專利名稱：用于檢測內(nèi)燃機(jī)的相位的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于檢測內(nèi)燃機(jī)的相位的方法和裝置，這種內(nèi)燃機(jī)具有一個進(jìn)氣系統(tǒng)、一個排氣系統(tǒng)和至少一個凸輪軸，該凸輪軸作用于換氣閥，且可借助于一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對凸輪軸相對于曲軸的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在，對內(nèi)燃機(jī)的功率及效率提出了越來越高的要求。同時，由于嚴(yán)格的法律規(guī)定，有害物質(zhì)的排放必須很小。為此已經(jīng)知道給內(nèi)燃機(jī)配備一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，利用該裝置可以在內(nèi)燃機(jī)運行過程中對其曲軸和凸輪軸之間的相位進(jìn)行改變。以此可以改變進(jìn)氣門和/或排氣門相對于曲軸上一個基準(zhǔn)點每次打開和每次關(guān)閉的開始及結(jié)束時刻。利用這種方式，可以改變氣缸中氣體的充填程度，尤其可以實現(xiàn)廢氣至相應(yīng)的氣缸中的內(nèi)部回流。
本發(fā)明的任務(wù)是，提供一種方法和一種裝置用以檢測內(nèi)燃機(jī)的相位，該方法可精確檢測內(nèi)燃機(jī)的相位。
該任務(wù)通過獨立權(quán)利要求的特征得以解決。在從屬權(quán)利中給出了本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案。
本發(fā)明的特征是一種用于檢測內(nèi)燃機(jī)相位的方法及一種相應(yīng)的裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有一個進(jìn)氣系統(tǒng)、一個排氣系統(tǒng)和至少一個凸輪軸，該凸輪軸作用于換氣閥且可借助于一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對凸輪軸相對于曲軸的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)、而且還具有至少一個傳感器，根據(jù)該傳感器的測量信號檢測一個被檢測的相位。一直依照對凸輪軸的相位進(jìn)行的調(diào)節(jié)對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行致動，直到識別出氣體從排氣系統(tǒng)回流進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)。根據(jù)而后所屬的檢測的相位以及預(yù)先規(guī)定的設(shè)定相位來計算獲取一個校正值。在接下來的運行過程中，根據(jù)校正值對相應(yīng)檢測的相位進(jìn)行校正。
這種相位例如在一個預(yù)先規(guī)定的曲軸角度位置中表示在相應(yīng)的凸輪軸和曲軸上各自一個基準(zhǔn)標(biāo)記之間的角度，該角度位置例如可以是在點火時氣缸活塞一個上死點，但也可以是任意其它預(yù)先規(guī)定的曲軸角度位置。根據(jù)傳感器的測量信號來檢測被檢測的相位，這里的傳感器經(jīng)常是增量傳感器，如霍爾傳感器，其利用齒輪作為探測器。在布置傳感器時的公差、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的磨損和/或老化都會導(dǎo)致傳感器分派的測量信號不精確或有變化，并由此導(dǎo)致在被檢測的相位中出現(xiàn)誤差。
通過以合適的方式對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的一個工作點，在該工作點上氣體從排氣系統(tǒng)回流進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)中。氣體的回流應(yīng)該理解為處于排氣系統(tǒng)中的氣體在內(nèi)燃機(jī)的工作循環(huán)過程中從排氣系統(tǒng)回流進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)中。
本發(fā)明在此利用這種知識，即開始出現(xiàn)回流的相位對相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)或相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)型號來說都是已知的。因此，借助于對回流的識別，就可以分配一個正確的相位、即設(shè)定相位。而后可以根據(jù)設(shè)定相位以及在識別出氣體從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流時檢測的相位計算獲取一個校正值，并且由此在接下來的運行過程中，在有必要對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行其它致動時，相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)就根據(jù)校正值對相應(yīng)檢測的相位進(jìn)行校正。而后可以實現(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)的非常精確的控制。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)進(jìn)氣管壓力來識別出氣體從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流。其優(yōu)點是，可以簡單地使用一個通常本來就已存在的進(jìn)氣管壓力傳感器來識別出氣體從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流。
在這種情況下，如果在進(jìn)氣管壓力在預(yù)先規(guī)定的運行條件下超過可以預(yù)先規(guī)定的進(jìn)氣管壓力閾值時，識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流，那就十分有利。通過這種方式就可以特別簡單地識別出回流。優(yōu)選對預(yù)先規(guī)定的運行條件進(jìn)行如此規(guī)定，使得在氣體回流前以及在回流過程中可以以足夠的精確度來確定進(jìn)氣管壓力，并且優(yōu)選進(jìn)氣管壓力在沒有回流的情況下沒有明顯變化。因此，如果預(yù)先規(guī)定的運行條件例如包括內(nèi)燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)，則是有利的。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在進(jìn)氣管壓力的脈沖幅度超過可預(yù)先規(guī)定的脈沖閾值時，識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流。脈沖就是進(jìn)氣管以取決于氣缸的轉(zhuǎn)速和數(shù)量的頻率進(jìn)行的振動。該方法以這樣的知識為基礎(chǔ)，即在回流時出現(xiàn)所述的脈沖，并由此可以通過這種方式特別精確地識別出回流。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體溫度來識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體回流。通過這種方式，利用了在進(jìn)氣系統(tǒng)中氣體的溫度因很熱的回流氣體而上升這樣的知識。因此，可以簡單地利用本來就可能在進(jìn)氣系統(tǒng)中存在的用于其它目的的溫度傳感器來識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體回流。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體溫度超過可預(yù)先規(guī)定的溫度閾值時，識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的回流。因此可以特別簡單地檢測氣體回流。也因此可以極早地識別出氣體回流，而不必等到大量廢氣回流到進(jìn)氣系統(tǒng)。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)排氣系統(tǒng)中的氣體溫度來識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體回流。如果在無燃料配量的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)下，所采集到的溫度從一個表示不存在廢氣的數(shù)值改變?yōu)橐粋€表示存在廢氣的數(shù)值，那就識別出氣體回流。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，如果在排氣系統(tǒng)中的氣體溫度超過可預(yù)先規(guī)定的另一個溫度閾值，那就識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體回流。
按照本發(fā)明的另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在排氣系統(tǒng)中給內(nèi)燃機(jī)配設(shè)一個氣體種類傳感器，其測量信號表示在氣體種類傳感器范圍內(nèi)氣體的存在或不存在。如果在無燃料配量的內(nèi)燃機(jī)運行狀態(tài)過程中，氣體種類傳感器的測量信號從一個表示不存在廢氣的數(shù)值改變?yōu)橐粋€表示存在廢氣的數(shù)值，那就識別出回流。氣體種類傳感器例如可以是氧傳感器，也就是一種雙點式或直線式氧傳感器。所述的氣體種類傳感器、尤其是氧傳感器通常本來就存在于內(nèi)燃機(jī)中用于空氣系數(shù)調(diào)節(jié)，并且由此可以簡單地用于識別從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體回流這一目的。
