號(hào)F01L1/08GK1764771SQ200480007859
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月24日
發(fā)明者H·舍恩, G·克內(nèi), P·庫(kù)恩, F·奧布里斯特 申請(qǐng)人:泰森克魯普汽車(chē)股份公司