具有用于调整凸轮轴取向的控制单元的机动车用内燃机和这种内燃机的运行方法技术

本发明专利技术涉及一种机动车用内燃机，其具有：曲轴；凸轮轴；第一缸，其中可活动地容纳有内燃机的为了驱动曲轴而与曲轴相连的第一活塞；配属于第一缸的第一换气门；液压式的第一气门间隙补偿器，借此能够使第一换气门凭借凸轮轴的第一凸轮在第一开启位置与第一关闭位置之间移位。该内燃机包括控制单元，该控制单元配置成至少在曲轴从曲轴转动的工作状态至曲轴停止的静止状态的状态变换期间调整凸轮轴的取向，以使得第一气门间隙补偿器借助配属于呈平顶凸轮形式的第一凸轮的平顶部(11)在静止状态中被加载压力，由此将第一换气门保持在第一开启位置。本发明专利技术的另一方面涉及一种机动车用内燃机的运行方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有用于调整凸轮轴取向的控制单元的机动车用内燃机和这种内燃机的运行方法
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的机动车用内燃机。本专利技术的另一方面涉及一种机动车用内燃机的运行方法。
技术介绍
由DE102016013370A1公开了一种设置用于执行直接起动的内燃机装置，其具有多个缸，每个缸具有至少一个气门。至少其中一个缸被设计成直接起动缸。该内燃机装置包括至少一个气门传动机构，其设置用于在第一位置以第一气门行程作动至少一个缸的气门并在第二位置以呈减压行程形式的第二气门行程作动该气门。气门传动机构设置用于针对不同缸的气门分别执行不同的减压行程。US2006/0016411A1描述了一种在内燃机停止之后将内燃机中的发动机轴保持在预定的轴角位(关于发动机气门而言)的系统。该系统包括用于采集轴角位的传感器、与传感器电连接的可编程的电子发动机控制模块和应发动机控制模块的要求来使轴保持在预定角位的轴定位机构。DE10342703B4公开了一种用于起动多缸内燃机的方法。在要求起动过程时，确定在至少一个对应缸中的至少一个活塞的位置，其中，燃料被喷入该活塞的处于做功冲程的(一个或多个)缸的燃烧室中，并且其中，燃料/气体混合物在至少一个处于做功冲程的缸内被点燃，并且其它缸的(一个或多个)活塞通过连接所述活塞的曲轴被置于向前运动。在至少一个处于压缩冲程的缸中，减压阀被打开以减小活塞运动阻力。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种前言所述类型的内燃机以及一种方法，由此可以非常低成本地从静止状态起动内燃机。该任务通过一种具有权利要求1的特征的内燃机以及通过一种具有权利要求6的特征的方法来完成。在从属权利要求中说明了具有有意义的适当专利技术改进方案的有利设计。本专利技术的第一方面涉及一种机动车用内燃机，其具有：曲轴；凸轮轴；第一缸，其中可活动地容纳有内燃机的为了驱动曲轴而与曲轴相连的第一活塞；配属于第一缸的第一换气门；液压式第一气门间隙补偿器，可借此使第一换气门凭借凸轮轴的第一凸轮在第一开启位置与第一关闭位置之间移位。凸轮轴可以直接或间接连接至曲轴且因此可通过曲轴被驱动。第一换气门可以被设计成第一进气门，新鲜空气借此能从内燃机的至少一个进气道流入至少在局部由第一缸以及第一活塞界定的第一燃烧室。液压式第一气门间隙补偿器一般也能被简写为第一HVA。