[發明專利]在換氣閥上具有傳感器的往復式活塞內燃機

有效

• 申請號: 201511036217.9
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105736085B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: A·貝特曼;A·雅山;M·施塔利澤;A·哈斯登托伊費爾;H·科利;J·霍夫施泰特爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F01L3/24
• 分類號: F01L3/24
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明建議一種在換氣閥(16)上具有傳感器的往復式活塞內燃機(10)，換氣閥(16)具有閥頭(30)，閥頭設在閥桿(34)的第一端部(32)上。往復式活塞內燃機(10)還具有作用在閥桿(34)的第二端部(38)上的杠桿元件(36)，其實施用于使換氣閥(16)通過閥頭(30)的移位被操縱。往復式活塞內燃機(10)還具有：探測元件(64)，其在操縱換氣閥(16)時沿移位路徑(52)移動；和傳感器裝置(18)，其實施用于求取探測元件(64)的位置。往復式活塞內燃機(10)尤其特征在于，傳感器裝置(18)設置為使得探測元件(64)在沿移位路徑(52)的一子區域(53a)移動時主要以朝向或背離傳感器裝置(18)的運動進行移動。由此可提供用于測量換氣閥(16)的閥控制時間的傳感器。

發明領域

本發明涉及往復式活塞內燃機。本發明尤其涉及具有傳感器裝置的往復式活塞內燃機，所述傳感器裝置用于至少間接地求取換氣閥的氣門開度(Ventilhub)。

發明背景

在帶有往復式活塞內燃機的機動車中，通常在每個氣缸上裝有換氣閥，例如兩個進氣門和兩個排氣門，用于送入空氣和/或空氣-燃料混合物，和/或用于排出廢氣。在此，換氣閥可通過杠桿元件(例如搖轉桿、搖擺式杠桿、拉桿和/或拖桿)以及作用到其上的凸輪軸的凸輪件來操縱。

換氣閥的操縱度大多通過凸輪軸的和/或設置在從屬的氣缸上的曲軸的位置檢測或角度檢測來求取。在此，曲軸的位置檢測可借助傳感輪、例如60-2傳感輪，以及借助位置傳感器和/或轉速傳感器實現。同樣，凸輪軸的位置檢測通常由傳感輪、例如具有三齒或四齒的傳感輪實現。針對氣缸換氣過程，也就是氣缸中工作介質的交換過程的適當的打開和關閉時間點，也就是各換氣閥的適當的控制時間，例如通過動機控制器由瞬時確定的發動機狀態和/或由特性圖和/或由計算求取，并通過例如凸輪軸的凸輪軸調節器和/或相位調節器進行調節。在此，還涉及凸輪軸和/或曲軸的位置檢測值。由此，凸輪軸相對于曲軸的相位角的位置確定的精確性限制了換氣閥的打開和關閉時間點的精確性，也就是控制時間的精確性。此外，諸如換氣閥的氣門機構和/或用于檢測曲軸和/或凸輪軸位置的傳感器的機械公差，以及傳感器中的電子公差只能部分地被補償。

諸如米勒循環和阿特金森循環的減少節流設計可提供一種方案，用于滿足內燃機的燃料消耗的以后的預定值。這類減少節流可通過換氣閥(比如進氣門)的關閉時間來控制氣缸內的新鮮空氣量，使得可記錄少的換氣損失，并且可運行具有提高效率的內燃機或往復式活塞內燃機。在兩個循環中，換氣閥的關閉時間點位于最大活塞速度的范圍內，并且由此在每單位曲軸轉角變化的最大氣缸容積改變的范圍內。這導致就凸輪軸和/或曲軸的位置檢測中由公差引起的誤差而言，新鮮空氣量的計算的高度敏感性。換言之，凸輪軸和/或曲軸的位置檢測中的由公差引起的誤差會導致在氣缸的充氣量計算中的誤差，所謂的充氣誤差。根據充氣誤差的程度又可導致燃燒失火、排放增加以及機動車的行駛性能降低或者說功率降低。

凸輪軸和/或曲軸的位置檢測中的公差可通過例如直接確定換氣閥的操縱度和/或位置的至少部分地進行補償。通常，為此會應用凸輪軸相對于曲軸的可變相位驅動，即凸輪軸調節器，所述凸輪軸調節器可用作補償求取到的位置偏差的元件。

由DE 199 44 698 A1已知一種用于確定換氣閥的氣門開度的傳感器，其中，氣門開度通過一個設置在搖轉桿上的永磁體以及一個磁場傳感器來確定。

發明內容

本發明的實施方式能以有利的方式實現，提供一種往復式活塞內燃機，其中，能確定具有提高精確度的換氣閥的操縱度或者位置，由此，尤其可實現內燃機工作效率的提高。