下面根據(jù)附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
附圖示出

圖1示出了帶有控制裝置的內(nèi)燃機(jī)；圖2示出了按圖1的內(nèi)燃機(jī)的零件的另一視圖；圖3示出了用于檢測被檢測的相位的第一程序的流程圖；圖4示出了用于檢測被檢測的相位的第二程序的流程圖；以及圖5示出了用于檢測被檢測的相位的第三程序的流程圖。
用相同的附圖標(biāo)記來表示這些圖表中相同結(jié)構(gòu)或相同功能的元素。
內(nèi)燃機(jī)(圖1)包括一個進(jìn)氣系統(tǒng)1、一個發(fā)動機(jī)缸體2、一個氣缸頭3和一個排氣系統(tǒng)4。進(jìn)氣系統(tǒng)1優(yōu)選包括一個節(jié)氣門5，此外還包括一個收集器6和一個進(jìn)氣管7，該通往氣缸Z1的進(jìn)氣管經(jīng)過一個進(jìn)氣道導(dǎo)入發(fā)動機(jī)缸體2中。此外，發(fā)動機(jī)缸體2包括一個曲軸8，該曲軸8通過一個連桿10與氣缸Z1的活塞11耦合。
氣缸頭3包括一個帶有換氣閥的氣門機(jī)構(gòu)，進(jìn)氣門12和排氣門13以及配設(shè)于這些氣門的氣門傳動機(jī)構(gòu)14、15。
設(shè)置了一個凸輪軸18，它包括一個作用于進(jìn)氣門12的凸輪16。設(shè)置了一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20(圖2)，借助其可以對曲軸8和凸輪軸18之間的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，可以通過提高相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20的高壓腔中的液壓壓力或者降低相應(yīng)的壓力進(jìn)行相位調(diào)節(jié)，這要根據(jù)朝哪個方向進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。用一個箭頭21標(biāo)出相位可以調(diào)節(jié)的范圍。
優(yōu)選設(shè)置至少兩個凸輪軸18、18’，其中第一凸輪軸18配設(shè)于相應(yīng)的進(jìn)氣門12，并且第二凸輪軸18’配設(shè)于相應(yīng)的的排氣門13。尤其第二凸輪軸18’可以在一種簡單的實施方式中以相對于曲軸8固定的相位與曲軸8進(jìn)行機(jī)械耦合。但該凸輪軸也可以通過一個相應(yīng)的相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與曲軸8進(jìn)行耦合。而后在這種情況下，也可以改變第二凸輪軸18’的相位。
通過曲軸8和凸輪軸18之間的相位的變化，可以改變進(jìn)氣門12和排氣門13的氣門重疊，也就是在此期間不僅氣缸Z1的進(jìn)氣門而且其排氣門都開啟的曲軸角度范圍。相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20以及還有氣門開度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19也可以用任意其它的為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的方式進(jìn)行設(shè)計。
此外，氣缸頭3還包括一個噴油閥22以及一個火花塞23。作為替代方案，也可以將噴油閥22設(shè)置在進(jìn)氣管7中。
設(shè)置一種控制裝置25，為該控制裝置配設(shè)傳感器，這些傳感器用于采集不同的測量參數(shù)，并分別測定測量參數(shù)的數(shù)值?？刂蒲b置25根據(jù)至少其中一個測量參數(shù)計算獲取調(diào)整參數(shù)，這些調(diào)整參數(shù)而后轉(zhuǎn)換為一個或多個調(diào)整信號，用于借助于相應(yīng)的調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。控制裝置25也可以稱為用于控制內(nèi)燃機(jī)的裝置或者稱為用于檢測內(nèi)燃機(jī)的相位的裝置。
這些傳感器是指一個采集加速踏板27的加速踏板位置進(jìn)行的踏板位置采集器26、一個采集節(jié)氣門5上游的空氣質(zhì)量流量的空氣質(zhì)量傳感器28、一個采集節(jié)氣門開度的節(jié)氣門位置傳感器30、一個采集進(jìn)氣系統(tǒng)1中的氣體溫度T_IM的第一溫度傳感器32、一個采集收集器6中的進(jìn)氣管壓力P_IM的進(jìn)氣管壓力傳感器34、一個采集曲軸角度CRK且此后被分配轉(zhuǎn)速的曲軸角度傳感器36。此外還設(shè)置了一個采集凸輪軸角度CAM的凸輪軸角度傳感器39。如果有兩個凸輪軸，則優(yōu)選為每個凸輪軸配設(shè)一個凸輪軸角度傳感器39、40。此外，還設(shè)置一個氣體種類傳感器，尤其是一個氧傳感器42，它對排氣系統(tǒng)中的氣體的氧含量進(jìn)行采集，并且其測量信號表征燃料在氣缸中燃燒時氣缸Z1中的空氣/燃料比。也可以設(shè)置一個自身的傳感器用于采集所檢測的相位PH_E。優(yōu)選由凸輪軸角度傳感器39、40和/或曲軸角度傳感器36構(gòu)成所述至少一個用于采集被檢測的相位PH_E的傳感器。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，可以存在上述傳感器的任意子集，或者也可以存在另外的傳感器。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)例如是節(jié)氣門5、進(jìn)氣門和排氣門12、13、相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20、噴油閥22或者火花塞23。