为了允许成本很低地从静止状态起动内燃机，本专利技术规定，该内燃机包括控制单元，其配置成至少在曲轴从工作状态至静止状态的状态变换期间调整凸轮轴的取向，以使得第一气门间隙补偿器借助配属于呈平顶凸轮形式的第一凸轮的平顶部在静止状态中被加载压力，由此将第一换气门保持在第一开启位置，其中，在工作状态中曲轴转动，而在静止状态中曲轴停止。这是有利的，因为在内燃机起动时(在曲轴从静止状态加速至工作状态时)，由于由凸轮轴的第一凸轮(“平顶凸轮”)的平顶部加载压力的且相应被下压的第一换气门处于第一开启位置，故可以由第一缸经由处于第一开启位置的换气门至少部分吸入气体或燃烧空气，由此与之相应地，第一缸的低力矩(转矩)阻止内燃机起动。换言之，可以避免例如当在压缩冲程中压缩第一缸所含的气体时阻碍内燃机起动的力矩，由此可以相应简单且不太费事地从静止状态起动内燃机。还特别有利的是，通过用第一凸轮的平顶部对第一气门间隙补偿器加载压力，至少基本上或甚至完全禁止在内燃机静止状态中(且进而在曲轴的静止状态中)将转矩加载至凸轮轴。换言之，在理想情况下，当液压式第一气门间隙补偿器借助第一凸轮的平顶部被加载压力时，没有力矩从第一缸的第一凸轮作用于凸轮轴。平顶部是指第一凸轮的至少基本平坦的且因此至少基本无斜率的部分。优选地，第一凸轮的平顶部的凸轮轮廓斜率值至少在平顶部的平顶区中等于“0”。换言之，在平顶区处的凸轮轮廓走向优选是平缓的，因此是无斜率的。即，最好可以按如下方式形成平顶部：只要是第一凸轮在其平顶部、尤其在平顶区内作用于液压式第一气门间隙补偿器，即，给后者加载压力，则至少在平顶区内没有出现第一换气门的行程变化。该平顶部优选可以尽量宽，其中，该平顶区例如可以延伸经过的曲轴转角值为85°KW。在此，该平顶区在415°KW至500°KW的曲轴转角范围内延伸，其中，相应工作冲程(吸气冲程、压缩冲程、燃烧冲程、排气冲程)总体延及曲轴的完整两圈、即从0°KW至720°KW的范围。优选地，平顶区在435°KW至500°KW的曲轴转角范围内延伸，所经过的曲轴转角值为65°KW。通过该平顶部，在预期的内燃机停止位置区域中、即在恒定行程情况下曲轴的预期曲轴位置区域中，第一换气门总体上可以保持在第一开启位置，以便在静止状态下因打开的(处于第一开启位置的)第一换气门而尽量没有力矩作用于凸轮轴。这也有助于尤其不太费事的内燃机起动。在本专利技术的一个有利改进方案中，控制单元配置成如此调整凸轮轴取向，即，在曲轴的静止状态中，第一气门间隙补偿器至少基本抵靠第一凸轮的平顶部的中间部。这是有利的，因为由此避免凸轮轴和曲轴在停止时可能有的反向摆动或正向摆动，取而代之，可以使凸轮轴和曲轴处于并保持在规定的相应位置。在本专利技术的另一个有利改进方案中，内燃机包括配属于第一缸的第二换气门以及液压式第二气门间隙补偿器，借此可以使第二换气门利用凸轮轴的第二凸轮在第二开启位置与第二关闭位置之间移位。第二换气门可以设计成第二进气门。这是有利的，因为除了第一换气门外还可以通过第二换气门进行在第一缸内的尤其符合需要的换气。第一凸轮被设计成“平顶凸轮”并且最好设置在第三凸轮(即所谓的“充气凸轮”旁边，其中，第一凸轮总体上具有比第三凸轮小的气门行程。第三充气凸轮允许给第一缸填充特别大量(质量流)的新鲜空气以供燃烧使用，并且使第一换气门在第三开启位置和第三关闭位置之间移位。第三凸轮(“充气”)对应于已知用于燃烧运行的进气门用凸轮。而第一凸轮(“平顶”)尤其用于在起动时减小第一缸的力矩和在低负荷区域内和/或在低转速时给第一缸充填足以用于燃烧运行的新鲜空气，并且包括用于使内燃机无力矩停止的平顶部。