滑动凸轮轴圆筒位置感测制造技术

技术编号:19021390 阅读:122 留言:0更新日期:2018-09-26 18:34
一种用于感测滑动凸轮轴的凸轮轴圆筒位置的系统和方法包括具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴以及设置在至少一个凸轮轴圆筒中的至少一个移位槽。提供了至少一个致动器,用于接合旋转的滑动凸轮轴上的至少一个移位槽并且移动至少一个凸轮轴圆筒的位置,并且提供了至少一个传感器,用于检测至少一个凸轮轴圆筒的移动位置,其中凸轮轴圆筒包括位置识别特征。

【技术实现步骤摘要】
滑动凸轮轴圆筒位置感测
本专利技术总体上涉及用于内燃机的凸轮轴位置感测系统,并且更具体地涉及一种基于圆筒特征直接感测滑动凸轮轴圆筒位置的系统和方法。
技术介绍
内燃机包括可以由至少一个凸轮轴的凸轮进行致动的进气阀和排气阀。在一些构造中,凸轮轴是由具有至少一个凸轮轴圆筒的滑动凸轮轴凸角构成。每个凸轮轴圆筒构造成每个汽缸选择至少两个移动位置。滑动凸轮轴凸角被旋转地锁定,但是可以在基轴上沿轴向移动,该基轴如同内燃机上的标准凸轮轴那样受到控制和驱动。内燃机上固定有至少一个致动器单元,用于使每个滑动凸轮轴凸角移位。特别地,致动器单元的至少一个致动器销可操作以选择性地接合在滑动凸轮轴凸角的凸轮轴圆筒的周边上彼此相对地对称布置的移位凹槽。当凸轮轴旋转时,选择致动器销以移入凸轮轴圆筒的移位凹槽中,这使得滑动凸轮凸角沿着凸轮轴轴线移动到不同的轴向位置中。当滑动凸轮轴凸角移动位置时,可以使与其相关联的进气阀和/或排气阀以不同方式被致动,而这又将会使发动机操作变得不同。为了确保发动机操作的充足的性能和可靠性,重点在于知晓在发动机的整个操作范围内滑动凸轮轴凸角(特别是凸轮轴圆筒)的状态和位置。因此,需要一种在发动机操作期间随时确定滑动凸轮轴圆筒的位置的可靠装置。
技术实现思路
一个或多个示例性实施例通过一种提供用于滑动凸轮轴圆筒位置感测的系统和方法来解决上述问题。更具体地,公开了涉及一种基于圆筒特征直接感测滑动凸轮轴圆筒位置的系统和方法的示例性实施例。根据示例性实施例的一个方面,一种基于圆筒特征直接感测滑动凸轮轴圆筒位置的系统包括具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴。根据示例性实施例的又一方面包括设置在至少一个凸轮轴圆筒中的至少一个移位槽。并且,另一方面包括至少一个致动器,用于接合至少一个移位槽并移动至少一个凸轮轴圆筒的位置。并且,示例性实施例的又一方面包括用于检测至少一个凸轮轴圆筒的移动位置的至少一个传感器。在示例性实施例的又一方面,其中至少一个滑动凸轮轴是进气凸轮轴。并且在另一方面,其中至少一个滑动凸轮轴是排气凸轮轴。并且在其他方面,其中进气凸轮轴具有两个滑动凸角,每个滑动凸角具有两个凸轮轴圆筒。在又一个方面,其中排气凸轮轴具有两个滑动凸角圆筒,每个滑动凸角圆筒具有两个凸轮轴圆筒。在根据该示例性实施例的另一方面,其中两个致动器用于移动两个进气凸轮轴滑动凸角的位置。在又一方面,其中两个致动器用于移动两个排气凸轮轴滑动凸角的位置。并且在另一方面,其中至少一个传感器为霍尔效应传感器。在示例性实施例的又一方面,其中进气凸轮轴位置可以在高升程、低升程和停用(也称为主动燃料管理(AFM))位置之间移动。并且在根据该实施例的又一方面,其中排气凸轮轴位置可以在高升程与停用(AFM)位置之间移动。在另一方面,一种用于感测滑动凸轮轴的凸轮轴圆筒位置的方法包括旋转具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴。仍然根据该示例性实施例,该方法包括启动至少一个致动器,用于接合至少一个凸轮轴圆筒中的至少一个移位槽,以移动该至少一个凸轮轴圆筒的位置。又一方面包括使用至少一个传感器检测至少一个滑动凸轮轴的至少一个凸轮轴圆筒的移动位置。并且在根据示例性实施例的其他方面,其中检测包括跟踪至少一个凸轮轴圆筒的指示高升程、低升程或停用(AFM)凸轮轴圆筒位置中的至少一个的特征。在根据示例性实施例的又一方面,其中检测包括跟踪至少一个凸轮轴圆筒的指示高升程、低升程或停用凸轮轴圆筒位置中的至少一个的至少一个移位槽。并且在其他方面,其中检测包括使用霍尔效应传感器来跟踪至少一个凸轮轴圆筒的至少一个移位槽。根据示例性实施例的另外其他方面还包括响应于启动至少一个致动器,当至少一个凸轮轴圆筒保持在未移动位置时执行至少一个补救动作。并且在另一方面,其中补救动作是将至少一个其他凸轮轴圆筒恢复到至少一个凸轮轴圆筒的未移动位置。又一方面还包括设置故障码和维修指示灯。并且在一个其他方面,其中启动包括启动两个致动器以移动至少一个凸轮轴圆筒的位置。在其他方面,其中旋转包括进气滑动凸轮轴和排气滑动凸轮轴。并且在另一方面,其中检测进气滑动凸轮轴的移动位置包括高升程、低升程和停用位置。并且在又一方面,其中检测排气凸轮轴的移动位置包括高升程和停用位置。