除了氣缸Z1之外，同樣優(yōu)選設(shè)置其它的氣缸Z2到Z4，而后同樣為這些氣缸配設(shè)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及必要時配設(shè)傳感器。
用于檢測內(nèi)燃機(jī)的相位的程序保存在控制裝置25的程序存儲器中，并且可以在內(nèi)燃機(jī)運行過程中予以執(zhí)行。所述程序的第一程序在步驟S1(圖3)啟動。并且在步驟S1中在必要時初始化變量。
在步驟S2中，采集進(jìn)氣管壓力P_IM。在步驟S4中，優(yōu)選根據(jù)進(jìn)氣管壓力P_IM并且在必要時根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的其它工作參數(shù)來計算獲取進(jìn)氣管壓力閾值。內(nèi)燃機(jī)的工作參數(shù)包括測量參數(shù)，也包括由測量參數(shù)導(dǎo)出的參數(shù)。優(yōu)選借助于相應(yīng)的特性曲線或事先通過在發(fā)動機(jī)試驗臺上的試驗或模擬檢測的特性曲線族來計算進(jìn)氣管壓力閾值。在一種簡單的改進(jìn)方案中，同樣可以確定進(jìn)氣管壓力閾值TDH_P_IM。
在步驟S6中檢查，是否存在預(yù)先規(guī)定的運行條件BB_G。預(yù)先規(guī)定的運行條件例如可以包括一個在很大程度上穩(wěn)態(tài)的運行狀態(tài)和/或無燃料配量的運行狀態(tài)BZ_NF，例如內(nèi)燃機(jī)的慣性運行(Schubbetrieb)，在此運行狀態(tài)下沒有通過噴油閥22向氣缸Z1到Z4配量燃料。優(yōu)選如此選擇預(yù)先規(guī)定的運行條件BB_G，使第一凸輪軸18的相位的調(diào)節(jié)對內(nèi)燃機(jī)的運轉(zhuǎn)盡可能產(chǎn)生無關(guān)緊要的影響，并且例如尤其對由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的扭矩及必要時對由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的有害物質(zhì)的排放盡可能產(chǎn)生無關(guān)緊要的影響。
除此以外，如果預(yù)先規(guī)定的運行條件BB_G還包括時間上的條件或者取決于行駛距離的條件，則十分有利。這些條件例如可以在于，僅僅以適當(dāng)?shù)念l率滿足步驟S6的條件，使每次發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)僅計算一次第一凸輪軸的相位的一個校正值KOR_E，或者在一個其它的時間間隔內(nèi)或者也可以在其中設(shè)置了內(nèi)燃機(jī)的汽車的一個預(yù)先規(guī)定的行駛距離內(nèi)檢測一次。
如果滿足了步驟S6的條件，那么在步驟S8中就將相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20的調(diào)整信號SG_E提高一個增量值D_SG。作為替代方案，這里也可以相應(yīng)地降低相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)整信號SG_E。而后按照這種改動過的調(diào)整信號SG_E對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20進(jìn)行致動。隨后，為步驟S10重新采集進(jìn)氣管壓力P_IM。為此，優(yōu)選采集到多個單個的進(jìn)氣管壓力測量值并進(jìn)行平均。
而后在步驟S12中，根據(jù)在實施步驟S8之后采集到的曲軸角度CRK及凸輪軸角度CAM來檢測第一凸輪軸18的被檢測的相位PH_E。
隨后在步驟S14中檢查，在步驟S10中采集到的進(jìn)氣管壓力P_IM是否大于進(jìn)氣管壓力閥值THD_P_IM。合適如此預(yù)先規(guī)定進(jìn)氣管壓力閾值THD_P_IM，使得在步驟S14中超過該閾值時氣體從排氣系統(tǒng)回流到進(jìn)氣系統(tǒng)中。如果未滿足步驟S14的條件，則繼續(xù)在步驟S2中的處理過程。但是，在一種必要時作為替代方案的實施方式中也可以直接在步驟S6中繼續(xù)這種處理過程。