借助第三凸轮，第一换气门可以在内燃机点火运行中被移动到第三开启位置，以使用于燃料燃烧的期望的新鲜空气量有利流入。为达到较高负荷和/或转速，可以从第一凸轮切换到第三凸轮，并相应操作第一换气门。除了第二凸轮，还设有另一个第四凸轮。第四凸轮类似于第三凸轮被设计成“充气凸轮”，并且在具有低转速的起动运行或燃烧运行之后与第三凸轮一同被切换以实现较高转速。第四凸轮具有第四开启位置和第四关闭位置，其类似于第三开启位置和第三关闭位置地构成。从第一凸轮(平顶)和第二凸轮(减压)切换到相应相邻的第三凸轮和第四凸轮(充气)可以在1000rpm(转/分钟)范围内的内燃机转速下进行。在本专利技术的另一个有利改进方案中，第二气门间隙补偿器无行程地抵靠第二凸轮，而第一气门间隙补偿器在静止状态下借助平顶部被加载压力，由此将第一换气门保持在第一开启位置。换言之，第二凸轮没有向液压式第二气门间隙补偿器(HVA)施加压力以致第二气门间隙补偿器打开第二换气门，即，运动到配属于第二换气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机动车的内燃机，具有：曲轴；凸轮轴；第一缸，内燃机的为了驱动曲轴而与曲轴相连的第一活塞以可活动的方式容纳在该第一缸中；配属于第一缸的第一换气门；液压式的第一气门间隙补偿器，借助于该第一气门间隙补偿器，第一换气门凭借凸轮轴的第一凸轮能够在第一开启位置与第一关闭位置之间移位，/n其特征在于，该内燃机包括控制单元，该控制单元配置成至少在曲轴从工作状态至静止状态的状态变换期间调整凸轮轴的取向以使得所述第一气门间隙补偿器借助配属于呈平顶凸轮形式的所述第一凸轮的平顶部(11)在静止状态中被加载压力，由此将所述第一换气门保持在所述第一开启位置，其中，在所述工作状态中曲轴转动，而在所述静止状态中曲轴停止。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180823 DE 102018006666.61.一种机动车的内燃机，具有：曲轴；凸轮轴；第一缸，内燃机的为了驱动曲轴而与曲轴相连的第一活塞以可活动的方式容纳在该第一缸中；配属于第一缸的第一换气门；液压式的第一气门间隙补偿器，借助于该第一气门间隙补偿器，第一换气门凭借凸轮轴的第一凸轮能够在第一开启位置与第一关闭位置之间移位，
其特征在于，该内燃机包括控制单元，该控制单元配置成至少在曲轴从工作状态至静止状态的状态变换期间调整凸轮轴的取向以使得所述第一气门间隙补偿器借助配属于呈平顶凸轮形式的所述第一凸轮的平顶部(11)在静止状态中被加载压力，由此将所述第一换气门保持在所述第一开启位置，其中，在所述工作状态中曲轴转动，而在所述静止状态中曲轴停止。


2.根据权利要求1所述的内燃机，其特征在于，该控制单元配置成调整凸轮轴的取向以使得在曲轴的静止状态中，所述第一气门间隙补偿器至少基本贴靠所述平顶部(11)的中央部(13)。


3.根据权利要求1或2所述的内燃机，其特征在于，该内燃机包括配属于所述第一缸的第二换气门以及液压式的第二气门间隙补偿器，借助于该第二气门间隙补偿器，所述第二换气门凭借凸轮轴的第二凸轮能...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·恩斯特，F·休伯，J·胡芬迪克，C·洛伦茨，T·罗姆赫尔德，F·施特劳斯，R·维斯，H·韦曼，
申请(专利权)人：戴姆勒股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE