[發(fā)明專利]用于修改檢測(cè)到的凸輪軸位置的方法、控制器、內(nèi)燃機(jī)和車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010776440.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN112395733A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.馬祖爾;J.杰施克;J.福斯特;H.布盧梅;N.格哈特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大眾汽車股份公司
• 主分類號(hào): G06F30/20
• 分類號(hào): G06F30/20;G06F30/27;G06K9/62;F02D41/14;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 侯宇

本發(fā)明涉及一種用于修改檢測(cè)到的凸輪軸位置的方法：檢測(cè)配屬于凸輪軸的氣體空間中實(shí)際氣體信號(hào)，其與檢測(cè)到的凸輪軸位置相匹配；將氣體信號(hào)處理為實(shí)際氣體標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)多個(gè)模擬氣體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行建模，這些模擬氣體標(biāo)準(zhǔn)分別與額定凸輪軸位置相匹配；將模擬氣體標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際氣體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較；確定與實(shí)際氣體標(biāo)準(zhǔn)有最小偏差的模擬氣體標(biāo)準(zhǔn)；確定實(shí)際凸輪軸位置，實(shí)際凸輪軸位置相應(yīng)于與實(shí)際氣體標(biāo)準(zhǔn)有最小偏差的模擬氣體標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)確定的實(shí)際凸輪軸位置與檢測(cè)到的凸輪軸位置之間的差來(lái)確定凸輪軸位置修正值；通過(guò)將檢測(cè)到的凸輪軸位置以凸輪軸位置修正值進(jìn)行修正來(lái)確定修正后的凸輪軸位置。本發(fā)明還涉及一種用于實(shí)施方法的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、內(nèi)燃機(jī)和車輛。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于修改檢測(cè)到的內(nèi)燃機(jī)中的凸輪軸的凸輪軸位置的方法。本發(fā)明還涉及一種控制器，其被設(shè)置和設(shè)計(jì)用于實(shí)施這種方法，并且涉及一種用于實(shí)施該方法的內(nèi)燃機(jī)，并且涉及一種具有這種內(nèi)燃機(jī)的車輛。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)，特別是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，越來(lái)越多的可調(diào)節(jié)凸輪軸和氣門控制裝置用于精確的空氣控制。因此在其間可以靈活設(shè)計(jì)進(jìn)氣門和排氣門的控制階段、控制時(shí)間和控制曲線。

所謂的凸輪軸調(diào)節(jié)器用于調(diào)節(jié)控制相位，該凸輪軸調(diào)節(jié)器通過(guò)無(wú)極的調(diào)節(jié)能夠控制凸輪軸上的凸輪的角度。可變氣門控制系統(tǒng)(例如所謂的已知的Valve-Tronic)也附加地能夠?qū)崿F(xiàn)改變氣門升程并同時(shí)改變打開時(shí)間。

因此，除了常規(guī)的奧托工藝外，實(shí)現(xiàn)越來(lái)越不節(jié)流的燃燒過(guò)程，例如米勒概念。在這種情況下，不節(jié)流意味著空氣填充可以很大程度上與節(jié)氣門的致動(dòng)脫開，并且僅通過(guò)進(jìn)氣門和/或排氣門的控制來(lái)進(jìn)行。

但是，隨著這種發(fā)動(dòng)機(jī)概念(凸輪軸控制和可變氣門控制)的普及，對(duì)凸輪軸本身和氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)的精度提出了更高的要求。由于凸輪軸直接通過(guò)曲軸驅(qū)動(dòng)，因此，與用于特定氣缸充氣的目標(biāo)位置的微小偏差都會(huì)導(dǎo)致根據(jù)負(fù)載確定的氣缸充氣的顯著偏差并因此不利的排放影響和運(yùn)行條件。

為了確保凸輪或凸輪軸相對(duì)于進(jìn)氣門和排氣門的準(zhǔn)確角位置或相對(duì)于曲軸位置的準(zhǔn)確角位置，已知非常精確的曲軸和凸輪軸傳感器裝置，其精確、高度動(dòng)態(tài)地檢測(cè)位置、旋轉(zhuǎn)和相對(duì)于彼此的位置。參考系用于校準(zhǔn)。此外，凸輪軸本身和相關(guān)的傳感器裝置均可在生產(chǎn)過(guò)程中和組裝后進(jìn)行高精度測(cè)量。可以檢測(cè)和補(bǔ)償與生產(chǎn)有關(guān)的偏差。用于補(bǔ)償?shù)男拚龜?shù)據(jù)可以單獨(dú)存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器中。以這種方式，可以在運(yùn)行期間精確地檢測(cè)凸輪軸的必要位置和狀態(tài)。在凸輪軸和氣門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的與負(fù)載相關(guān)的控制時(shí)，可以精確調(diào)整在改變負(fù)載時(shí)的相關(guān)氣體控制(新鮮氣體供應(yīng)、廢氣排放)。尤其也越來(lái)越有可能根據(jù)負(fù)載來(lái)控制并且在確定的方法中很大程度上不節(jié)流地控制氣缸充氣量或氣體量(還包括新鮮氣體量或新鮮空氣量)。

但是，存在這樣的缺點(diǎn)或問(wèn)題，在所測(cè)量和相互協(xié)調(diào)的組件(傳感器、傳輸元件、調(diào)節(jié)器等)的偏差很小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)位置偏差，這些位置偏差會(huì)影響氣體變更控制，特別是新鮮氣體量或空氣量的設(shè)置。結(jié)果，這意味著沒有為要求的工作負(fù)載提供所需的空氣量。當(dāng)更換傳動(dòng)系的為控制空氣量共同作用的主要部件時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)相同的問(wèn)題。這包括傳動(dòng)鏈條，例如鏈條、齒輪和皮帶以及傳感器裝置，該傳感器裝置檢測(cè)曲軸或凸輪軸的位置和旋轉(zhuǎn)方向，并將其傳輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)控制器。

為了確保最佳的與負(fù)載有關(guān)的氣體量控制，在每次改裝后重新精確地測(cè)量組件并進(jìn)行協(xié)調(diào)是有意義的。還可以確定在維護(hù)過(guò)程中安裝更精確的組件，或者將應(yīng)用程序或發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)為“排放穩(wěn)定”的，以便可以容忍一定的偏差。

另一種方法也可以是通過(guò)分析發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)確定這種位置變化，并通過(guò)控制技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

在DE 10 2016 219 584 B4中，存在一種方法，其中，內(nèi)燃機(jī)氣缸的進(jìn)氣門升程相位差和排氣門升程相位差的組合識(shí)別基于以下事實(shí)：根據(jù)可分配給各個(gè)氣缸的、進(jìn)氣道中的進(jìn)氣的動(dòng)態(tài)壓力振動(dòng)，可以相對(duì)于曲軸相位角信號(hào)確定壓力振動(dòng)的選定的信號(hào)頻率的相位位置和振幅。然后，基于這些相位位置和振幅，借助于相同相位位置的線和相同振幅的線，來(lái)確定進(jìn)氣門升程相位差和排氣門升程相位差。該方法應(yīng)當(dāng)以簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方式執(zhí)行對(duì)控制時(shí)間的識(shí)別。