附图说明在下文中将结合以下附图来描述本示例性实施例,其中相同的附图标记表示相同的元件,并且图1是根据示例性实施例的各方面的用于4缸内燃机的进气和排气滑动凸轮轴构造的图示;图2是根据示例性实施例的各方面的具有移位致动器的进气滑动凸轮轴构造的图示;图3是根据示例性实施例的各方面的具有移位致动器的排气滑动凸轮轴构造的图示;图4是根据示例性实施例的各方面的具有移位致动器和检测传感器的滑动凸轮轴盖的图示;图5a是根据示例性实施例的各方面的处于高升程位置的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图5b是根据示例性实施例的各方面的处于高升程到低升程位置的转变的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图5c是根据示例性实施例的各方面的处于低升程位置的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图5d是根据示例性实施例的各方面的处于低升程到停用位置的转变的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图5e是根据示例性实施例的各方面的处于停用位置的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图6a是根据示例性实施例的各方面的处于停用位置到低升程位置的转变的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图6b是根据示例性实施例的各方面的处于低升程位置的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图6c是根据示例性实施例的各方面的处于低升程到高升程位置的转变的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图6d是根据示例性实施例的各方面的处于高升程位置的进气滑动凸轮轴的凸角的图示;图7a是根据示例性实施例的各方面的具有移位槽和位置跟踪线的进气凸轮轴圆筒的表面区域视图的图示;图7b是根据示例性实施例的各方面的在检测进气凸轮轴圆筒的位置时的位置传感器输出的图表;图7c是根据示例性实施例的各方面的具有移位槽和位置跟踪线的排气凸轮轴圆筒的表面区域视图的图示;图7d是根据示例性实施例的各方面在检测排气凸轮轴圆筒的位置时的位置传感器输出的图表;以及图8是根据示例性实施例的使用凸轮轴圆筒特征来进行滑动凸轮轴圆筒位置感测的算法的图示。具体实施方式下面的详细描述在本质上仅仅是示例性的,并不意图限制实施例或其应用和用途。此外,并不意图受到在前面的
技术介绍
或下面的详细描述中提出的任何理论的限制。根据所公开的实施例,图1是根据示例性实施例的各方面的用于4缸内燃机10的进气和排气滑动凸轮轴构造的图示。可以理解的是,该4缸实施例仅仅是示例性的,并且滑动凸轮轴圆筒位置感测的构思可以应用于其他多缸发动机构造,例如5缸、6缸、8缸、9缸或12缸,而不会超出本专利技术的范围。发动机10包括具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴。在这种情况下,发动机10包括进气滑动凸轮轴12和排气滑动凸轮轴14。为了移动进气滑动凸轮轴12和排气滑动凸轮轴14的位置,至少一个致动器16设置成与凸轮轴选择性地连通,并由例如发动机控制模块(未示出)等控制模块来控制打开和关闭。具体到本实施例,发动机10包括多个致动器(16a-16f),其中当由控制器控制时,致动器(16a-16d)可操作以移动进气滑动凸轮轴12,而致动器(16e-16f)可操作以移本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于感测滑动凸轮轴的凸轮轴圆筒位置的系统,包括:具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴;设置在所述至少一个凸轮轴圆筒中的至少一个移位槽;用于接合所述至少一个移位槽并移动所述至少一个凸轮轴圆筒的位置的至少一个致动器;以及用于检测所述至少一个凸轮轴圆筒的所述移动位置的至少一个传感器。

【技术特征摘要】
2017.03.07 US 15/4517061.一种用于感测滑动凸轮轴的凸轮轴圆筒位置的系统,包括:具有至少一个凸轮轴圆筒的至少一个滑动凸轮轴;设置在所述至少一个凸轮轴圆筒中的至少一个移位槽;用于接合所述至少一个移位槽并移动所述至少一个凸轮轴圆筒的位置的至少一个致动器;以及用于检测所述至少一个凸轮轴圆筒的所述移动位置的至少一个传感器。2.根据权利要求1所述的系统,其中至少一个滑动凸轮轴是进气凸轮轴。3.根据权利要求1所述的系统,其中至少一个滑动凸轮轴是排气凸轮轴。4.根据权利要求2所述的系统,其中所述进气凸轮轴具...

【专利技术属性】
技术研发人员:D·R·弗纳S·A·道格拉斯J·J·穆恩A·多斯
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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