如果與此相反滿足了步驟S14的條件，那么在步驟S16中根據(jù)所檢測的第一凸輪軸18的相位PH_E和一個設(shè)定相位PH_G來計算獲得第一凸輪軸18的相位的校正值KOR_E。設(shè)定相位保存在控制裝置25的一個數(shù)據(jù)存儲器中，并且如果根據(jù)相位的調(diào)節(jié)情況正好開始出現(xiàn)回流或者正好可以借助于步驟S6到S14的操作識別出回流，那么該設(shè)定相位是第一凸輪軸18的實際相位的基本上正確的數(shù)值。事先通過相應(yīng)的計算、模擬或者在發(fā)動機(jī)試驗臺上的試驗來獲取設(shè)定相位PH_G。
在步驟16中借助于一種合適的計算方法來計算獲取第一凸輪軸18的相位的校正值KOR_E。例如可以在一種特別簡單的改進(jìn)方案中，直接根據(jù)所檢測的相位PH_E和設(shè)定相位PH_G的差值來計算獲取校正值。但是計算方法也可以包括對所檢測的相位PH_E和設(shè)定相位PH_G的差值的任意權(quán)重，或者也包括將一個在這之前已執(zhí)行的程序執(zhí)行時在步驟S16中所計算的第一凸輪軸18的相位的校正值KOR_E考慮在內(nèi)。緊接在步驟S16之后，優(yōu)選在步驟S2中繼續(xù)該程序。但也可以作為替代方案，直接在步驟S18中繼續(xù)該程序。
如果步驟S6的條件未滿足，那么在步驟S18中根據(jù)曲軸角度CRK、凸輪軸角度CAM和校正值KOR_E來求出第一凸輪軸18的相位PH_E。通過這種方式，可以借助于所檢測的相位PH_E在步驟S18中相應(yīng)非常精確地求出第一凸輪軸的相位，并且由此保證對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行精確控制。優(yōu)選至少在預(yù)先規(guī)定的步驟S6的工作條件不存在時，在內(nèi)燃機(jī)在預(yù)先規(guī)定的時間間隔內(nèi)的運行過程中或者相應(yīng)在可以預(yù)先規(guī)定的曲軸角度CRK結(jié)束后重新執(zhí)行步驟S18。
作為步驟S4的替代方案或者補(bǔ)充方案，可以設(shè)置一個步驟S4’，在該步驟中計算一個脈沖閾值THD_PULS，也就是優(yōu)選同樣根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管壓力P_IM和/或其它運行參數(shù)來計算脈沖閾值THD_PULS。但是脈沖閾值THD_PULS也可以預(yù)先確定。此外，而后作為替代方案或者補(bǔ)充方案，也可以設(shè)置一個步驟S14’，在該步驟中檢查，進(jìn)氣管壓力P_IM的脈沖的幅度P_PULS是否大于脈沖閾值THD_PULS。優(yōu)選通過對多個在步驟S10中單個采集到的進(jìn)氣管壓力P_IM的測量值進(jìn)行的相應(yīng)的分析來檢測脈沖幅度P_PULS。優(yōu)選恰當(dāng)?shù)剡x擇脈沖閥值THD_PULS，使得在超過該值時氣體從排氣系統(tǒng)回流到進(jìn)氣系統(tǒng)中。相應(yīng)于步驟S14，在滿足步驟S14’的條件時執(zhí)行步驟S16，在未滿足的情況下執(zhí)行步驟S2或S6。也可以以合適的組合方式對步驟S14和S14’的條件進(jìn)行檢查。
用于檢測內(nèi)燃機(jī)的相位的第二程序在步驟S20中啟動(圖4)，在該步驟中必要時對變量進(jìn)行初始化。該第二程序和另一個下面借助于圖5有待詳述的第三程序可以作為第一程序的替代方案或者作為相互之間的補(bǔ)充或者也可以彼此結(jié)合使用。下面，主要對與第一程序的步驟的區(qū)別進(jìn)行解釋。
在步驟S22中，檢測在進(jìn)氣系統(tǒng)1中的氣體的溫度T_IM。隨后在步驟S24中，類似于步驟S4計算溫度閾值THD_T_IM。在步驟S26中，相應(yīng)于步驟S6進(jìn)行檢查，是否存在預(yù)先規(guī)定的運行條件BB_G。如果步驟S26的條件未得到滿足，則執(zhí)行步驟S38，它相應(yīng)于步驟18。如果相反，步驟S26的條件得到滿足，則執(zhí)行步驟S28，它相應(yīng)于步驟S8。而后在步驟S30中，檢測在進(jìn)氣系統(tǒng)1中的氣體的溫度T_IM。這一點可以類似于步驟S10進(jìn)行。步驟S32相應(yīng)于步驟S12。在步驟S34中類似于步驟S14檢查在進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體的溫度T_IM是否大于溫度閥值THD_T_IM。如果步驟S34的條件未得到滿足，則相應(yīng)于步驟S14要么在步驟S22中、要么在步驟S26中繼續(xù)進(jìn)行處理。如果與此相反，步驟S34的條件得到滿足，則執(zhí)行相應(yīng)于步驟S16的步驟S36。
在第三程序(圖5)時，在步驟S40中啟動該程序。在步驟S42中檢查，運行狀態(tài)BZ是否相應(yīng)于無燃料配量的運行狀態(tài)BZ_NF，并且在必要時是否期望根據(jù)時間過程或者行駛距離條件重新計算校正值KOR_E。優(yōu)選如此經(jīng)常地對步驟S42的條件進(jìn)行檢查，從而使其每次在開始具有無燃料配量的運行狀態(tài)BZ-NF后不久首次得到滿足。優(yōu)選在接下來的步驟S44中在排氣系統(tǒng)中檢測的氧氣含量O2表示在氣體種類傳感器42的區(qū)域中不存在廢氣時才首次滿足前述條件。在切斷由噴油閥22進(jìn)行的燃料配量之后，則在內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)氣缸Z1到Z4中不再進(jìn)行燃燒，并且將新鮮空氣從進(jìn)氣系統(tǒng)泵入排氣系統(tǒng)中。而后，根據(jù)氣體種類傳感器的反應(yīng)持續(xù)時間，由氣體種類傳感器22采集氧氣含量O2_1，該氧氣含量表示在氣體種類傳感器42的區(qū)域中不存在廢氣。該氧氣含量O2_1在步驟S44中由氣體種類傳感器42所采集。
隨后，在步驟S46中相應(yīng)于步驟S8改變相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20的調(diào)整信號SG_E。在步驟S48中，通過氣體種類傳感器42重新采集另一氧氣含量O2_2。此外，在步驟S50中，相應(yīng)于步驟S12檢測所檢測的相位。
隨后，在步驟S52中進(jìn)行檢查，是否第一氧氣含量O2_1表示在氣體種類傳感器42的區(qū)域中不存在廢氣，并且是否第二氧氣含量O2_2表示在氣體種類傳感器的區(qū)域中存在廢氣。如果步驟S52的條件沒有得到滿足，那么優(yōu)選直接在步驟S46中重新繼續(xù)進(jìn)行處理。如果與此相反，步驟S52的條件得到滿足，那么在步驟S54中，相應(yīng)于步驟S16的方法計算第一凸輪軸18的相位的校正值KOR_E。通過合適而短暫的對步驟S46到S52進(jìn)行依次重復(fù)執(zhí)行來確保，在根據(jù)相位的調(diào)節(jié)情況從排氣系統(tǒng)4到進(jìn)氣系統(tǒng)1的氣體回流進(jìn)行自行調(diào)節(jié)時，在排氣系統(tǒng)中還存在廢氣，并且該廢氣而后被回吸至其中設(shè)置著氣體種類傳感器42的區(qū)域中。
而后恰當(dāng)?shù)赝ㄟ^試驗、計算或模擬獲取設(shè)定相位PH_G，以便表示在滿足步驟S52的條件時第一凸輪軸18的實際相位。
為獲取校正值KOR_E，可以將這些步驟以及尤其是步驟S14、S34和S52的條件任意彼此組合使用。如果作為替代方案僅僅給第二凸輪軸配設(shè)了相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20，那就可以為第二凸輪軸設(shè)置相應(yīng)的程序。如果不僅為第一凸輪軸而且為第二凸輪軸配設(shè)相應(yīng)的相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20，那就優(yōu)選借助于相應(yīng)的程序為每個凸輪軸18、18’求出自己的校正值。為此，配設(shè)于相應(yīng)的另一個凸輪軸18、18’的相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)優(yōu)選各自處于一個基準(zhǔn)位置中，例如在一個機(jī)械止擋上。
權(quán)利要求
1.用于檢測內(nèi)燃機(jī)相位的方法，該內(nèi)燃機(jī)具有一個進(jìn)氣系統(tǒng)(1)、一個排氣系統(tǒng)(4)、至少一個凸輪軸(18、18’)，其作用于換氣閥且可借助于一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)對所述凸輪軸相對于曲軸(8)的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)、以及具有至少一個傳感器，根據(jù)該傳感器的測量信號檢測所檢測的相位(PH_E)，其中-一直按照對凸輪軸(18、18’)的相位的調(diào)節(jié)對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)進(jìn)行致動，直到識別出從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)的氣體回流，并且-根據(jù)而后所屬的已檢測的相位(PH_E)及預(yù)先規(guī)定的設(shè)定相位(PH_G)來計算校正值(KOR_E)，并且-在接下來的運行中根據(jù)校正值(KOR_E)對相應(yīng)檢測的相位(PH_E)進(jìn)行校正。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)進(jìn)氣管壓力(P_IM)識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)的氣體回流。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其中如果所述進(jìn)氣管壓力(P_IM)在預(yù)先規(guī)定的運行條件下超過一個可預(yù)先規(guī)定的進(jìn)氣管壓力閾值(THD(P_IM))，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)的氣體回流。
4.按權(quán)利要求2或3中任一項所述的方法，其中如果所述進(jìn)氣管壓力(P_IM)的位置的幅度超過一個可預(yù)先規(guī)定的脈沖閾值(THD_PULS)，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)的氣體回流。
