本發(fā)明涉及一種用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法。本發(fā)明還涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的方法、一個用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)控制器和一個用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計算機(jī)程序。
背景技術(shù):
內(nèi)燃機(jī)具有多個氣缸,它們分別耦聯(lián)在凸輪軸和曲軸上。曲軸接收氣缸的在各自的連桿上導(dǎo)引的各個活塞的活塞力并且將活塞力轉(zhuǎn)換成扭矩。在此借助于執(zhí)行機(jī)構(gòu)使凸輪軸位置保持在確定的位置。
在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中凸輪軸位置通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)也在運(yùn)行期間總是再重新調(diào)整。為此必需使執(zhí)行機(jī)構(gòu)識別凸輪軸的準(zhǔn)確位置,或者說利用特征曲線確定理想的凸輪軸位置。然后通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以保持所需的凸輪軸位置的理論位置。在控制現(xiàn)代執(zhí)行機(jī)構(gòu)時由于出現(xiàn)死點(diǎn)和延遲響應(yīng)導(dǎo)致限制最大可達(dá)到的調(diào)節(jié)速度。
由于死點(diǎn)和延遲響應(yīng),控制凸輪軸實(shí)際位置的控制器可能不以總額加載,因?yàn)榉駝t可能出現(xiàn)非穩(wěn)系統(tǒng)。因此在現(xiàn)代凸輪軸調(diào)整裝置里面允許執(zhí)行機(jī)構(gòu)一定的最大控制偏差,在該控制偏差以下控制器不反應(yīng)。
如果不能連續(xù)地測量執(zhí)行機(jī)構(gòu)和相關(guān)的凸輪軸的實(shí)際位置,而是利用探頭確定,可能出現(xiàn)問題,因?yàn)樵谥貜?fù)干預(yù)控制器以后也沒有達(dá)到理論位置,而是取而代之調(diào)整近似的狀態(tài)。
由此帶來的、不是由變化的執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行參數(shù)引起的漂移實(shí)時地借助于負(fù)荷和轉(zhuǎn)速根據(jù)特征曲線補(bǔ)償。
EP 1 272 741 B1公開了一種用于找到保持按鈕關(guān)系的方法,該關(guān)系對于保持執(zhí)行機(jī)構(gòu)在所期望的理論位置是必需的。這種方法主要涉及這個事實(shí),通過電磁閥的運(yùn)行參數(shù)確定流量特性曲線的最小值。在此該方法用于調(diào)節(jié)在兩個終端位置之間運(yùn)動的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)在一個終端位置加載并且可以通過操縱調(diào)整單元向著另一終端位置運(yùn)動。在此利用探頭確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)際位置。然后利用脈寬調(diào)制信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)并且借助于控制通過保持按鈕關(guān)系保持在理論位置。如果盡管重復(fù)地控制干預(yù)也持續(xù)地超過控制偏差,則匹配保持按鈕關(guān)系。
在具有凸輪軸調(diào)整系統(tǒng)的現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中根據(jù)實(shí)際趨勢得到新的關(guān)系。這些新的關(guān)系例如主要通過下降的油壓、更緊湊地構(gòu)成凸輪軸調(diào)整器、驅(qū)動凸輪軸上的附加部件和變化的凸輪幾何形狀得到。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是,調(diào)整一個用于內(nèi)燃機(jī)中凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu),該執(zhí)行機(jī)構(gòu)穩(wěn)定地保持所期望的凸輪軸的凸輪位置。
這個目的按照獨(dú)立權(quán)利要求通過一種用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法、通過一種用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法、通過一個用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)控制器以及通過一個計算機(jī)程序得以實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明的第一方面描述了一種用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)這樣與凸輪軸耦聯(lián),可以調(diào)整凸輪軸位置。
按照該方法確定內(nèi)燃機(jī)的部件傳遞到凸輪軸上的扭矩,其中以部件的至少一運(yùn)行參數(shù)為基礎(chǔ)確定該扭矩。所述扭矩從凸輪軸傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上,由此所述扭矩可能引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)和凸輪軸位置的移位。該移位的大小表示部件的扭矩。
按照本方法以扭矩為基礎(chǔ)這樣控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)整器,使得抵制扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和凸輪軸位置的移位。
在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中利用執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整凸輪軸的所期望的凸輪位置,用于調(diào)整或校準(zhǔn)例如內(nèi)燃機(jī)燃?xì)鈸Q氣閥的所期望的閥打開時間和時間點(diǎn)。例如在內(nèi)燃機(jī)冷啟動時可以調(diào)整相比在內(nèi)燃機(jī)正常運(yùn)行期間不同的閥門位置。
例如可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行參數(shù)調(diào)整凸輪軸的凸輪位置。內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行參數(shù)例如是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和空氣質(zhì)量,它們用于燃燒。此外也可以引用外界溫度、燃料溫度或環(huán)境壓力。
凸輪軸的凸輪位置可以以內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行參數(shù)為基礎(chǔ)由給定的內(nèi)燃機(jī)特征曲線確定。在此可以由特征曲線讀取運(yùn)行參數(shù)與凸輪位置的關(guān)系,該特征曲線例如是負(fù)荷和轉(zhuǎn)速關(guān)系特征曲線。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)與凸輪軸尤其防旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián),由此尤其傳遞凸輪軸的扭矩到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用調(diào)整器旋轉(zhuǎn)到所期望的位置,用于調(diào)整所期望的凸輪軸位置。如同下面詳細(xì)描述的那樣,所述調(diào)整器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以利用液壓流體運(yùn)行。
在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中通過凸輪軸驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)的不同部件。例如同樣通過凸輪軸驅(qū)動的部件是噴射泵或者制動力放大器。
所述部件傳遞到凸輪軸上的扭矩尤其取決于部件的至少一運(yùn)行參數(shù)。根據(jù)部件、例如噴射泵以哪個功率運(yùn)行,部件傳遞到凸輪軸上的扭矩越高或越低。對于噴射泵凸輪軸上的扭矩主要取決于運(yùn)行參數(shù)燃?xì)怏w積流和運(yùn)行參數(shù)壓力變化。但是例如也可以在凸輪軸上連接用于制動力放大器的泵。但是與噴射泵不同,制動力放大器的泵只在需要時且以恒定的扭矩驅(qū)動。
已知部件的扭矩在確定的運(yùn)行參數(shù)時是多大。如果噴射泵例如以確定的功率運(yùn)行,則由此可以確定部件傳遞到凸輪軸上的扭矩。在此無需直接測量傳遞的扭矩。此外已經(jīng)在控制部件時可以通過確定的運(yùn)行參數(shù)推斷傳遞到凸輪軸上的扭矩,由此調(diào)整器相應(yīng)地調(diào)整。
由部件傳遞到凸輪軸上并因此傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的扭矩導(dǎo)致凸輪軸位置或者說執(zhí)行機(jī)構(gòu)的移位。已知在可能的移位與傳遞的部件扭矩之間的關(guān)系是多大。換言之,根據(jù)傳遞到凸輪軸上的部件扭矩的大小可以確定移位的大小。
因此根據(jù)對傳遞到凸輪軸上的部件扭矩的了解可以利用調(diào)整器相應(yīng)地調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu),由此抵制扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)或者凸輪軸位置的移位。
通過本發(fā)明確定所謂的干擾參數(shù)或者說利用部件作用于凸輪軸上并由此作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的扭矩,并且通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)制和預(yù)控制補(bǔ)償。通過移位(所謂的漂移)的抑制或者補(bǔ)償,其方法是所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過控制調(diào)整器保持在所期望的位置,提高執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制質(zhì)量,它最終直接影響到例如內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火特性、排放和燃燒。
按照本方法的另一示例的實(shí)施方式,確定內(nèi)燃機(jī)的另一部件傳遞到凸輪軸上的另一扭矩。以另一部件的至少另一運(yùn)行參數(shù)為基礎(chǔ)確定另一扭矩,其中,所述另一扭矩從凸輪軸傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)上,由此所述另一扭矩可能引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)和凸輪軸位置的移位。該移位的大小表示扭矩和另一扭矩。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的調(diào)整器的控制這樣以扭矩和另一扭矩為基礎(chǔ),使得抵制扭矩和另一扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和凸輪軸位置的移位。
通過上述實(shí)施方式顯示出,可以考慮作用于凸輪軸上的多個部件的所有扭矩的總和,用于利用調(diào)整器相應(yīng)地控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。原則上要指出,作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)上總扭矩(由總扭矩可以推導(dǎo)出移位(所謂的漂移)的大?。?yīng)于所有扭矩的總和(它們由部件附加地傳遞到凸輪軸上)。這一點(diǎn)可以通過等式表示:
M執(zhí)行機(jī)構(gòu)=M部件1+M部件2+…+M部件n。
所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的扭矩也可能取決于在執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的壓力轉(zhuǎn)換比例、恒定確定的特征參數(shù)和施加的油壓。
所述部件1至n的示例例如可以是連接的噴射泵。對于噴射泵傳遞到凸輪軸上的扭矩主要取決于運(yùn)行參數(shù)燃料體積流和運(yùn)行參數(shù)壓力變化。
用于制動力放大器(它可能是n個部件中的一個)的泵的扭矩也主要取決于運(yùn)行參數(shù)空氣體積流和運(yùn)行參數(shù)壓力變化。
所述凸輪軸的摩擦扭矩在具有不同行程的系統(tǒng)中也是變化的。這些系統(tǒng)可以理解為上述的部件。附加地可以考慮出口側(cè),閥門根據(jù)狀態(tài)針對不同的缸內(nèi)壓作為運(yùn)行參數(shù)打開并因此改變作用于凸輪軸上的扭矩。
附加地可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的配置可以將其它消耗器或者部件一起加入到作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的扭矩M執(zhí)行機(jī)構(gòu)的平衡式里面。
按照另一示例的實(shí)施方式,所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu),并且所述調(diào)整器是液壓的調(diào)整器。所述調(diào)整器控制向著液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓流體的質(zhì)量流和來自液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓流體的質(zhì)量流,用于調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的理論位置。
所述調(diào)整器的控制步驟還具有通過調(diào)整器以確定的扭矩為基礎(chǔ)控制向著液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓流體的質(zhì)量流和來自液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓流體的質(zhì)量流。
因此作用于液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的總扭矩尤其引起移位(所謂的漂移),因?yàn)橛捎谝钥偱ぞ丶虞d引起在液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部的泄漏。在液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)內(nèi)部引起移位(漂移)的通過泄漏的流體流不是恒定的,而是也處于例如振蕩。這種振蕩由于作用于凸輪軸上并因此作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)上和液壓調(diào)整器上的部件的變化的扭矩引起。所述部件的變化的扭矩M部件1-n例如涉及部件的不同運(yùn)行點(diǎn)或者例如也通過油的粘滯性變化、通過部件或者內(nèi)燃機(jī)的溫度和老化和/或通過交變地作用于執(zhí)行機(jī)構(gòu)并因此作用于液壓調(diào)整器上的扭矩產(chǎn)生。如上所述,由于在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的液壓調(diào)整器內(nèi)部的泄漏引起獲得偏差,它平衡所有參與泄漏的部件的扭矩。
按照另一示例的實(shí)施方式,所述液壓的執(zhí)行機(jī)構(gòu)具有葉片調(diào)節(jié)器。
在所述葉片調(diào)節(jié)器的示例實(shí)施方式中,這個葉片調(diào)節(jié)器具有內(nèi)環(huán)和徑向與內(nèi)環(huán)間隔的外環(huán),由此在內(nèi)環(huán)與外環(huán)之間構(gòu)成容積。所述內(nèi)環(huán)可以相對于外環(huán)旋轉(zhuǎn),其中,所述內(nèi)環(huán)具有內(nèi)隔壁,它徑向從內(nèi)環(huán)伸進(jìn)容積。所述外環(huán)具有外隔壁,它徑向從外環(huán)伸進(jìn)容積,其中,所述內(nèi)隔壁和外隔壁在圓周方向上形成間隔的第一室和第二室。在第一室里面可以提供具有第一壓力的流體并且在第二室里面可以提供具有第二壓力的流體,由此可以使內(nèi)環(huán)對于外環(huán)的相對調(diào)整。
按照本方法,所述調(diào)整器的控制步驟還具有控制向著和來自第一室和第二室的液壓流體質(zhì)量流,由此調(diào)整內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的位置。所述內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的位置表示用于凸輪軸位置。
在葉片調(diào)節(jié)器的另一具體的示例實(shí)施方式中,這個葉片調(diào)整器還具有軸,它耦聯(lián)在內(nèi)環(huán)或外環(huán)上,其中,所述軸這樣耦聯(lián)在凸輪軸上,使軸的調(diào)整引起凸輪軸的調(diào)整。
所述環(huán)徑向相互套合并且也可以分別構(gòu)造為空心圓柱體。在此至少一隔壁從內(nèi)環(huán)徑向向外伸進(jìn)容積,并且至少一隔壁從外環(huán)徑向向內(nèi)伸進(jìn)容積。所述葉片調(diào)節(jié)器也可以具有多于一個隔壁。如果是這種情況,不僅內(nèi)環(huán)而且外環(huán)都具有相同數(shù)量的隔壁。所述隔壁也分別這樣布置在內(nèi)環(huán)和外環(huán)上,使得在圓周方向上總是內(nèi)隔壁銜接在外隔壁上。由此通過至少一內(nèi)隔壁和至少一外隔壁在圓周方向上形成間隔的第一室和第二室。所述內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的旋轉(zhuǎn)性導(dǎo)致,所形成的至少一第一室和至少一第二室的容積是可以變化的。通過內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的相對旋轉(zhuǎn)引起的室的容積變化導(dǎo)致,所有形成的容積相互關(guān)聯(lián)地改變。
在葉片調(diào)整器里面或者內(nèi)環(huán)或者外環(huán)可以耦聯(lián)在軸上。由此保證,或者內(nèi)環(huán)或者外環(huán)作為轉(zhuǎn)子,并且另一環(huán)作為定子。所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)的軸仍然力鎖合地耦聯(lián)在凸輪軸上。這導(dǎo)致,軸的旋轉(zhuǎn)引起凸輪軸的旋轉(zhuǎn),而凸輪軸的旋轉(zhuǎn)又引起軸的旋轉(zhuǎn)。由此凸輪軸的旋轉(zhuǎn)可以引起至少一第一室和至少一第二室的容積變化。至少一第一室和至少一第二室的容積變化同樣可以導(dǎo)致,凸輪軸的凸輪位置變化并由此調(diào)整所期望的凸輪位置。
在葉片調(diào)整器里面在第一室里面可以提供第一壓力的流體并且在第二室里面可以提供第二壓力的流體,由此可以提供內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的相對調(diào)整。
不僅至少一第一室而且至少一第二室都分別以流體加載。在此每個至少一第一室以具有第一壓力的流體加載,并且每個第一室分別與第一流體管道連接,該流體管道使至少一第一室與第一流體儲罐連接。每個至少一第二室以具有第二壓力的流體加載,并且每個第二室分別與第二流體管道連接,該流體管道使至少一第二室與第二流體儲罐連接。通過改變第一壓力和/或第二壓力可以執(zhí)行內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的相對調(diào)整。
本方法還利用調(diào)整第一室中的第一壓力和第二室中的第二壓力控制內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的位置。
在葉片調(diào)整器里面至少一第一室和至少一第二室可以相互獨(dú)立地以確定壓力的流體加載并且所述流體通過至少一內(nèi)隔壁和至少一外隔壁頂端上的小泄漏從至少一第一室可以流到至少一第二室并且反之亦然,由此導(dǎo)致,可以控制內(nèi)環(huán)相對于外環(huán)的相對位置。因此也可以控制凸輪軸的凸輪位置在定義的和確定的位置。
按照本發(fā)明的另一方面描述了一種用于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的方法,其中尤其執(zhí)行上述的方法。
按照本發(fā)明的另一方面描述了一種用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)控制器,其中這樣設(shè)置發(fā)動機(jī)控制器,使得可以執(zhí)行上述的用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法。
所述發(fā)動機(jī)控制器例如可以具有可編程的處理器。所述發(fā)動機(jī)控制器還可以具有數(shù)據(jù)庫,它含有不同的數(shù)據(jù),如不同測量參數(shù)的數(shù)據(jù),它們在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間測量、輸出并且存儲在發(fā)動機(jī)控制器里面,并且含有參數(shù),例如油壓、燃料體積流、壓力變化、凸輪軸行程、排氣凸輪軸的相位、用于控制制動力放大器的泵時刻。這些參數(shù)或者以及在發(fā)動機(jī)控制器的數(shù)據(jù)庫中存在,或者可以利用發(fā)動機(jī)控制器由現(xiàn)有的參數(shù)確定。
用于建模所需的內(nèi)燃機(jī)或部件的運(yùn)行參數(shù)、例如油壓、燃料體積流、壓力變化、凸輪軸行程、排氣凸輪軸相位、用于控制制動力放大器的泵的時刻或者在發(fā)動機(jī)控制器里面現(xiàn)有,或者可以由已經(jīng)現(xiàn)有的測得的參數(shù)推導(dǎo)出來。
按照本發(fā)明的另一方面描述了一個用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的計算機(jī)程序。該計算機(jī)程序這樣設(shè)置,如果該計算機(jī)程序由處理器運(yùn)行時,執(zhí)行上述的方法。
在這個文獻(xiàn)的意義上這種計算機(jī)程序的意義與術(shù)語程序元、計算機(jī)程序產(chǎn)品和/或計算機(jī)讀取的介質(zhì)的意義相同,該計算機(jī)程序含有用于控制計算機(jī)系統(tǒng)的指示,用于以適合的方式協(xié)調(diào)系統(tǒng)或方法的工作方式,用于實(shí)現(xiàn)與按照本發(fā)明的方法有關(guān)的效果。
所述計算機(jī)程序可以作為可計算機(jī)讀取的指示以各種適合的程序語言如JAVA,C++等編程。所述計算機(jī)程序可以存儲在可計算機(jī)讀取的存儲介質(zhì)(CD-ROM,DVD,BLU-RAY盤、移動驅(qū)動器、易失或非易失的存儲器、嵌入式存儲器/處理器等)里面。應(yīng)用編碼可以這樣編程計算機(jī)或者其它可編程的設(shè)備、尤其是例如控制裝置或者上述的機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)控制器,使得執(zhí)行所期望的功能。此外例如可以在網(wǎng)絡(luò)如互聯(lián)網(wǎng)中提供計算機(jī)程序,從網(wǎng)絡(luò)在需要時可以由使用者下載。
本發(fā)明不僅可以利用計算機(jī)程序、即軟件、而且可以利用一個或多個專用的電路、即以硬件或者以任何混合形式、即利用軟件部分和硬件部分實(shí)行。
要指出,在這里所述的實(shí)施例僅僅表示本發(fā)明可能的實(shí)施方案的有限的選擇,各個實(shí)施例的特征可以以適合的方式相互組合,對于專業(yè)人員通過在這里描述的實(shí)施變化可以實(shí)現(xiàn)許多不同的實(shí)施例,它們視為公開的內(nèi)容。
附圖說明
下面為了進(jìn)一步解釋并更好地理解本發(fā)明參照附圖詳細(xì)描述實(shí)施例:
圖1示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施方式的用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方法的各個方法步驟;
圖2示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的葉片調(diào)節(jié)器的示意圖;
圖3示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施方式的用于控制流體輸入到葉片調(diào)節(jié)器的第一室和第二室里面的控制活塞在測試比例為50%時的位置;
圖4示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施方式的用于控制流體輸入到葉片調(diào)節(jié)器的第一室208和第二室里面的控制活塞在測試比例為100%時的位置;
圖5示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施方式的用于控制流體輸入到葉片調(diào)節(jié)器的第一室208和第二室里面的控制活塞在測試比例為0%時的位置。
具體實(shí)施方式
相同或類似的部件在附圖中配有相同的附圖標(biāo)記。視圖在附圖中是示意性的且不成比例。
