用于监测内燃机的阀驱动段中发生的偏移的方法以及用于执行该方法的电子发动机控制单元技术

本发明专利技术涉及方法且涉及内燃机的电子发动机控制单元，其被提供和配置成检测内燃机的阀驱动段中的偏移以及对应地控制内燃机。出于该目的，在操作期间，借助于分析在相应的内燃机的空气进气道中的进入的空气的动态压力振荡，来确定进口阀冲程相位差和/或出口阀冲程相位差，并且从其确定相对于阀冲程相位参考值的阀冲程相位偏移值，并且基于阀冲程相位偏移值确定阀驱动段的第一偏移值。

A method for monitoring the offset in the valve drive section of an internal combustion engine and an electronic engine control unit for executing the method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于监测内燃机的阀驱动段中发生的偏移的方法以及用于执行该方法的电子发动机控制单元
本专利技术涉及如下方法，利用该方法，能够获得和监测阀驱动段的磨损现象、以及因此获得和监测所得到的阀驱动段的位置精度中的偏移、以及因此获得和监测在阀控制时间中的偏移，且该方法允许所获得的偏移值的可信度检查。此外，本专利技术涉及电子发动机控制单元，其用于执行所指定的方法。
技术介绍
往复式活塞内燃机（其在下文中也将以缩短的形式仅仅被称为内燃机）有一个或多个汽缸，其中，在汽缸中分别布置有一个往复式活塞。为了示出往复式活塞内燃机的原理，将在下文中参考图1，其以示例的方式示出也可能是多汽缸内燃机的内燃机的汽缸连同最重要的功能性单元。相应的往复式活塞6以可线性运动的方式布置在相应的汽缸2中，且与汽缸2一起围封燃烧室3。相应的往复式活塞6借助于所谓的连接杆7连接至曲轴9的相应的曲柄销8，其中，曲柄销8相对于曲轴旋转轴线9a偏心地布置。由于燃料-空气混合物在燃烧室3中的燃烧，往复式活塞6被“向下”线性地驱动。往复式活塞6的平移冲程运动借助于连接杆7和曲柄销8被传递至曲轴9，且被转换成曲轴9的旋转运动，这引起往复式活塞6在其穿过汽缸2中的下死点之后再次沿相反方向“向上”运动，一直到上死点。为了允许内燃机1的连续操作，在汽缸2的所谓的工作循环期间，有必要首先利用燃料-空气混合物填充燃烧室3，在燃烧室3中压缩燃料-空气混合物，并且然后以膨胀方式点燃和燃烧燃料-空气混合物以便驱动往复式活塞6，且最后，从燃烧室3排出在燃烧之后剩余的废气。该序列的连续重复导致内燃机1的连续操作，其中，以与燃烧能量成正比的方式输出功。取决于发动机设计，汽缸2的工作循环被划分成分布在一圈曲轴旋转（360°）上的两个冲程（二冲程发动机），或者被划分成分布在两圈曲轴旋转（720°）上的四个冲程（四冲程发动机）。迄今为止，四冲程发动机已经被确立为用于机动车辆的驱动。在进气冲程中，在往复式活塞6向下运动的情况下，燃料-空气混合物或者否则仅新鲜空气（在燃料直接喷射的情形中）从空气进气道20被引入到燃烧室3中。在接下来的压缩冲程期间，在往复式活塞6向上运动的情况下，燃料-空气混合物或新鲜空气在燃烧室3中被压缩，且在适当的情况下，借助于属于燃料供应系统的喷射阀5，燃料被单独地直接喷射到燃烧室3中。在接下来的做功冲程中，燃料-空气混合物在火花点火式发动机中借助于火花塞4且在柴油发动机中通过自动点火而被点燃，在往复式活塞6的向下运动期间，在膨胀作用的情况下燃烧且膨胀，从而输出功。最后，在排气冲程中，在往复式活塞6的另一向上运动时，剩余的废气从燃烧室3被排出到废气出口道30。在此处作为基础的示例中，通常且优选地借助于进口阀22和出口阀32来实现内燃机的燃烧室3相对于空气进气道20或废气出口道30的界定。在当前的现有技术中，借助于至少一个凸轮轴促动所述阀。