專利名稱：用于發(fā)動(dòng)機(jī)的同步裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明特別涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的同步 裝置、 一種用于同步發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的軸的方法、 一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲 介質(zhì)和一種程序單元。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今的內(nèi)燃機(jī)中典型的發(fā)動(dòng)過程延續(xù)大約l秒鐘。汽車制造商通
常致力于盡可能縮短這個(gè)時(shí)間，這是因?yàn)樗缁贜VH的原因 (Noise噪聲、Vibration振動(dòng)、Harshness聲振粗糙度)而被認(rèn)為是干擾。
具有縮短的起動(dòng)時(shí)間的系統(tǒng)得到更高的市場認(rèn)同度。終端客戶例 如在信號燈起動(dòng)時(shí)，以及在所謂停車-起動(dòng)系統(tǒng)(St叩p-Start System) 情況下，期待一種近似于如同終端客戶已經(jīng)習(xí)慣的在紅燈階段不關(guān)閉 發(fā)動(dòng)機(jī)的傳統(tǒng)車輛的敏捷性。由此也提高了所感受到的安全性。
從德國專利公開DE 10 2004 005 449 Al己知一種識別內(nèi)燃機(jī)傳感 輪(Geberrad)轉(zhuǎn)速的裝置。
從國際專利公開WO 2004/020795 Al已知一種調(diào)節(jié)凸輪軸旋轉(zhuǎn)角 的控制裝置。
從美國專利公開US 2006/0042578 Al已知一種發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)識別系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。同步裝置、 一種用于同步在發(fā)動(dòng)機(jī) 內(nèi)的軸的方法、 一種計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)和一種程序單元。
根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例提出一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的同步裝置。該同 步裝置包括控制裝置、第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器。在此，第 一主動(dòng)傳感器適用于測定發(fā)動(dòng)機(jī)的第一軸的角位置，而第二主動(dòng)傳感 器適用于測定第二軸的角位置。此外，第一主動(dòng)傳感器適用于向控制 裝置提供所測定的第一軸的角位置。第二主動(dòng)傳感器適用于向控制裝 置提供第二軸的角位置。另選的是，第二主動(dòng)傳感器適用于測定第一 軸到第二軸的相位以及向控制裝置提供所測定的相位。
第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器適用于識別至少處于軸轉(zhuǎn)速的 可預(yù)定的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之間的軸轉(zhuǎn)速。換句話說這意味著，設(shè) 置主動(dòng)傳感器，用于識別所有將在內(nèi)燃機(jī)中的出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速。主動(dòng)傳感 器還特別適用于低轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速識別，所述低轉(zhuǎn)速可以出現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)靜 止?fàn)顟B(tài)(轉(zhuǎn)速為零)與轉(zhuǎn)速參考值之間的轉(zhuǎn)速。
此外，第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向 的逆轉(zhuǎn)。也就是說，軸可以具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向。因此，主動(dòng)傳感器可 以將兩個(gè)軸的角位置或者兩個(gè)軸的相位彼此識別?？梢栽谝粋€(gè)軸的兩 個(gè)旋轉(zhuǎn)方向上以相同方式和方法(即，不依賴于旋轉(zhuǎn)方向)執(zhí)行該識 別。在這里，主動(dòng)傳感器還可以確定，軸在這兩個(gè)方向中的哪一個(gè)方 向上旋轉(zhuǎn)，并且主動(dòng)傳感器還可以識別這兩個(gè)軸在另外的方向上緩慢 旋轉(zhuǎn)時(shí)的角位置和相位。
相位可以與第一軸的角位置關(guān)聯(lián)使用以確定第二軸的角位置，這 是因?yàn)樵诘诙S的角位置和第二軸的相位之間存在關(guān)聯(lián)。
如果第一軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸，而第二軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸，那么通過軸的角位置可以確定活塞在氣缸內(nèi)的位置。這意味著，通過對凸 輪軸相對于曲軸的位置的識別可以確定，在起動(dòng)過程中在發(fā)動(dòng)機(jī)的哪 個(gè)氣缸內(nèi)噴射燃料。根據(jù)曲軸位置可以因此確定，哪個(gè)氣缸在吸入狀 態(tài)，也就是說在哪個(gè)氣缸中活塞正在離開氣缸蓋。根據(jù)凸輪軸位置可 以確定，哪個(gè)閥開啟以吸入空氣。由此，確定燃油噴射到其內(nèi)以加速 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的氣缸。因?yàn)槿紵h(huán)是一種循環(huán)過程，所以可以確定在 隨后過程步驟中燃油噴射到其內(nèi)的氣缸的次序?？梢越璐吮苊忾L時(shí)間 的同步過程。
控制裝置適用于評估所提供的第一軸的角位置信息，并評估用于 第一和第二軸的相位的信息或者第一軸和第二軸的角位置信息，并且 由此提供控制信號，借以設(shè)定在第一軸與第二軸之間的可預(yù)定的相位 差。在此，可預(yù)定的相位差可以被預(yù)定為針對高效率的燃油消耗?？?制裝置也可以確定燃油噴射到其內(nèi)的氣缸的次序。
主動(dòng)傳感器或者主動(dòng)式軸狀態(tài)裝置可以適用于直接確定軸的角位 置或者在第一軸與第二軸之間的相位差。
在這里，主動(dòng)傳感器應(yīng)該被理解為有高相位分辨率或者角位置分 辨率的傳感器。主動(dòng)傳感器的相位分辨率或者角位置分辨率例如可以
為i。，并且主動(dòng)傳感器例如可以識別步進(jìn)為o.r的相位改變或者角位 置改變。通過該高分辨率可以將主動(dòng)傳感器和傳統(tǒng)的傳感器區(qū)別開來。
主動(dòng)傳感器可以滿足更多的標(biāo)準(zhǔn)。主動(dòng)傳感器可以具有例如5。
NW (即關(guān)于凸輪軸5。)或者5°電馬達(dá)(即關(guān)于電動(dòng)馬達(dá)5。)的高
相位分辨率。此外，主動(dòng)傳感器例如可以識別以步進(jìn)為o.r Kw(即關(guān) 于曲軸o.r )相位改變或者角位置改變。
主動(dòng)傳感器也可以實(shí)現(xiàn)不間斷的監(jiān)控功能。這意味著，如果例如 發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)被關(guān)閉，主動(dòng)傳感器也可以監(jiān)控第一軸和第二軸的角位置或者相位差。
此外，主動(dòng)傳感器可以識別緩慢的相位改變或者緩慢的角位置改 變，并且主動(dòng)傳感器還可以在第一軸和第二軸緩慢轉(zhuǎn)速情況下識別相 位改變或者角位置改變。因此也可以在軸的緩慢轉(zhuǎn)速情況下由傳感器 (Geber)識別齒側(cè)(Flanken)。在這里，相位或者角位置的緩慢改變 例如位于0。 KW/分鐘至5。 KW/分鐘的范圍內(nèi)或者位于0。 KW/分鐘至 10° KW/分鐘的范圍內(nèi)。緩慢或者低轉(zhuǎn)速例如是從0轉(zhuǎn)/分鐘至50轉(zhuǎn)/分 鐘或者從0轉(zhuǎn)/分鐘至80轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速。在此，該轉(zhuǎn)速可以是軸轉(zhuǎn)速、 尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
主動(dòng)傳感器也可以在緩慢轉(zhuǎn)速情況下識別軸旋轉(zhuǎn)方向或者軸旋轉(zhuǎn) 方向的改變。換句話說，主動(dòng)傳感器也識別第一軸和第二軸中的一個(gè) 軸的逆轉(zhuǎn)。
在這里，主動(dòng)傳感器可以具有以下這些標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個(gè)，艮P， 在低轉(zhuǎn)速情況下齒側(cè)識別、高分辨率、不間斷的監(jiān)控功能和逆轉(zhuǎn)識別。
角位置例如可以表示到固定參考位置的角度。角位置可以通過在 參考位置上施加的標(biāo)記來識別。
軸狀態(tài)在本文范圍內(nèi)意指軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以是軸 在確定時(shí)間的角位置、轉(zhuǎn)速、確定數(shù)量的脈沖或者軸的相位信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例提出，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段或者發(fā) 動(dòng)機(jī)停機(jī)階段同步發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的軸的方法。首先，借助第一主動(dòng)傳感器 測定第一軸的角位置并且借助第二主動(dòng)傳感器測定第二軸的角位置。 向控制裝置提供第一軸的角位置和第二軸的角位置。作為測定第二軸 的角位置的另選方案，可以確定在第一軸與第二軸之間的相位并且將 其提供給控制裝置?？刂蒲b置確定基于此的控制信號并提供該控制信號，以設(shè)定在第一軸與第二軸之間的可預(yù)定的相位差。該控制信號可 以被用于將相位差調(diào)節(jié)到額定值。第一主動(dòng)傳感器(215)和第二主動(dòng) 傳感器(218、 220)還適用于識別在軸轉(zhuǎn)速的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之 間的軸轉(zhuǎn)速。此外，第一主動(dòng)傳感器(215)和第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向的逆轉(zhuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例提出計(jì)算機(jī)可讀取的介質(zhì)，程序被存儲 在所述介質(zhì)上，如果處理器執(zhí)行程序，那么所述程序控制上述方法步 驟。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例提出用于軸同步的程序單元，如果程序 單元由處理器執(zhí)行或處理，那么所述程序單元控制上述方法步驟。
借助本發(fā)明可以生成相位差信號作為控制信號，該控制信號可以 用作為驅(qū)動(dòng)信號，用于設(shè)定在兩個(gè)軸之間的相位差。兩個(gè)軸其中的一 個(gè)可以是內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸，而另一個(gè)軸可以是內(nèi)燃機(jī)的曲軸。
內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)持續(xù)時(shí)間例如可以是l秒鐘，其中，該起動(dòng)持續(xù)時(shí)間 可以由用于同步控制機(jī)構(gòu)的時(shí)間部分和原本啟動(dòng)過程組成，在啟動(dòng)過 程出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火。如果在紅燈期間關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，可以在停車-起動(dòng)系 統(tǒng)情況下出現(xiàn)起動(dòng)過程。
將發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的一個(gè)原因是，可以減低燃油消耗或者降低有害物 質(zhì)排放。尤其是在混合動(dòng)力車輛情況下，可以在車輛停止?fàn)顟B(tài)下關(guān)閉
發(fā)動(dòng)機(jī)(如同其在紅燈期間進(jìn)行的那樣)以便之后其盡可能快地起動(dòng)。
停車-起動(dòng)系統(tǒng)是一種系統(tǒng)，其自動(dòng)識別發(fā)動(dòng)機(jī)和尤其是具有發(fā) 動(dòng)機(jī)的車輛或者汽車處于停車階段。如果停車階段例如是通過發(fā)動(dòng)機(jī)
轉(zhuǎn)速的降低來識別的，那么停車-起動(dòng)系統(tǒng)可以自動(dòng)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。 一旦 車輛再次開始運(yùn)動(dòng)，停車-起動(dòng)系統(tǒng)執(zhí)行再次的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸與發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸同步對起動(dòng)來說是必要的。通過同步， 可以影響內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的燃燒過程。因此通過同步可以實(shí)現(xiàn)可預(yù)定的閥開 啟和閥關(guān)閉。由此，起動(dòng)過程可以例如關(guān)于廢汽排放、消耗和負(fù)載而 被影響。借助控制設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)同步。如果實(shí)現(xiàn)了一種預(yù)定的分配關(guān) 系，即曲軸位置和凸輪軸位置的關(guān)系，那么可以在曲軸和凸輪軸之間 實(shí)現(xiàn)同步。
為了分配曲軸位置和凸輪軸位置，可以使用第一軸的狀態(tài)或者角 位置以及第二軸的狀態(tài)或者角位置。例如可以根據(jù)探測在凸輪軸或者 曲軸上的特征性標(biāo)記來確認(rèn)曲軸位置和凸輪軸位置的分配關(guān)系?？梢?br> 存在于軸上的特征性標(biāo)記例如可以是傳感輪(例如60-2個(gè)齒)的缺省的 齒、尤其是傳感齒輪或者傳感器目標(biāo)輪的缺省的齒，或者是在傳感輪 上的齒側(cè)識別標(biāo)記。其例如也可以是施加在軸上的半月形識別標(biāo)志， 用以確定該軸的角。
內(nèi)燃機(jī)的關(guān)閉過程可以有很大的隨機(jī)性。這意味著，在停車階段 關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，活塞的停止位置是隨機(jī)的?？梢赃@樣理解，活塞的準(zhǔn) 確位置以及進(jìn)而與活塞連接的曲軸的角是不可預(yù)見的。例如在內(nèi)燃機(jī) 氣缸內(nèi)(活塞在其內(nèi)引導(dǎo))，在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉之后直至約l秒鐘還會(huì)存在 高的壓力。在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)之后，發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有每分鐘O轉(zhuǎn)(U/min或 者min—1)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。然而活塞內(nèi)還存在的壓力可以導(dǎo)致未加控制 的以曲軸再旋轉(zhuǎn)方式的減壓過程，由此重新同步是不可缺少。
這樣，曲軸例如甚至可以在關(guān)閉過程的最后部分逆轉(zhuǎn)。也就是說 在關(guān)閉過程的最后部分，曲軸可以在與發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的通常方向相反 的方向上進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。該逆轉(zhuǎn)例如可以是50GradKW到70GradKW (度曲 軸)的值。在此，1 GradKW表示曲軸相對于參考位置旋轉(zhuǎn)l度。
傳統(tǒng)的曲軸傳感器基于曲軸或凸輪軸在關(guān)閉過程中出現(xiàn)的低轉(zhuǎn)速的原故，不能探測曲軸的旋轉(zhuǎn)尤其是曲軸的逆轉(zhuǎn)。因此在每分鐘零轉(zhuǎn) (U/mm)范圍內(nèi)的低轉(zhuǎn)速情況下，傳統(tǒng)的曲軸傳感器可能是不起作用 的，也就是說盡管存在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，但識別不到軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
借助同步裝置在發(fā)動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)期間也可以以第一傳感器、第二 傳感器和控制機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，尤其是控制裝置追蹤到角位置。例如可以避 免，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段，丟失在第一軸與第二軸之間的同步或者同步 性，尤其是丟失在曲軸與凸輪軸之間的同步。
為避免同步的丟失，第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器也可以在 發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段期間確定角位置，該角位置可以是軸狀態(tài)的例子。主 動(dòng)傳感器也可以識別曲軸逆轉(zhuǎn)或者凸輪軸逆轉(zhuǎn)。曲軸逆轉(zhuǎn)和凸輪軸逆 轉(zhuǎn)尤其是在奧托發(fā)動(dòng)機(jī)(Otto-Motor)情況下可以具有不同轉(zhuǎn)數(shù)。
第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器可以這樣設(shè)置，即，使得在發(fā) 動(dòng)機(jī)停機(jī)階段期間(也就是說，在基本每分鐘零轉(zhuǎn)的軸旋轉(zhuǎn)情況下) 也能夠?qū)⑤S狀態(tài)傳輸至控制裝置。由此，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段期間也能 保持凸輪軸和曲軸同步。因此對于所有隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，用于同步 凸輪軸和曲軸以及同步控制機(jī)構(gòu)(尤其是控制裝置)的持續(xù)時(shí)間就被 節(jié)約了。
在較長的關(guān)閉持續(xù)時(shí)間或發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段也可以保持同步，由此， 無需經(jīng)歷同步的持續(xù)時(shí)間就可以進(jìn)行初始的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。在這里，初 始的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)可以被這樣理解，即所述發(fā)動(dòng)機(jī)在點(diǎn)火系統(tǒng)關(guān)閉的情 況下被關(guān)閉。例如在泊車過程之后可能需要初始的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
然而在該中斷階段，同步裝置或者控制裝置可以繼續(xù)為軸同步工 作。但為此需要，在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)期間給控制裝置供應(yīng)能量。例如可以 借助EVT部件(電動(dòng)閥定時(shí)系統(tǒng))保持同步或同步性。不同于液壓凸輪 軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在EVT系統(tǒng)中可以借助電動(dòng)馬達(dá)相對于曲軸調(diào)節(jié)凸輪軸。通過同步，凸輪軸和曲軸可以如此相互設(shè)定，以使得在第一點(diǎn)火 過程中可以加速執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。由此，用于隨后起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) 持續(xù)時(shí)間大約減少一半。這意味著，在系統(tǒng)或者內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)過程正常
起動(dòng)持續(xù)時(shí)間為l秒鐘的情況下，借助同步裝置可以降至大約0.5秒鐘。
發(fā)動(dòng)機(jī)同步裝置包括第一主動(dòng)傳感器、第二主動(dòng)傳感器以及控制 裝置，第一主動(dòng)傳感器適用于獲取第一軸的角位置，第二主動(dòng)傳感器 適用于獲取第二軸的角位置。在此，第一主動(dòng)傳感器適用于向控制裝 置提供第一軸的角位置，而第二傳感器適用于向控制裝置提供第二軸 的角位置。控制裝置適用于評估從主動(dòng)傳感器接收的角位置信息，并 且提供控制信號用于設(shè)定在第一軸與第二軸之間的可預(yù)定的相位差。
軸狀態(tài)或者在兩個(gè)軸之間的相位狀態(tài)例如可以借助相應(yīng)的傳感器 以磁、光或者電的形式來獲取。該狀態(tài)也可以間接通過在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸 內(nèi)的壓力或者通過發(fā)動(dòng)機(jī)爆震信號來獲取。