圖1簡示出按照本發(fā)明的示例的實(shí)施例的用于調(diào)整內(nèi)燃機(jī)凸輪軸201的執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的按照本發(fā)明方法的各個方法步驟。執(zhí)行機(jī)構(gòu)200這樣與凸輪軸201耦聯(lián),使得可以調(diào)整凸輪軸位置。
在步驟101確定內(nèi)燃機(jī)部件傳遞到凸輪軸201上的扭矩,其中以部件的至少一運(yùn)行參數(shù)為基礎(chǔ)確定扭矩。扭矩從凸輪軸201傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)200,由此扭矩可能引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)201和凸輪軸位置的移位202。移位202的大小表示部件的扭矩。
在步驟103以扭矩為基礎(chǔ)這樣控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的調(diào)整器300,使得抵制扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200和凸輪軸位置的移位202。
凸輪軸201的凸輪軸位置例如可以根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)。內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行參數(shù)例如是發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和用于燃燒的空氣質(zhì)量。此外也可以引用外界溫度、燃料溫度或者環(huán)境壓力。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)200與凸輪軸201尤其防旋轉(zhuǎn)地耦聯(lián),由此尤其扭矩從凸輪軸201傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)200上。執(zhí)行機(jī)構(gòu)200利用調(diào)整器旋轉(zhuǎn)到所期望的位置,用于調(diào)整所期望的凸輪軸位置。
在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)中通過凸輪軸201驅(qū)動不同的內(nèi)燃機(jī)部件。例如,同樣通過凸輪軸驅(qū)動的部件是噴射泵或者制動力放大器。
已知在確定的運(yùn)行參數(shù)時部件的扭矩多大。如果例如噴射泵以確定的功率運(yùn)行,則由此可以確定傳遞到凸輪軸201上的部件扭矩。此外,已經(jīng)在控制部件時通過確定的運(yùn)行參數(shù)可以推斷出傳遞到凸輪軸201上的扭矩,由此相應(yīng)地調(diào)整調(diào)整器300。
從部件傳遞到凸輪軸201并因此傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)200上的扭矩導(dǎo)致凸輪軸位置或者說執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的移位。已知在可能的移位與傳遞的部件扭矩之間的關(guān)系多大。換言之,可以根據(jù)傳遞到凸輪軸201上的部件扭矩的大小確定移位的大小。
因此可以根據(jù)對于傳遞到凸輪軸201上的部件扭矩的了解借助于調(diào)整器300相應(yīng)地調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)200,由此抵制扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200或凸輪軸位置的移位。
此外在步驟102中例如確定內(nèi)燃機(jī)的另一部件傳遞到凸輪軸201上的另一扭矩。以另一部件的至少另一運(yùn)行參數(shù)確定另一扭矩,其中另一扭矩從凸輪軸201傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)200上,由此另一扭矩可能引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)200和凸輪軸位置的移位。移位的大小表示于扭矩和另一扭矩。以扭矩和另一扭矩為基礎(chǔ)這樣控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的調(diào)整器300,使得抵制扭矩和另一扭矩并且抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200和凸輪軸位置的移位。
圖2示出執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的示意圖,它例如構(gòu)造為葉片調(diào)節(jié)器200。
葉片調(diào)節(jié)器200包括內(nèi)環(huán)204、外環(huán)205和軸210。葉片調(diào)節(jié)器200的軸210在本發(fā)明的這個實(shí)施例中力鎖合地與凸輪軸201連接。在本發(fā)明中“力鎖合”意味著,葉片調(diào)節(jié)器200的軸201這樣耦聯(lián)在凸輪軸201上,使得由凸輪軸201接收和傳遞的扭矩也直接傳遞到葉片調(diào)節(jié)器200的軸210上,并且軸210傳遞與凸輪軸201相同的扭矩。替代地軸210也可以這樣給出作用于其上的扭矩到凸輪軸201上,使得在凸輪軸201上作用與在軸210上相同的扭矩。