所示出的示例具有用于促动进口阀22的进口凸轮轴23，并且具有用于促动出口阀32的出口凸轮轴33。通常存在用于在阀和相应的凸轮轴之间提供力传递的又另外的机械部件（此处未示出），这些部件还可包括阀间隙补偿机构（例如，气门挺杆、摇杆、指状摇臂、挺杆、液压挺杆等）。借助于内燃机1本身驱动进口凸轮轴23和出口凸轮轴33。出于该目的，进口凸轮轴23和出口凸轮轴33分别借助于合适的进口凸轮轴控制适配器24和出口凸轮轴控制适配器34（诸如例如，使用控制机构40的齿轮、链齿轮或带轮，该控制机构具有例如齿轮机构、控制链或带齿的控制带）而相对于彼此在预定位置中联接，并且借助于对应的曲轴控制适配器10（其对应地被实施为齿轮、链齿轮或带轮）而相对于曲轴9在预定位置中联接至曲轴9。借助于该连接，在原理上，关于曲轴9的旋转位置，限定了进口凸轮轴23和出口凸轮轴33的旋转位置。在曲轴和凸轮轴之间的上述驱动部段在下文中称为阀驱动段。举例来说，图1示出在进口凸轮轴23和出口凸轮轴33以及曲轴9之间借助于带轮和带齿的控制带的联接。以类似方式借助于链齿轮和控制链形成在进口凸轮轴23和出口凸轮轴33以及曲轴9之间的联接。这两个实施例构成阀驱动段的当前最常见的实施例。在一个工作循环期间由曲轴覆盖的旋转角度将在下文中被称为工作相位（Arbeitsphase），或者简单地被称为相位。在一个工作相位内由曲轴覆盖的旋转角度相应地被称为相位角度。曲轴9的相应当前曲轴相位角度能够借助于连接至曲轴9或者至曲轴控制适配器10的位置编码器43和相关联的曲轴位置传感器41来连续地检测。此处，位置编码器可以例如被形成为齿轮，其带有布置成以便等距离地分布在周缘上的多个齿，其中，单独的齿的数目确定曲轴相位角度信号的分辨率。另外，在适当的情况下，同样有可能借助于对应的位置编码器43和相关联的凸轮轴位置传感器42来连续地检测进口凸轮轴23和出口凸轮轴33的当前相位角度。因为由于预定机械联接的原因，相应的曲柄销8和随其的往复式活塞6、进口凸轮轴23和随其的相应的进口阀22以及出口凸轮轴33和随其的相应的出口阀32相对于彼此以预定关系且以取决于曲轴旋转的方式运动，所以所述功能性部件相对于曲轴9同步地运行通过相应的工作相位。因此，考虑到相应的传动比，能够关于通过曲轴位置传感器41预定的曲轴9的曲轴相位角度，来设置曲轴9、进口凸轮轴23和出口凸轮轴33的相应的旋转位置，以及往复式活塞6、进口阀22和出口阀32的冲程位置。在理想内燃机中，因此有可能为每个特定曲轴相位角度分配特定曲柄销角度HZW（图2）、特定活塞冲程、特定进口凸轮轴角度和因此特定进口阀冲程以及特定出口凸轮轴角度和因此特定出口阀冲程。也就是说，所有所陈述的部件与旋转的曲轴9处于同相位或者同相位地运动。然而，在现代内燃机1中，有可能在曲轴9和进口凸轮轴23以及出口凸轮轴33之间的机械联接路径内例如以集成到进口凸轮轴适配器24和出口凸轮轴适配器34中的方式提供额外的定位元件，该定位元件可能会实现在曲轴9和进口凸轮轴23以及出口凸轮轴33之间的期望的可控制的相位偏移。这些被称为在所谓的可变阀驱动段中的所谓的相位调节器。还象征性地示出了用于控制发动机功能的电子可编程发动机控制单元50（CPU），该发动机控制单元50配备有用于接收各种传感器信号的信号输入51，并且配备有用于促动对应的定位单元和促动器的信号和功率输出52，并且配备有电子计算单元53和所分配的电子存储器单元54。为了内燃机的最优操作（在排放、消耗、功率、运行平稳性等方面），在尽可能最好的程度上已知在进气冲程期间被引入到燃烧室中的新鲜气体充注，以便使得能够随其调整用于燃烧的另外的参数，诸如例如，待供应和可能直接喷射的燃料量。所谓的换气过程（也就是说，新鲜气体的吸入和废气的排出）在该情形中高度取决于进口阀22和出口阀32的控制定时，也就是说，取决于相应的阀冲程相对于时间的走势与活塞冲程的相对于时间的走势的关系。