根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例，還可以如此設(shè)置第一主動(dòng)傳感 器和第二主動(dòng)傳感器，即在第一軸和第二軸的旋轉(zhuǎn)停止期間，使得不 間斷監(jiān)控第一軸的角位置和第二軸的角位置或者第一軸相對于第二軸 的相位成為可能。
因此，在靜止?fàn)顟B(tài)下也可以監(jiān)控第一軸的角位置相對于第二軸的 角位置的同步。
根據(jù)本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例，同步裝置具有第三傳感器，其 中，第三傳感器適用于測定第三軸的角位置。在這里，第三傳感器適 用于向控制裝置提供測定的關(guān)于第三軸角位置的信息。
借助測量，但也借助已知的與另一測量參數(shù)相關(guān)的相關(guān)性的計(jì)算，進(jìn)行角位置的確定。于是，可以依據(jù)齒側(cè)數(shù)量或者通過傳動(dòng)比來確定 角位置。第三傳感器可以提高角位置確定的精度并且可以被構(gòu)造為被 動(dòng)或者主動(dòng)傳感器。在此，其可以是在軸上已經(jīng)存在的傳感器中的一 個(gè)。
此外，根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施例，第三傳感器是主動(dòng)傳感器。
根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)示例性實(shí)施例提出一種同步裝置，其包括調(diào)節(jié) 元件，該調(diào)節(jié)元件與第三軸耦合。在這里，第三軸與第一軸和第二軸 運(yùn)動(dòng)耦合。在此，調(diào)節(jié)元件被這樣設(shè)置，尤其是運(yùn)動(dòng)耦合這樣安排， 即可預(yù)定的相位角或者可預(yù)定的相位差可以借助第三軸的加速或者制 動(dòng)來設(shè)定。
第一軸、第二軸和第三軸例如可以是行星齒輪裝置的軸，由此可 以獲得運(yùn)動(dòng)耦合。在這里軸可以通過安裝在軸上的齒輪相互耦合。通 過傳動(dòng)比確定相應(yīng)軸的轉(zhuǎn)速比、齒數(shù)比或者周長比。傳動(dòng)比(即行星 齒輪裝置的齒輪彼此間的齒數(shù)比或者軸彼此間的轉(zhuǎn)速比)可以通過傳 動(dòng)'公式來確定。
如果主動(dòng)傳感器僅設(shè)置在第一軸或者第二軸之一上，也可以通過 提供第三軸的角位置或者狀態(tài)信息來確定第一軸到第二軸的相位差。 也就是三個(gè)軸可以是具有固定傳動(dòng)比的三軸傳動(dòng)裝置的部分。這三個(gè) 軸可以是發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸、發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸或者EVT系統(tǒng)的調(diào)節(jié)軸。在這里軸 相互的分配關(guān)系可以是任意的。在此，如此設(shè)置EVT系統(tǒng)，即可以借助 調(diào)節(jié)軸的旋轉(zhuǎn)來設(shè)定在曲軸與凸輪軸之間的相位角。調(diào)節(jié)軸的調(diào)節(jié)也 可以借助電動(dòng)馬達(dá)實(shí)現(xiàn)。
第三軸的角位置也可以借助輔助傳感器來獲取。輔助傳感器可以 在軸的旁邊測定軸狀態(tài)。這意味著，用于測定軸狀態(tài)的輔助傳感器不 以直接作用到該軸上的方式來確定其狀態(tài)，而是通過被傳遞的軸特征來確定軸狀態(tài)。輔助傳感器也可以布置在與主傳感器(例如第一主動(dòng) 傳感器或者第二主動(dòng)傳感器)相同的軸上。在此，輔助傳感器可以并 行布置或者作為另一傳感器的補(bǔ)充來布置。輔助傳感器可以采集關(guān)于 軸狀態(tài)的附加信息。
第一主動(dòng)傳感器、第二主動(dòng)傳感器和第三傳感器可以具有一個(gè)或 者多個(gè)傳感器或者傳感器元件。其中，在軸上應(yīng)用多個(gè)傳感器可以提 高所提供的信息的精度。也可以使用主動(dòng)傳感器和被動(dòng)傳感器的組合。 這樣例如借助三個(gè)霍爾傳感器(其順序設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)內(nèi)且被電動(dòng)馬 達(dá)的永磁體激勵(lì))可以識別連接在電動(dòng)馬達(dá)上的軸的旋轉(zhuǎn)方向。在這 里，這三個(gè)傳感器可以被看作為配套的傳感器。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例提出同步裝置，其中，調(diào)節(jié)元件適用于借 助第三軸設(shè)定在第一軸與第二軸之間的相位差。
這意味著，為了設(shè)定在第一軸與第二軸之間的相位差，調(diào)節(jié)器或 者調(diào)節(jié)元件不直接作用到第一軸和第二軸上，而是調(diào)節(jié)元件可以作用
到與第軸和第二軸耦合的軸上。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例提出同步裝置，其中，調(diào)整元件被構(gòu)造為 電動(dòng)馬達(dá)。
在此，電動(dòng)馬達(dá)可以具有第一運(yùn)行狀態(tài)，其中，電動(dòng)馬達(dá)將電能 轉(zhuǎn)化為力。在第一運(yùn)行狀態(tài)下，電動(dòng)馬達(dá)作為致動(dòng)器運(yùn)行。
此外，電動(dòng)馬達(dá)可以具有第二運(yùn)行狀態(tài)，其中，電動(dòng)馬達(dá)從包括 內(nèi)燃機(jī)、第一軸和第二軸的系統(tǒng)中吸收能量。電動(dòng)馬達(dá)可以作為制動(dòng) 裝置工作以吸收能量。在此，軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被制動(dòng)。因此電動(dòng)馬達(dá)作 為發(fā)電機(jī)來工作。第三軸不僅可以具有調(diào)節(jié)元件還可以具有傳感器。調(diào)節(jié)元件和傳 感器可以整體合并到一個(gè)元件內(nèi)。
換句話說這意味著，借助第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器可以 確定第一軸的狀態(tài)和第二軸的狀態(tài)，并且借助另一個(gè)軸可以設(shè)定在第 一軸與第二軸之間的相位差。另一方面，可以借助第一主動(dòng)傳感器和 第三傳感器的組合或者借助第二主動(dòng)傳感器和第三傳感器的組合確定 第一軸的狀態(tài)和第二軸的狀態(tài)。在第一軸與第二軸之間的相位設(shè)定同 樣可以借助第三軸來實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例可以限制向調(diào)節(jié)元件或者相位設(shè)定裝置提 供能量。
調(diào)節(jié)元件可能需要能量，以設(shè)定在第一軸與第二軸之間的相位差。 該能量可以是電能或者電功率。在機(jī)動(dòng)車內(nèi)安裝內(nèi)燃機(jī)的情況下，調(diào) 節(jié)元件的能源供應(yīng)可以通過車載供電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。取決于針對調(diào)節(jié)而要 施加的力，可以要求相應(yīng)高的能量。由此，在車載供電系統(tǒng)內(nèi)存儲的 全部能量可以被施加用于調(diào)節(jié)。
因此，在對調(diào)節(jié)元件或者相位設(shè)定裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)必要的是，限 制所供應(yīng)的能量。在這里，可以采用動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的限制。接下來解釋 動(dòng)態(tài)與靜態(tài)限制之間的區(qū)別。
應(yīng)該如此理解靜態(tài)限制，s卩，引入功率(例如作為電壓和電流的
乘積U X I的電功率)的限制被限定為靜態(tài)值。這意味著，靜態(tài)值不
依賴于另一數(shù)值而改變，而是靜態(tài)固定。在用于電動(dòng)馬達(dá)、相位調(diào)節(jié)
裝置或相位設(shè)定裝置的借助PWM (脈沖寬度調(diào)制)運(yùn)行的電源供給 (Leistungsversorgung)情況下，靜態(tài)限制例如可以通過固定的工作比 來確定。電功率例如也可以通過確定最大準(zhǔn)許電流來靜態(tài)確定。在動(dòng)態(tài)限制情況下，引入調(diào)節(jié)元件或者相位設(shè)定裝置的功率是取
決于函數(shù)或者另一參數(shù)而改變的。該限制例如可以關(guān)于時(shí)間線性的、 或者可以作為其它外部測量的或內(nèi)部計(jì)算的參數(shù)的第n次函數(shù)。這樣，
該電源供給例如可以是車載供電系統(tǒng)的與電池充滿狀態(tài)相關(guān)的相對電 平。
在靜態(tài)限制情況下和動(dòng)態(tài)限制情況下，都可以限制至零，即沒有 功率。
換句話說提出這樣一種同步裝置，其中，至少第一傳感器和第二 傳感器是主動(dòng)傳感器。
在此，主動(dòng)傳感器應(yīng)該被理解為是可以滿足多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳感器。 主動(dòng)傳感器可以有高分辨率。高分辨應(yīng)該被理解為，例如主動(dòng)傳感器 在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)測定8個(gè)或者多于8個(gè)齒側(cè)。高分辨例如可以是安裝在軸上 的齒輪的60個(gè)齒，其中，齒輪也可以具有齒槽。
主動(dòng)傳感器也可以提供不間斷的監(jiān)控功能。這意味著，主動(dòng)傳感 器也可以在不存在能量的情況下(例如在發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)關(guān)閉時(shí))用 來監(jiān)控軸或者提供軸狀態(tài)。由此例如可以避免，在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在 曲軸與凸輪軸之間產(chǎn)生相位差。如果具有內(nèi)燃機(jī)的汽車借助換入的擋 位推進(jìn)，并且一個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)或者多個(gè)軸相互的旋轉(zhuǎn)因傳感器關(guān)閉而不 能被識別，那么可能在停機(jī)狀態(tài)下曲軸與凸輪軸之間產(chǎn)生相移。
此外，主動(dòng)傳感器可以在轉(zhuǎn)速接近每分鐘零轉(zhuǎn)的情況下識別齒側(cè) 識別標(biāo)記。也就是說，在緩慢旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸的狀態(tài)還可以一直被主動(dòng)傳 感器識別。
另外，主動(dòng)傳感器還可以識別軸的逆轉(zhuǎn)。逆轉(zhuǎn)可以被理解為，在 運(yùn)行時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的軸首先沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，與此相反，在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)和緩慢轉(zhuǎn)速情況下軸沿相反方向旋轉(zhuǎn)。主動(dòng)傳感器也使得在停車-起動(dòng)運(yùn) 行期間不間斷地監(jiān)控在曲軸與凸輪軸之間的相對的調(diào)節(jié)角成為可能。
不同于主動(dòng)傳感器，被動(dòng)傳感器應(yīng)該被描述為這樣一種傳感器， 其基本不具有逆轉(zhuǎn)識別功能并且不能獲取接近每分鐘零轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。因 此被動(dòng)傳感器對于低轉(zhuǎn)速來講在基本不起作用。低的、小的或慢的轉(zhuǎn) 速例如是在0轉(zhuǎn)/分鐘至50轉(zhuǎn)/分鐘之間的轉(zhuǎn)速。
除了第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器還可以使用至少另一被動(dòng) 傳感器。
根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例，調(diào)節(jié)元件包括傳感器，其中，該 傳感器選自由第一主動(dòng)傳感器、第二主動(dòng)傳感器和第三傳感器組成的 組。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例提出同步裝置，其還具有相位保持裝置， 相位保持裝置適用于保持在第一軸與第二軸之間的可預(yù)定的相位差。 作為在全部停機(jī)階段和起動(dòng)階段期間借助同步裝置并通過調(diào)節(jié)元件或 者相位設(shè)定裝置調(diào)節(jié)相位角的另選措施或者并行措施，也可以采取其 他措施以保持相位或者可控地調(diào)節(jié)相位。相位保持裝置例如可以造成 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)械鎖止。
例如在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)執(zhí)行機(jī)械鎖止并保持住在第一軸與第二軸之 間的相位偏移。借此例如可以避免，因?qū)νＶ管囕v的推動(dòng)而在第一軸 與第二軸之間導(dǎo)致相移。
此外，鎖定可以被構(gòu)造為電動(dòng)馬達(dá)的相位調(diào)節(jié)裝置、相位設(shè)定裝 置或者調(diào)節(jié)器，這也是可能的。
保持相位或者相位位置同樣可以通過預(yù)張緊借助自保持實(shí)現(xiàn)。在此，例如軸擠壓檔塊并且可以避免旋轉(zhuǎn)。保持相位的又一可能性可以 通過安裝主動(dòng)制動(dòng)器獲得，制動(dòng)器在設(shè)定到預(yù)定相位差之后被拉緊并 且可以確保保持固定的相移。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，調(diào)節(jié)元件被構(gòu)造用于在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉過程 中設(shè)定在第一軸與第二軸之間的相位差。
因此，在最終關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以設(shè)定在第一軸與第二軸之間的 所希望的相位差。為此還可以引入例如相位保持裝置，相位保持裝置 針對在最后發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉之后所執(zhí)行的初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)提供所希望的相 位差。因此，初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程可以被加速。另選的可以規(guī)定，在 關(guān)閉過程的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，相位差將借助調(diào)節(jié)元件或者相位設(shè)定裝置來 恒定保持或者恒定調(diào)節(jié)。
根據(jù)發(fā)明另一實(shí)施例提出同步裝置，其自發(fā)動(dòng)機(jī)的位于發(fā)動(dòng)機(jī)的 參考轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)之間的某轉(zhuǎn)速開始被激活。在這里，發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速可以間接通過確定軸轉(zhuǎn)速來確定。
提供能量對于設(shè)定在第一軸與第二軸之間的相位差來講是必需 的。為了不在整個(gè)運(yùn)行期間施加用于調(diào)節(jié)在第一軸與第二軸之間的相 位位置的能量，同步裝置可以自小的或者低的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速才開始接通。 在此，小的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以是在每分鐘零轉(zhuǎn)至參考轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)速參考 值的范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)速。因此可以在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)的范圍內(nèi)才設(shè)定用于下一 次起動(dòng)的在曲軸與凸輪軸之間的有利的相位差。
調(diào)節(jié)元件不僅可以被設(shè)置為致動(dòng)器以調(diào)節(jié)相位差，而且借助調(diào)節(jié) 元件或者電動(dòng)馬達(dá)還可以確定軸的狀態(tài)或者運(yùn)動(dòng)。此外，例如可以在 無換向器發(fā)動(dòng)機(jī)或者電動(dòng)馬達(dá)(也就是說，沒有換向器的發(fā)動(dòng)機(jī))中
在發(fā)動(dòng)機(jī)繞組中生成感生電流，由此調(diào)節(jié)元件可以被設(shè)置為主動(dòng)傳感 器。根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例，調(diào)節(jié)元件或者電動(dòng)馬達(dá)可以具有多個(gè)傳 感器元件。由此，借助相位調(diào)節(jié)裝置可以識別軸的逆轉(zhuǎn)。無換向器的 電動(dòng)馬達(dá)可以具有永磁體。永磁體可以以確定次序激勵(lì)設(shè)置在電動(dòng)馬 達(dá)上的霍爾傳感器。該次序可以由控制裝置評估并且可以確定發(fā)動(dòng)機(jī) 運(yùn)動(dòng)方向。此外，通過使用多個(gè)傳感器代替一個(gè)傳感器，可以改善傳 感器的分辨率。
根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例提出同步裝置，其中，至少一個(gè)傳 感器被構(gòu)造為磁場傳感器。另外，應(yīng)用光學(xué)傳感器也是可行的。
磁場傳感器例如可以是霍爾傳感器或者磁阻傳感器(MR-SensOT)。 借助磁場傳感器在小轉(zhuǎn)速情況下也可以實(shí)現(xiàn)齒側(cè)識別。
根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例，同步裝置包括存儲裝置，關(guān)于在第一軸 與第二軸之間的相位差的信息可以存儲在存儲裝置內(nèi)。
因而，盡管電流供給被切斷.，但是仍可以在非易失性存儲器內(nèi)存 儲用于下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的希望的相位差，并且可以調(diào)用該相位差。因 此，允許快速設(shè)定兩個(gè)軸之間的希望的相位差并且由此發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過 程被加速。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，相位保持裝置被構(gòu)造用于在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān) 閉階段或者停車-起動(dòng)階段恒定保持第一軸與第二軸之間的被設(shè)定的相 位差或者被設(shè)定的相位角。
例如可以使用機(jī)械鎖止裝置以保持相位差。也可以借助與相位設(shè) 定裝置組合的調(diào)節(jié)器或者控制裝置而保持在第一軸與第二軸之間的恒 定的相位角。發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉階段可以是 一 個(gè)時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)通 過切斷點(diǎn)火系統(tǒng)而被關(guān)閉。但也可以借助發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉階段來表示發(fā)動(dòng) 機(jī)"熄火"或者在紅燈階段短時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的時(shí)間間隔。
根據(jù)本發(fā)明又一示例性實(shí)施例提供同步裝置，其具有被動(dòng)傳感器。 在至少第一軸和第二軸之一上相對于第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感 器附加地設(shè)置該被動(dòng)傳感器。
被動(dòng)傳感器可以提高主動(dòng)傳感器的精度?？刂奇溊缈梢杂杀粍?dòng) 傳感器監(jiān)控。因?yàn)榭刂奇溁诶匣Ч湍p原因可能具有一定的公 差，其將會(huì)影響利用主動(dòng)傳感器獲取的信息，因此例如可以借助被動(dòng) 傳感器確定借助其可以補(bǔ)償公差的信息。
根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例提供用于在制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)使用的同步 裝置。
根據(jù)本發(fā)明另一示例性實(shí)施例，將這些傳感器(例如第一主動(dòng)傳 感器、第二主動(dòng)傳感器和第三傳感器)中的至少一個(gè)集成在凸輪軸調(diào) 節(jié)器內(nèi)。
凸輪軸調(diào)節(jié)器可以與傳感器一起作為一個(gè)單元來更換。
之前，本發(fā)明的許多構(gòu)造方式以與同步裝置有關(guān)地進(jìn)行描述。這 些構(gòu)造方式以相應(yīng)方式也適用于針對馬達(dá)內(nèi)的軸的同步的方法、計(jì)算 機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)和程序單元。
作為本發(fā)明的基本思想可以直觀地看到，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段期間