內(nèi)環(huán)204耦聯(lián)在軸210上,由此作用于軸210上的扭矩導(dǎo)致內(nèi)環(huán)204相對于外環(huán)205的相對旋轉(zhuǎn)。替代地外環(huán)205可以耦聯(lián)在軸210上,由此在這種情況下傳遞到軸210上的扭矩導(dǎo)致外環(huán)205相對于內(nèi)環(huán)204的相對旋轉(zhuǎn)。確認(rèn),或者內(nèi)環(huán)204或者外環(huán)205與軸210連接。因此那個與軸210連接的環(huán)204,205作為葉片調(diào)節(jié)器200的轉(zhuǎn)子,而另一環(huán)204,205作為定子。在圖2中示出這種情況,在其中內(nèi)環(huán)204作為轉(zhuǎn)子,外環(huán)205作為定子。內(nèi)環(huán)204和外環(huán)205徑向這樣相互間隔,使它們定義相互之間的徑向容積。
此外,內(nèi)環(huán)204具有至少一內(nèi)隔壁206,它徑向從內(nèi)環(huán)204在外環(huán)205的方向上延伸。外環(huán)205也具有至少一外隔壁207,它徑向從外環(huán)205在內(nèi)環(huán)204的方向上延伸。在內(nèi)環(huán)204與外環(huán)205之間的容積里面通過至少一內(nèi)隔壁206和至少一外隔壁207構(gòu)成至少一第一室208和至少一第二室209,它們在圓周方向上間隔。
在本實(shí)施例中圓周方向是這個方向,在這個方向上或者內(nèi)環(huán)204或者外環(huán)205圍繞葉片調(diào)節(jié)器200的軸的軸線旋轉(zhuǎn)。
在圖2中所示的實(shí)施例中內(nèi)環(huán)204具有四個內(nèi)隔壁206,外環(huán)205具有四個外隔壁207。在葉片調(diào)節(jié)器200里面可以有任意多個內(nèi)隔壁206和外隔壁207,只要這個葉片調(diào)節(jié)器具有至少一內(nèi)隔壁206和至少一外隔壁207,并且內(nèi)隔壁206的數(shù)量等于外隔壁207的數(shù)量。這種精確相同的數(shù)量導(dǎo)致,在圓周方向上總是交替地形成第一室208和第二室209。至少一內(nèi)隔壁206和至少一外隔壁207的這種布置和數(shù)量也保證,可以執(zhí)行內(nèi)環(huán)204相對于外環(huán)205的相對移位202。
在內(nèi)隔壁206與外環(huán)205之間可能在徑向上出現(xiàn)小縫隙,所謂的泄漏203。在外隔壁207與內(nèi)環(huán)204之間可能在徑向上出現(xiàn)小縫隙,所謂的泄漏203。通過這種在內(nèi)環(huán)204上的泄漏203流體可以從第二室209流到第一室208里面。通過這種在外環(huán)205上的泄漏203流體也可以從第一室208流到第二室209。這種泄漏203要盡可能地小,使得可以盡可能準(zhǔn)確地保持葉片調(diào)節(jié)器200的預(yù)調(diào)整的理論位置。因?yàn)橥ㄟ^在第一208與第二室209之間的泄漏交換的流體量取決于傳遞到軸210上的扭矩大小和其它運(yùn)行參數(shù),因此泄漏203根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)和使用是不同的。準(zhǔn)確地說,不是泄漏不同,而是通過第一室208與第二室209之間的泄漏傳遞的流體量不同。
如果在本發(fā)明的這個實(shí)施例中附加的扭矩傳遞到凸輪軸201并因此傳遞到軸210上,這導(dǎo)致,內(nèi)環(huán)204相對于外環(huán)205的相對位置202在順時針方向上移動。在這個實(shí)施例中這導(dǎo)致,在例如第一室208里面的壓力比在另一第二室209里面的壓力提高并且使第一室208的容積加大,而且第二室209的容積減小。由此產(chǎn)生通過泄漏203的流體流,用于補(bǔ)償室208與209之間的壓力差。這又導(dǎo)致執(zhí)行機(jī)構(gòu)200不期望的移位202。
根據(jù)對于耦聯(lián)在凸輪軸201上的部件的運(yùn)行狀態(tài)的了解并因此根據(jù)對于傳遞到執(zhí)行機(jī)構(gòu)200上的部件扭矩的了解可以預(yù)先確定通過泄漏203的流體流,并且調(diào)整器300可以主動地輸入流體到相應(yīng)的室208,209里面,或者排出流體,用于補(bǔ)償通過泄漏203的流體流。因此使在相應(yīng)的室208,209里面的壓力保持恒定,由此抑制執(zhí)行機(jī)構(gòu)200不期望的移位202。
圖3示出按照本發(fā)明實(shí)施例液壓調(diào)整器300,它調(diào)節(jié)并保持葉片調(diào)節(jié)器200在給定的位置。調(diào)整器300具有控制活塞301,它可以控制不同的流體流到葉片調(diào)節(jié)器200的相應(yīng)室208,209里面。調(diào)整器300具有彈簧302。控制活塞301控制流體輸入到第一室208和第二室209里面。為此調(diào)整器300在示例的實(shí)施例中具有多個接頭,通過它們利用控制活塞301的控制可以有目的地流動流體。在這個實(shí)施例中接頭是到流體池(例如油池)的第一流出303、到至少一第一室208的第一流體管道304、通流壓力加載的流體的接頭305、到至少一第二室的第二流體管道306和到流體池的第二流出307。