5.按前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中根據(jù)所述進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體的溫度(T_IM)識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體回流。
6.按權(quán)利要求5所述的方法，其中如果在所述進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體的溫度(T_IM)超過一個可預(yù)先規(guī)定的溫度閾值(THD_T_IM)，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體回流。
7.按前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中根據(jù)所述排氣系統(tǒng)(1)中的氣體的溫度、也就是如果在內(nèi)燃機(jī)的無燃料配量的運行狀態(tài)過程中，所采集到的溫度從一個表示不存在廢氣的數(shù)值改變?yōu)橐粋€表示存在廢氣的數(shù)值，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體回流。
8.按權(quán)利要求7所述的方法，其中如果在所述排氣系統(tǒng)(1)中的氣體的溫度超過一個可預(yù)先規(guī)定的另一個溫度閾值，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體回流。
9.按前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中在所述排氣系統(tǒng)(4)中給內(nèi)燃機(jī)配設(shè)了一個氣體種類傳感器(42)，其測量信號代表了在氣體種類傳感器(42)的區(qū)域中存在或者不存在廢氣，-其中如果在內(nèi)燃機(jī)的無燃料配量的運行狀態(tài)過程中，所述氣體種類傳感器(42)的測量信號從一個表示不存在廢氣的測量信號值改變?yōu)橐粋€表示存在廢氣的測量信號值，則識別出所述從排氣系統(tǒng)(4)到進(jìn)氣系統(tǒng)(1)中的氣體回流。
10.用于檢測內(nèi)燃機(jī)相位的裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有一個進(jìn)氣系統(tǒng)(1)、一個排氣系統(tǒng)(4)、至少一個凸輪軸(18、18’)，其作用于換氣閥且可借助于一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)對所述凸輪軸相對于曲軸(8)的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)、以及具有至少一個傳感器，根據(jù)該傳感器的測量信號檢測一個被檢測的相位(PH_E)，其中該裝置用于-一直依照對凸輪軸(18、18’)的相位進(jìn)行的調(diào)節(jié)對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(20)進(jìn)行致動，直到識別出氣體從排氣系統(tǒng)(4)回流進(jìn)入進(jìn)氣系統(tǒng)(1)，并且-根據(jù)而后所屬的被檢測的相位(PH_E)以及預(yù)先規(guī)定的設(shè)定相位(PH_G)計算校正值(KOR_E)，并且-在接下來的運行中根據(jù)所述校正值(KOR_E)對相應(yīng)檢測的相位(PH_E)進(jìn)行校正。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于檢測內(nèi)燃機(jī)相位的方法和裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有一個進(jìn)氣系統(tǒng)、一個排氣系統(tǒng)、至少一個作用于換氣閥且可借助于一個相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對凸輪軸相對于曲軸的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)的凸輪軸、以及具有至少一個傳感器，根據(jù)該傳感器的測量信號檢測被檢測的相位(PH_E)。一直按照對凸輪軸的相位進(jìn)行的調(diào)節(jié)對相位調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，直到識別出從排氣系統(tǒng)到進(jìn)氣系統(tǒng)中的氣體回流。根據(jù)而后所屬的檢測的相位(PH_E)以及預(yù)先規(guī)定的設(shè)定相位(PH_G)計算校正值(KOR_E)。在接下來的運行過程中，根據(jù)所述校正值(KOR_E)對相應(yīng)檢測的相位(PH_E)進(jìn)行校正。
文檔編號F01L1/344GK1922390SQ200580005131
公開日2007年2月28日 申請日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月23日
發(fā)明者F·韋斯, H·張 申請人:西門子公司