通過借助EVT組件保持同步或者同步性可以省略用于所有發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng) (也有可能是用于初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng))的控制機(jī)構(gòu)的同步的延續(xù)時(shí)間。 由此用于所有隨后起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的延續(xù)時(shí)間相對于通常的起動(dòng)過程可以減少一半。此外，可以降低安裝同步裝置的成本。另外，相對 于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以盡量改善發(fā)動(dòng)機(jī)效率，以使得通過借助同步裝置
而被客戶認(rèn)可的停車-起動(dòng)過程N(yùn)EFZ (新歐洲行駛循環(huán))循環(huán)消耗降低 了。例如可以節(jié)省直至同步的曲軸的兩次旋轉(zhuǎn)。
另外，可以降低發(fā)動(dòng)過程時(shí)的噪音生成。同步裝置在凸輪軸上設(shè) 有傳感器，借以探測凸輪軸位置和曲軸位置。另外，同步裝置具有連 接到EVT控制機(jī)構(gòu)或者控制裝置的連接部或者連接件。此外，可以進(jìn)行 到發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)的信號通信。
本發(fā)明可應(yīng)用在應(yīng)該相互探測兩個(gè)軸位置的位置中。在這里，這 些軸彼此局部靠近可以改善傳感機(jī)構(gòu)的集成。本發(fā)明也可以應(yīng)用于液 壓凸輪軸調(diào)節(jié)系統(tǒng)。另外本發(fā)明例如也可以應(yīng)用于制動(dòng)系統(tǒng)。
曲軸角位置信息和凸輪軸角位置信息可以間接通過評估轉(zhuǎn)速信息 或者軸狀態(tài)來生成(確定時(shí)間內(nèi)確定數(shù)量的事件)。轉(zhuǎn)速信息例如可 以通過在時(shí)間間隔內(nèi)識別到的齒的數(shù)量來確定。 一方面，凸輪軸和曲 軸可以配備絕對角傳感器以快速同步。絕對角傳感器使得已經(jīng)在起動(dòng)-停車系統(tǒng)的初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的功能性成為可能。 在這里，初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)可以被理解為行駛循環(huán)的第一次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
在此，起動(dòng)-停車系統(tǒng)應(yīng)該是這樣的系統(tǒng)，即在初始發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí) 允許同步凸輪軸和曲軸，與此同時(shí)，停車-起動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)該是這樣的系統(tǒng)， 其在運(yùn)行期間允許同步。
功能被擴(kuò)展的簡單傳感器適于作為主動(dòng)傳感器。功能擴(kuò)展例如可 以是識別或者計(jì)算軸的逆轉(zhuǎn)，以及在停車-起動(dòng)運(yùn)行期間，也可以在轉(zhuǎn) 速接近每分鐘零轉(zhuǎn)的非常低轉(zhuǎn)速情況下，不間斷地監(jiān)控凸輪軸角或者 曲軸角。主動(dòng)傳感器也可以獲取傳感器目標(biāo)輪無論在哪個(gè)方向上的運(yùn) 動(dòng)。在此，傳感器目標(biāo)輪可以是固定在軸上的齒輪，其運(yùn)動(dòng)例如可以通過齒輪的在傳感器旁經(jīng)過的齒而被獲取。在這里，齒輪的運(yùn)動(dòng)對應(yīng) 軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明的一方面在于提供測量參數(shù)，其被用于通過擴(kuò)展EVT系統(tǒng) 在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段保持曲軸和凸輪軸的同步。因?yàn)閭鲃?dòng)裝置和調(diào)節(jié)元 件優(yōu)選位于凸輪軸的端部，所以可以在傳動(dòng)側(cè)端部本地獲取所有針對 同步必須的測量參數(shù)。然而，傳感器可以設(shè)置在軸的任意位置上。在 此，凸輪軸傳感器可以與調(diào)節(jié)元件相鄰。通過將EVT信息處理按確定方 式連接到車輛控制機(jī)構(gòu)上(例如通過如CAN總線(控制器局域網(wǎng))的 總線連接)，在EVT本地獲取的同步信息將被傳輸至控制系統(tǒng)。
借助主動(dòng)傳感器或者絕對角傳感器可以獲取曲軸位置。由此，發(fā) 動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)可以獲知曲軸的初始位置。發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)可以是控制 裝置的一部分。
通過應(yīng)用具有固定傳動(dòng)比的三軸傳動(dòng)裝置，可以相互確定三軸傳 動(dòng)裝置的三個(gè)軸的轉(zhuǎn)速、角或者加速度。在相位調(diào)節(jié)裝置或者電動(dòng)馬 達(dá)內(nèi)的轉(zhuǎn)速測定可以與曲軸相關(guān)地具有高分辨率。通過在相位調(diào)節(jié)裝 置內(nèi)應(yīng)用的多個(gè)傳感器元件可以使得角位置識別具有識別逆轉(zhuǎn)的能 力。三軸傳動(dòng)裝置可以是行星齒輪裝置，其中，行星齒輪裝置可以具 有主動(dòng)元件、調(diào)節(jié)元件和從動(dòng)元件。主動(dòng)元件可以與曲軸連接，行星 齒輪裝置的調(diào)節(jié)元件可以與調(diào)節(jié)軸連接，而從動(dòng)元件可以與凸輪軸連 接。軸轉(zhuǎn)速可以通過傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比相互確定。
此外，在軸上探測到第一次旋轉(zhuǎn)之前，起動(dòng)信號的獲取可以使電 子組件和/或電氣組件進(jìn)入預(yù)備狀態(tài)。


下面參考附圖描述本發(fā)明的有利的實(shí)施例 圖l示出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程的測量記錄。圖2根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出EVT，其具有用于快速發(fā)動(dòng)機(jī) 起動(dòng)的停車-起動(dòng)系統(tǒng)支持裝置。
具體實(shí)施例方式
圖l示出發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程的測量記錄。圖l中所示的測量記錄示例 性地示出在針對普通停車-起動(dòng)運(yùn)行情況的卯。C典型工作油溫情況下 的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程。X軸100表示時(shí)間且Y軸101表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。直至 發(fā)動(dòng)機(jī)開始其正常運(yùn)行的起動(dòng)時(shí)間或間隔以間隔102表示。
在測量曲線103中圖1左端部的開始區(qū)域內(nèi)可以看到，在位于發(fā)動(dòng) 轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速中出現(xiàn)三個(gè)壓縮104、 105和106。在三個(gè)壓縮 104、 105和106不發(fā)生點(diǎn)火。三個(gè)壓縮104、 105和106位于起動(dòng)時(shí)間間 隔102的第一個(gè)二分之一處。從第四個(gè)壓縮107才開始發(fā)生第一點(diǎn)火過 程，接著發(fā)動(dòng)機(jī)加速到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。發(fā)動(dòng)機(jī)以空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速運(yùn)行的范圍以間 隔108表示并且在圖1右部分中示出。
圖2根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例示出EVT系統(tǒng)，其具有針對快速 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的停車-起動(dòng)系統(tǒng)支持裝置。
在圖2中可以看到發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸曲軸系統(tǒng)。其中，示出凸輪軸201 和曲軸202。曲軸202具有曲柄203。在左端部，曲軸202的軸205接 合到傳動(dòng)裝置204內(nèi)，傳動(dòng)裝置204在圖2中僅部分地示出。在圖2 中示出控制鏈206，其將曲軸202與凸輪軸201連接。在曲軸202與凸 輪軸201之間的傳動(dòng)比為2比1。這意味著，如果不存在調(diào)節(jié)過程，那 么凸輪軸201的一次完全旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于曲軸202的兩次完全旋轉(zhuǎn)。調(diào)節(jié) 軸207相對于凸輪軸201這樣設(shè)置，以使得調(diào)節(jié)軸207對稱軸和凸輪 軸201對稱軸重合。調(diào)節(jié)軸207通過傳動(dòng)裝置204與凸輪軸201、曲軸 202耦合?？刂奇?06位于鏈輪上方，在此，鏈輪集成在傳動(dòng)裝置204 內(nèi)。可以借助調(diào)節(jié)軸207通過傳動(dòng)裝置204設(shè)定在凸輪軸201旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)與曲軸202旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的相位。在調(diào)節(jié)軸207上設(shè)置有相位調(diào)節(jié)裝置或者調(diào)節(jié)元件(例如電動(dòng)馬 達(dá))用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)軸207。調(diào)節(jié)元件在圖2中未示出。調(diào)節(jié)裝置或者調(diào) 節(jié)元件是EVT系統(tǒng)的一部分。EVT系統(tǒng)除了具有調(diào)節(jié)元件之外還有控 制裝置208?？刂蒲b置208包括EVT控制機(jī)構(gòu)209和發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu) 210，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)210和EVT控制機(jī)構(gòu)通過連接部222連接。 連接部222例如可以是如CAN總線的總線。EVT控制機(jī)構(gòu)209的功能 也可以集成或部分集成在電馬達(dá)、電動(dòng)馬達(dá)或相位調(diào)節(jié)裝置或者發(fā)動(dòng) 機(jī)控制機(jī)構(gòu)210內(nèi)。
控制裝置208以及尤其是EVT控制機(jī)構(gòu)209通過連接部211與輔 助傳感器212連接，連接部211同樣可以被構(gòu)造為總線。在這里，輔 助傳感器212可以獲取調(diào)節(jié)軸207的狀態(tài)并傳輸?shù)紼VT控制機(jī)構(gòu)。傳 感器212可以集成在相位調(diào)節(jié)裝置內(nèi)。傳感器212可以是主動(dòng)傳感器， 其例如可以是EVT的換向傳感器。
凸輪213布置在凸輪軸201上。在傳動(dòng)裝置204的區(qū)域內(nèi)，凸輪 軸齒側(cè)傳感器214沿軸向布置在凸輪軸上。凸輪軸齒側(cè)傳感器214這 樣構(gòu)成，即，借助凸輪軸傳感器215的幫助可以識別關(guān)于凸輪軸旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。可以通過也可以被構(gòu)造為總線的連接部216向控制裝置 208傳輸軸狀態(tài)裝置215或者凸輪軸傳感器215的狀態(tài)信息。
在圖2中曲軸202的右邊緣上示出曲軸齒側(cè)傳感器217或者傳感 器目標(biāo)輪217，傳感器目標(biāo)輪217沿軸向設(shè)置在曲軸202的軸205上。 在曲軸202旋轉(zhuǎn)情況下可以通過曲軸傳感器218獲取曲軸202的狀態(tài)， 并通過連接部219傳送至控制裝置208，連接部219也可以被構(gòu)造為如 CAN總線的總線。為了識別傳感器目標(biāo)輪217的狀態(tài)，曲軸傳感器218 掃描特征標(biāo)記。
借助獲取控制鏈208運(yùn)動(dòng)的輔助傳感器220，可以通過也能被構(gòu)造為總線的連接部221向控制裝置208傳輸傳感器信息。通過連接部211、 216、 219、 221和222接收的全部信息可以在控制裝置208內(nèi)評估，并 且這些信息作為調(diào)節(jié)參數(shù)通過具有調(diào)節(jié)元件的控制裝置208的(在圖2 中未示出的)連接部而被轉(zhuǎn)發(fā)到該調(diào)節(jié)元件。因此，允許設(shè)定在凸輪 軸201與曲軸202之間的相位差。
與借助傳感器212、 220、 218和215進(jìn)行傳感相關(guān)地，存在多種 布置可能性，下面將介紹這些布置可能性。
包括調(diào)節(jié)元件、調(diào)節(jié)軸207和傳動(dòng)裝置204的調(diào)節(jié)系統(tǒng)在傳動(dòng)側(cè) 與三個(gè)軸以應(yīng)用了傳動(dòng)件和沒有應(yīng)用傳動(dòng)件的方式連接。傳動(dòng)件的一 個(gè)示例是行星齒輪裝置。三個(gè)軸207、 201、 202在圖2中是調(diào)節(jié)軸207、 凸輪軸201和曲軸202。借助在這些軸207、 201、 202上的傳感器212、 220、 215、 218的信息的輔助或者借助傳感機(jī)構(gòu)(其安裝在EVT組件 上)例如調(diào)節(jié)傳感器212可以確定軸207、 201、 202的角度和轉(zhuǎn)速。 進(jìn)而可以確定在曲軸202與凸輪軸201之間的相對角度。在這里，可 以根據(jù)傳動(dòng)公式，傳動(dòng)公式在傳動(dòng)裝置204的傳動(dòng)比與軸207、 201、 202的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)角之間建立聯(lián)系。
除了主動(dòng)傳感器還可以補(bǔ)充使用被動(dòng)傳感器。通過應(yīng)用附加的被 動(dòng)傳感器可以提高確定曲軸202與凸輪軸201之間的相位差的精度。 借助附加的被動(dòng)傳感器例如可以消除或者排除因控制鏈206延伸而產(chǎn) 生的效果。在曲軸202與凸輪軸201之間的相位的附加移動(dòng)可以因此 被校正。
通過被動(dòng)的曲軸傳感器218、主動(dòng)凸輪軸傳感器215和主動(dòng)調(diào)節(jié)軸 傳感器212可以保持同步。借助傳動(dòng)公式，曲軸202的旋轉(zhuǎn)角可以從 凸輪軸傳感器215和調(diào)節(jié)軸傳感器212計(jì)算得出。該計(jì)算可以在控制 裝置20S內(nèi)進(jìn)行。求得的逆轉(zhuǎn)角可以傳送至發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)210。在凸輪軸201與曲軸202之間保持同步的另一可能性在于應(yīng)用主 動(dòng)曲軸傳感器218、被動(dòng)凸輪軸傳感器215和主動(dòng)調(diào)節(jié)軸傳感機(jī)構(gòu)212。
因?yàn)樵谇S202與控制鏈206之間存在的形狀配合，以及通過控 制傳動(dòng)裝置206在曲軸202與凸輪軸201之間的傳動(dòng)比是2比1，所以 曲軸角信息相對地傳送至EVT傳動(dòng)鏈輪223。在EVT傳動(dòng)鏈輪223上， 借助曲軸輔助傳感器220獲取曲軸角信息。例如相位調(diào)節(jié)裝置或者凸 輪軸調(diào)節(jié)器的傳動(dòng)裝置的鏈輪側(cè)的端部止擋中的一個(gè)可以承擔(dān)信息的 相對傳送，在安裝凸輪軸調(diào)節(jié)器(在圖2中未示出)時(shí)，該相位調(diào)節(jié) 裝置以朝向曲軸202限定取向安裝到凸輪軸201上。這里曲軸角位置 的獲取是在與EVT傳動(dòng)裝置的鏈輪側(cè)固定連接的構(gòu)件上進(jìn)行的。
為將特征性曲軸標(biāo)志傳遞至鏈輪323，另選的是可以使用控制鏈 206、控制帶206或者齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)206。在這里，特征性曲軸標(biāo)志可 以按照控制傳動(dòng)裝置206的長度多次施加在控制傳動(dòng)裝置206上。例 如控制傳動(dòng)裝置206的每個(gè)第x鏈節(jié)都可以具有傳感器可評估的加寬 的壓板?？刂奇?06的鏈節(jié)位置或者鏈節(jié)到曲軸外殼的位置是通過安 裝給定的或者可以在考慮調(diào)節(jié)角情況下，從將曲軸傳感器218的傳感 信息與曲軸輔助傳感器220的傳感信息進(jìn)行的比較或者從將曲軸傳感 器218的傳感信息與凸輪軸傳感器215的傳感信息進(jìn)行的比較中得出。 在直接與EVT傳動(dòng)裝置204的鏈輪側(cè)連接的構(gòu)件上獲取曲軸角位置。
通過主動(dòng)曲軸傳感器218、主動(dòng)凸輪軸傳感器215和被動(dòng)調(diào)節(jié)軸傳 感機(jī)構(gòu)212實(shí)現(xiàn)保持凸輪軸201和曲軸202同步的第三種可能性。在 該設(shè)計(jì)中，曲軸202以及凸輪軸201設(shè)有足夠精確的信號分辨率。通 過評估高分辨率曲柄轉(zhuǎn)角和高分辨率凸輪轉(zhuǎn)角可以直接算出相對的旋 轉(zhuǎn)角或者相位差。
保持凸輪軸201和曲軸202同步的另一示例是通過將所有傳感器 212、 220、 215、 218實(shí)施為主動(dòng)傳感器來實(shí)現(xiàn)的。此外，保持凸輪軸201和曲軸202同步也可以通過被動(dòng)曲軸傳感 器218以及通過用于曲軸或可選地用于凸輪軸的主動(dòng)調(diào)節(jié)軸相對傳感 機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。在這里，調(diào)節(jié)軸相對傳感機(jī)構(gòu)應(yīng)該直接獲取在凸輪軸201 與曲軸202之間相位差。由此可以使用例如WO 2004/020795公開的調(diào) 節(jié)軸相對傳感器。
保持凸輪軸201和曲軸202同步的另一示例還可以通過主動(dòng)曲軸 傳感器218及用于曲軸202和凸輪軸201的主動(dòng)調(diào)節(jié)軸相對傳感機(jī)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)。此外，主動(dòng)調(diào)節(jié)軸相對傳感機(jī)構(gòu)也可以設(shè)置在調(diào)節(jié)軸207與凸 輪軸201之間或者設(shè)置在調(diào)節(jié)軸207與曲軸202之間。這樣的設(shè)計(jì)也 是可行的，假如車輛配有快速起動(dòng)系統(tǒng)，其在曲軸202上需要這些主 動(dòng)傳感器。這里，具有調(diào)節(jié)軸相對傳感機(jī)構(gòu)的EVT可以不依賴于曲軸 信號精確計(jì)算在凸輪軸201與曲軸202之間的當(dāng)前相對角或者相位差。
如此構(gòu)造凸輪軸傳感器215，以使得凸輪軸傳感器215可提供足夠 的角分辨率或者足夠高的分辨率。例如凸輪軸傳感器215可以為實(shí)現(xiàn) 足夠的角分辨率而具有多于S個(gè)齒側(cè)的分辨率，并使得逆轉(zhuǎn)識別成為 可能。逆轉(zhuǎn)識別可以通過裝備具有兩個(gè)傳感元件的凸輪軸傳感器215， 并且在考慮到己知的傳感器線路的次序情況下評估由這兩個(gè)傳感器提 供的這些信息來實(shí)現(xiàn)。
此外，在運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)時(shí)，高分辨率主動(dòng)傳感器的評估可以僅在確 定的階段執(zhí)行。該確定的階段的特征在于，盡可能準(zhǔn)確確定轉(zhuǎn)速和/或 旋轉(zhuǎn)角是有意義的，并且針對評估需要很多信息。這例如可以是在發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)在低轉(zhuǎn)速的情況下。
在其它階段對精度的要求可能并不高。在這些階段以普通的被動(dòng) 傳感器進(jìn)行評估就是足夠的。由此可以縮減生成的信息數(shù)量，因此可 以減輕控制裝置208的處理器負(fù)擔(dān)。借助所描述的傳感可能性，可以在內(nèi)燃機(jī)全部停機(jī)階段和起動(dòng)階 段期間確定相位角。當(dāng)前角信息可以用于相位角調(diào)節(jié)。在這里，相位 角表示在凸輪軸201與曲軸202之間的與兩個(gè)軸的相互初始關(guān)系相關(guān) 的旋轉(zhuǎn)角。調(diào)節(jié)器可以通過與當(dāng)前算出的相位角比較來調(diào)節(jié)額定相位 角，額定相位角通過內(nèi)部計(jì)算獲得或者通過例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)210 而外部預(yù)給定。
一旦安裝在調(diào)節(jié)軸207上的調(diào)節(jié)元件(例如電馬達(dá))可以施加要 產(chǎn)生的能量，在發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)過程中就進(jìn)行曲軸202與凸輪軸201之間 的相位角調(diào)節(jié)，直至內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速降為零為止。此外還可以進(jìn)行相位角 調(diào)節(jié)。在接下來的內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)也可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)相位角。在這里， 調(diào)節(jié)相位角可以從識別起動(dòng)信號開始(例如操作加速踏板)、從識別 到某個(gè)確定的曲軸轉(zhuǎn)速開始或者在之此前就已經(jīng)開始了。
在曲軸靜止情況下，也如在非常低的曲軸轉(zhuǎn)速情況下，給調(diào)節(jié)元 件或電馬達(dá)帶來的能量大多非常高。特別是在低轉(zhuǎn)速情況下，引入調(diào)
節(jié)元件的大多非常高的能量基本由于凸輪軸的相對高的動(dòng)態(tài)力矩和靜 態(tài)力矩而發(fā)生。最高力產(chǎn)生于以凸輪213操作閥門彈簧時(shí)。假如基于 過高的負(fù)載力矩，調(diào)節(jié)元件在曲軸靜止情況下(也就是不由內(nèi)燃機(jī)驅(qū) 動(dòng)的曲軸)不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，或者在曲軸低轉(zhuǎn)速情況下不能進(jìn)行調(diào)節(jié)， 那么能量輸入將被靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)地限制。當(dāng)需要的能量輸入可能損害 調(diào)節(jié)元件時(shí)，能量輸入也被限制。在這里，能量輸入的限制可以以不 同方式實(shí)現(xiàn)。能量限制可以借助以下監(jiān)控實(shí)現(xiàn)
-凸輪軸位置監(jiān)控
-負(fù)載力矩監(jiān)控
-凸輪軸/曲軸/調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)速監(jiān)控 -調(diào)節(jié)元件(例如電馬達(dá))的力矩監(jiān)控 -電流監(jiān)控 -電壓監(jiān)控-工作比監(jiān)控
能量限制可以且應(yīng)該以包含溫度(例如油溫、外界溫度等)在內(nèi) 的所有變量的方式來實(shí)現(xiàn)。
在凸輪軸位置監(jiān)控中評估當(dāng)前的凸輪軸位置(也就是說凸輪軸201 的角)。如果在凸輪軸201的當(dāng)前位置以凸輪213操作閥門彈簧，那 么將引入到調(diào)節(jié)元件的能量取決于凸輪軸位置以靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)的方式 限制。在此，凸輪軸201的位置可以通過凸輪軸旋轉(zhuǎn)角確定。
在負(fù)載力矩監(jiān)控中，基于被評估的凸輪軸信息或者凸輪軸201的 狀態(tài)(例如轉(zhuǎn)速或者位置)計(jì)算負(fù)載力矩。此外，也可以借助曲軸202 和調(diào)節(jié)軸207以及傳動(dòng)裝置204上的信息的幫助，計(jì)算存在的負(fù)載力
矩。另外，例如通過力矩測量軸可以直接測量負(fù)載力矩。力矩也可以 由引入的功率的信息關(guān)于時(shí)間以基于模型的方式進(jìn)行評估。從負(fù)載的
預(yù)定的閾值開始就可以采取靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)限制。
凸輪軸-/曲軸-/調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn)速監(jiān)控可以通過觀測調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)軸轉(zhuǎn) 速、凸輪軸轉(zhuǎn)速和/或曲軸轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)。由此可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)/動(dòng)態(tài)限制。 例如，在識別到以每分鐘零轉(zhuǎn)程度的曲軸轉(zhuǎn)速時(shí)，可以將引入的功率 設(shè)為零。換句話說這意味著，在軸靜止?fàn)顟B(tài)情況下，不對凸輪軸201 相對于曲軸202的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)。
借助在控制裝置208內(nèi)對調(diào)節(jié)元件力矩或電流或電壓或工作比進(jìn) 行監(jiān)控，就可以按基于模型的方式計(jì)算調(diào)節(jié)元件或者電動(dòng)馬達(dá)的力矩。 此外，例如可以關(guān)于時(shí)間評估需要的電流、電壓和/或工作比并且算出 功率。從確定的閾開始或者與該引入功率普遍相關(guān)地，可以選擇動(dòng)態(tài) 限制或者靜態(tài)限制。作為調(diào)節(jié)曲軸202與凸輪軸201之間的相位角的 另選或者也可以并行也可以采取其他措施，以保持或者可控調(diào)節(jié)在曲 軸202與凸輪軸201之間的相位。在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉過程中已經(jīng)可以借助控制裝置208使曲軸202和凸 輪軸201為了下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)而到達(dá)所期望的新的額定角位置。由此， 到達(dá)用于下次發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的額定角的時(shí)間就被縮短了 。
可以利用進(jìn)入閥控制時(shí)間和排出閥控制時(shí)間以進(jìn) 一 步縮短起動(dòng)時(shí) 間。在此，爭取實(shí)現(xiàn)具有較少重疊的控制時(shí)間以及具有高效壓縮的控 制時(shí)間(也就是說進(jìn)入流動(dòng)點(diǎn)靠近下止點(diǎn))。
借助曲軸輔助傳感器觸發(fā)輪(在圖2中未示出)和凸輪軸傳感器 觸發(fā)輪214 (其具有最少8個(gè)齒側(cè))可以保證高的角分辨率。在這里， 以如此方式構(gòu)造軸狀態(tài)裝置，即，在軸完全旋轉(zhuǎn)一周時(shí)軸狀態(tài)裝置至 少提供8個(gè)齒側(cè)、齒側(cè)轉(zhuǎn)換或者脈沖。
為進(jìn)行識別， 一個(gè)或者多個(gè)傳感器目標(biāo)輪217、 214、 223可以由 永磁體材料或者鐵素體材料制成。軸狀態(tài)裝置具有傳感器目標(biāo)輪，其 中傳感器目標(biāo)輪可以由永磁體材料或者鐵素體材料制成。
曲軸輔助傳感器220的殼體和/或凸輪軸傳感器215的殼體可以集 成在EVT構(gòu)件內(nèi)，EVT構(gòu)件相對于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋放置。曲軸輔助傳感 器220或者凸輪軸傳感器215例如可以集成到電動(dòng)馬達(dá)殼體內(nèi)。由此 取消了傳感器殼體的附加的密封。
補(bǔ)充說明的是"包括"并不排除其它元件或者步驟并且"一個(gè)" 不排除多個(gè)。此外要說明的是，參考上述實(shí)施例之一描述的特征或者 步驟也可以與其它上述實(shí)施例的其它特征和步驟組合應(yīng)用。權(quán)利要求 內(nèi)的附圖標(biāo)記不是限制性的。
權(quán)利要求
1. 用于凸輪軸調(diào)節(jié)器的同步裝置，包括控制裝置(208)；第一主動(dòng)傳感器(215)，用于測定第一軸(201)的角位置；第二主動(dòng)傳感(218、220)，用于測定第二軸(202)的角位置或者用于測定所述第一軸(201)相對于所述第二軸(202)的相位；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)適用于向所述控制裝置(208)提供關(guān)于所述第一軸(201)的所述角位置的信息；其中，所述第二主動(dòng)傳感器(218、220)適用于向所述控制裝置(208)提供關(guān)于所述第二軸(202)的所述角位置的信息，或者關(guān)于在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述相位的信息；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、220)適用于識別至少在軸轉(zhuǎn)速的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之間的軸轉(zhuǎn)速；以及其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、220)適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)；其中，所述控制裝置(208)適用于提供控制信號，所述控制信號用于設(shè)定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的可預(yù)定的相位差。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的同步裝置，其中，所述第一主動(dòng)傳感器 (215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、220)還適用于在所述第一軸(201)和所述第二軸(202)的旋轉(zhuǎn)停止階段期間，以不間斷的方式監(jiān)控所述 第一軸(201)的所述角位置和所述第二軸(202)的所述角位置或者 所述第二軸(202)的所述相位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的同步裝置，還包括 第三傳感器(212)，用于測定第三軸(207)的角位置；其中，所述第三傳感器(212)適用于向所述控制裝置(208)提 供關(guān)于所述第三軸(207)的所述角位置的信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的同步裝置，其中，所述第三傳感器(212) 是主動(dòng)傳感器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的同步裝置，還包括 調(diào)節(jié)元件；其中，所述調(diào)節(jié)元件與第三軸(207)耦合；并且其中，所述第三軸(207)與所述第一軸(201)并且與所述第二軸(202)運(yùn)動(dòng)耦合；其中，所述調(diào)節(jié)元件適用于借助所述第三軸(207)的加速或者制動(dòng)設(shè)定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的可預(yù)定的相位角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的同步裝置， 其中，所述調(diào)節(jié)元件是電動(dòng)馬達(dá)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的同步裝置，其中，能夠以動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)的方式限制向所述調(diào)節(jié)元件供應(yīng)能量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5至7之一所述的同步裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件具有傳感器，所述傳感器選自由所述第一主 動(dòng)傳感器(215)、所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)和所述第三傳感 器(212)組成的組。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的同步裝置，還包括 相位保持裝置，所述相位保持裝置適用于保持在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述可預(yù)定的相位差。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的同步裝置，其中，所述調(diào)節(jié)元件適用于在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉過程中設(shè)定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位差。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至IO之一所述的同步裝置，其中，所述同步裝置被構(gòu)造為當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速位于所述發(fā)動(dòng) 機(jī)的參考轉(zhuǎn)速與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的靜止?fàn)顟B(tài)之間時(shí)被激活。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的同步裝置，其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)、所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)和所述第三傳感器(212)中的至少一個(gè)被構(gòu)造為磁場傳感器。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1至12之一所述的同步裝置，還包括存儲裝置，所述存儲裝置適用于在發(fā)動(dòng)機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，存儲在所 述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位差。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的同步裝置，還包括 被動(dòng)傳感器；其中，在所述第一軸(201)或者所述第二軸(202)中的至少一 個(gè)上相對于所述第一主動(dòng)傳感器(215)或者所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)中的至少一個(gè)附加設(shè)置所述被動(dòng)傳感器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14之一所述的同步裝置， 其中所述同步裝置適用于在制動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)使用。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1至15之一所述的同步裝置，其中，選自由所述第一主動(dòng)傳感器(215)、所述第二主動(dòng)傳感器 (218、 220)和所述第三傳感器(212)組成的傳感器組的所述傳感器 中的至少一個(gè)被集成在所述凸輪軸調(diào)節(jié)器內(nèi)。
17. 用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段或者發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段同步在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi) 的軸的方法，包括借助第一主動(dòng)傳感器(215)測定第一軸(201)的角位置； 借助第二主動(dòng)傳感器(218、 220)測定第二軸(202)的角位置；或者測定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別至少在軸轉(zhuǎn)速的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之間的軸轉(zhuǎn)速；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)；向控制裝置(208)提供關(guān)于所述第一軸(201)的所述角位置的f曰息；向所述控制裝置提供關(guān)于所述第二軸(202)的所述角位置的信息 或者關(guān)于所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述相位的 信息；提供控制信號，所述控制信號用于設(shè)定所述第一軸(201)與所述 第二軸(202)之間的可預(yù)定的相位差。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括 借助第三傳感器(212)測定第三軸(207)的角位置； 向所述控制裝置(208)提供所述第三軸(207)的所述角位置的f曰息c
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的方法，還包括 借助調(diào)節(jié)元件設(shè)定所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述可預(yù)定的相位差。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19之一所述的方法，還包括 借助相位保持裝置保持在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述可預(yù)定的相位差。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17至20之一所述的方法，還包括 在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉過程中，設(shè)定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述相位差。
22. 根據(jù)權(quán)利要求17至21之一所述的方法，還包括 在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速位于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的參考轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)的靜止?fàn)顟B(tài)之間時(shí)激活同步裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求17至22之一所述的方法，還包括存儲在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位差。
24.計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)內(nèi)存儲了用于在發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)階段或者發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段同步發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的軸的程序，如果處 理器執(zhí)行所述程序，那么所述程序控制以下方法步驟借助第一主動(dòng)傳感器(215)測定第一軸(201)的角位置； 借助第二主動(dòng)傳感器(218、 220)測定第二軸(202)的角位置；或者
25.確定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別至少在軸轉(zhuǎn)速的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之間的軸轉(zhuǎn)速；其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)；向控制裝置(208)提供關(guān)于所述第一軸(201)的所述角位置的f曰息；向所述控制裝置提供關(guān)于所述第二軸(202)的所述角位置的信息 或者關(guān)于所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的所述相位的 "(曰息；提供控制信號，所述控制信號用于設(shè)定在所述第一軸(201)與所 述第二軸(202)之間的可預(yù)定的相位差。用于軸同步的程序單元，所述程序單元包含用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起 動(dòng)階段或者發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)階段期間同步發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的軸的程序，如果處理器執(zhí)行所述程序，那么所述程序控制以下方法步驟
26.借助第一主動(dòng)傳感器(215)測定第一軸(201)的角位置； 借助第二主動(dòng)傳感器(218、 220)測定第二軸(202)的角位置；或者
27.確定在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位；
28.其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別至少在軸轉(zhuǎn)速的參考值與軸靜止?fàn)顟B(tài)之間的軸轉(zhuǎn)速；
29.其中，所述第一主動(dòng)傳感器(215)和所述第二主動(dòng)傳感器(218、 220)適用于識別軸旋轉(zhuǎn)方向逆轉(zhuǎn)；
30.向控制裝置(208)提供關(guān)于所述第一軸(201)的所述角位置的"f曰息；向所述控制裝置提供關(guān)于所述第二軸(202)的所述角位置的信息 或者在所述第一軸(201)與所述第二軸(202)之間的相位的信息；提供控制信號，所述控制信號用于設(shè)定在所述第一軸(201)與所 述第二軸(202)之間的可預(yù)定的相位差。
全文摘要
提供一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的同步裝置，其具有第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器。第一主動(dòng)傳感器被設(shè)置用來測定第一軸的角位置而第二主動(dòng)傳感器被設(shè)置用來測定第二軸的角位置。第一主動(dòng)傳感器和第二主動(dòng)傳感器適用于向控制裝置提供關(guān)于第一軸和第二軸的角位置的狀態(tài)信息或者第一軸的角位置信息以及關(guān)于在第一軸與第二軸之間的相位信息。此外，控制裝置適用于提供控制信號用于設(shè)定在第一軸與第二軸之間的可預(yù)定的相位差。
文檔編號F01L1/34GK101421493SQ200780013017
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月12日
發(fā)明者延斯·舍費(fèi)爾, ?？啤さ聽?申請人:謝夫勒兩合公司