在圖3中示出在測試比例為50%時用于控制流體輸入到至少一第一室208和至少一第二室209的控制活塞301的位置。在這個位置沒有流體通過管道流入到流體池或室208,209里面或者從其中流出。在這個位置泄漏203對于流體的唯一可能性是從第一室208流到第二室209,或者反之??刂苹钊?01在50%的測試比例時(控制活塞301在圖3中的中間位置)封閉到流體池的第一流體管道304和第二流體管道306。
100%的測試比例對應(yīng)于控制活塞301的位置,在這個位置接頭305的流體流動到到第一室208的第一流體管道304,并且流體從第二室209通過第二流體管道306流動到第二流出307。因此例如第一室108以附加的流體充滿并且第二室209排空(見圖4)。
0%的測試比例對應(yīng)于控制活塞301的位置,在這個位置接頭305的流體流動到到第二室209的第二流體管道306,并且流體從第一室208通過第一流體管道304流動到第一流出303。因此例如第二室209以附加的流體充滿并且第一室208排空(見圖5)。
如果現(xiàn)在部件的扭矩加載到凸輪軸201上,出現(xiàn)在第一室208與第二室209之間的壓力差并且流體通過泄漏203流動,由此將調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)200。為了抵制通過泄漏203的流體流,相應(yīng)地調(diào)整控制活塞301,由此又提供相應(yīng)的流體以受控的質(zhì)量流到室208,209供使用,并且抑制由于流體排出或流入引起的移位。根據(jù)部件傳遞到凸輪軸上的扭矩大小相應(yīng)地產(chǎn)生通過泄漏203的大的泄漏流,由此相應(yīng)地必需流入或流出更多的流體到室208和209。
控制活塞301的測試比例稱為保持測試比例,以該測試比例這樣調(diào)節(jié)相應(yīng)的室208,209里面的或者來自相應(yīng)的室的流體流,使得通過流入和排出室里面的流體補(bǔ)償通過泄漏203的流體流,并因此不引起執(zhí)行機(jī)構(gòu)200的移位202。
保持測試比例一般為30%至70%。這意味著,控制活塞301相應(yīng)地位于更接近0%的測試比例(見圖5)或者100%的測試比例(見圖4)。
圖4示出用于控制流體輸入到至少一第一室208和至少一第二室209里面的控制活塞301在測試比例為100%時的位置。
在圖4中的調(diào)整器300對應(yīng)于圖3的調(diào)整器300。100%的測試比例在示例的實(shí)施例中對應(yīng)于這種狀態(tài),在該狀態(tài)控制室301位于第一極限位置并且彈簧302完全擠壓到一起。在控制活塞301的這個位置壓力加載的流體可以通過接頭305流動到第一流體管道304,該流體管道導(dǎo)引到第一室208。同時,流體通過導(dǎo)引到第二室209的第二流體管道306通過第二流出307流動到流體池。這個位置引起附加的壓力加載的流體流動到至少一第一室208里面,并且從至少一第二室209流出流體。由此加大至少一第一室208的容積,并且減小至少一第二室209的容積。這在圖2的實(shí)施例中導(dǎo)致,葉片調(diào)節(jié)器200的內(nèi)環(huán)204逆時針方向旋轉(zhuǎn),并且補(bǔ)償流體通過泄漏從至少一第一室208流到至少一第二室208里面的狀態(tài)。
圖5示出用于控制流體輸入到至少一第一室208和至少一第二室209里面的控制活塞301在測試比例為0%時的位置。
在圖5中的調(diào)整器300對應(yīng)于圖3的調(diào)整器300。0%的測試比例在本發(fā)明的示例實(shí)施例中對應(yīng)于控制活塞位于第二極限位置并且彈簧302完全伸展的狀態(tài)。在控制活塞301的這個位置壓力加載的流體通過接頭305可以流動到導(dǎo)引到至少一第二室209的第二流體管道306。同時流體可以通過導(dǎo)引到至少一第一室208的第一流體管道304通過第一流出303流動到流體池。這個位置引起附加的壓力加載的流體流動到至少一第二室209,并且流體從至少一第一室208流出。由此加大至少一第二室209的容積并且減小至少一第一室208的容積。這在圖2的實(shí)施例中導(dǎo)致,葉片調(diào)節(jié)器200的內(nèi)環(huán)204順時針旋轉(zhuǎn),并且補(bǔ)償流體通過泄漏從至少一第二室209流到至少一第一室208里面的狀態(tài)。
補(bǔ)充地要指出,“包括”不排除其它元件或者步驟,并且“一個”不排除多個。此外要指出,參照一個上述實(shí)施例描述的特征或步驟也可以與另一上述實(shí)施例的其它特征或步驟相組合地使用。
附圖標(biāo)記清單
101 第一方法步驟
102 第二方法步驟
103 第三方法步驟
200 執(zhí)行機(jī)構(gòu)/葉片調(diào)節(jié)器
201 凸輪軸
202 移位
203 泄漏
204 內(nèi)環(huán)
205 外環(huán)
206 內(nèi)隔壁
207 外隔壁
208 第一室
209 第二室
210 軸
300 調(diào)整器
301 控制活塞
302 彈簧
303 第一流出
304 第一流體管道
305 接頭
306 第二流體管道
307 第二流出