换言之，在操作期间，换气过程取决于进口阀和出口阀的相位位置与曲轴相位角度、并且因此与往复式活塞的相位位置的关系。用于获得新鲜气体充注和用于随其调整内燃机的控制参数的现有技术包括：在所有发生的操作状态中测量所谓的参考内燃机，例如，根据旋转速度、负载、（在适当的情况下）可借助于相位调节器来预定的阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测在内燃机的阀驱动段中发生的偏移的方法，其特征在于，在操作期间，借助于分析相应的内燃机（1）的空气进气道中的进入的空气的动态压力振荡，来获得进口阀冲程相位差（∆EVH）和/或出口阀冲程相位差（∆AVH），且由所述进口阀冲程相位差（∆EVH）和/或出口阀冲程相位差（∆AVH）获得相对于阀冲程相位参考值（∆VH_ref）的阀冲程相位偏移值（VhP_Aww），其中，基于所述阀冲程相位偏移值（VhP_Aww）来获得第一阀驱动段偏移值（VT_Aww_1）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.16 DE 102016222533.21.一种用于检测在内燃机的阀驱动段中发生的偏移的方法，其特征在于，在操作期间，借助于分析相应的内燃机（1）的空气进气道中的进入的空气的动态压力振荡，来获得进口阀冲程相位差（∆EVH）和/或出口阀冲程相位差（∆AVH），且由所述进口阀冲程相位差（∆EVH）和/或出口阀冲程相位差（∆AVH）获得相对于阀冲程相位参考值（∆VH_ref）的阀冲程相位偏移值（VhP_Aww），其中，基于所述阀冲程相位偏移值（VhP_Aww）来获得第一阀驱动段偏移值（VT_Aww_1）。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，另外，在操作期间，借助于曲轴位置传感器（41）和进口凸轮轴位置传感器（42a）和/或出口凸轮轴位置传感器（42b）的布置，来获得进口凸轮轴角度差（∆ENW）和/或出口凸轮轴角度差（∆ANW），且从所述进口凸轮轴角度差（∆ENW）和/或出口凸轮轴角度差（∆ANW）获得第二阀驱动段偏移值（VT_Aww_2），并且其中，将所述第一和第二阀驱动段偏移值与彼此进行比较以用于相互的可信度检查的目的，并且形成阀驱动段偏移比较值（∆VT_Aww）。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，只要所述阀驱动段偏移比较值（∆VT_Aww）不超过预定阀驱动段偏移比较限制值（∆VT_Aww_Gw），则所述第一和/或第二阀驱动段偏移值就被评估为可信的。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，一旦所述阀驱动段偏移比较值（∆VT_Aww）超过规定的阀驱动段偏移比较限制值（∆VT_Aww_Gw）至少一次，则检测到在所述阀驱动段的区域中的故障（VT_Ffkt）。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，只要所述第一和/或所述第二阀驱动段偏移值（VT_Aww_1、VT_Aww_2）已经被评估为可信的且不超过预定阀驱动段偏移限制值（VT_Aww_Gw），就借助于所述内燃机（1）的控制单元（50）来引起用于控制所述内燃机（1）的补偿控制修正措施（Ktr_Mßn）和/或故障消息（Info_Sig），并且如果所述第一和/或所述第二阀驱动段偏移值（VT_Aww_1、VT_Aww_2）已经被评估为可信的且超过预定阀驱动段偏移限制值（VT_Aww_Gw），或者先前已经在所述阀驱动段的区域中检测到故障（...

【专利技术属性】
技术研发人员：T布劳恩，M德尔普，F毛雷尔，
申请(专利权)人：世倍特集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE