CN103026030A - 用于运行往复活塞式发动机的方法 - Google Patents

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CN103026030A CN2011800367994A CN201180036799A CN103026030A CN 103026030 A CN103026030 A CN 103026030A CN 2011800367994 A CN2011800367994 A CN 2011800367994A CN 201180036799 A CN201180036799 A CN 201180036799A CN 103026030 A CN103026030 A CN 103026030A
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S·诺瓦克
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    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke

Abstract

本发明涉及一种用于运行特别是汽车的往复活塞式发动机的方法,其中往复活塞式发动机的至少一个气缸的压缩比借助与该气缸对应的调整装置(38)进行调整,活塞(30)以可平移运动的方式容纳在所述气缸中,其中,可运动地保持在调整装置(38)的导向装置(41)上的调整件(36)、特别是控制活塞(36)在至少两个位置之间运动,其中,根据借助至少一个检测装置(50)检测的且反映至少一个位置的至少一个信号来测定所调整的压缩比。

Description

用于运行往复活塞式发动机的方法
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述类型的用于运行往复活塞式发动机的方法。
背景技术
DE19955250A1公开了一种用于监测往复活塞式发动机上气缸压缩可变调整装置的功能的方法。在此方面,在控制用于改变气缸压缩的装置之前和之后测定对气缸压缩的改变做出反应的发动机运行参数。然后将发动机运行参数的两个数值相互进行比较,以确定发动机运行参数是否出现变化,其中,发动机运行参数的变化是气缸压缩可变调整装置的正确功能的标志。
WO01/34948A1公开了一种用于在内燃机启动阶段期间控制气缸压缩的方法,其装备有用于改变压缩最终压力的装置。在接通内燃机起动机之前,检验发动机起动变得困难的一个或多个标准。如果满足起动变得困难的至少一个标准,则至少一个气缸的气缸压缩持续降至预先规定的最小值,直至发动机转速提高到确定的阈值,然后增加气缸压缩。
EP143159A2公开了一种发动机的空气进气控制装置,该装置包括用于可变调整进气量的机构,该机构控制流动到发动机内的新鲜空气的量。此外具有用于可变调整压缩比的机构,该机构可变地控制发动机的压缩比。传感器检测发动机的运行条件以及压缩比,其中,控制装置设计成与传感器、用于可变调整进气量的机构和用于可变控制压缩比的机构电连接,以便根据压缩比以及发动机的运行条件来控制用于可变调整进气量的机构。
DE3825369A1公开了一种用于控制内燃机压缩比的装置,具有用于改变内燃机压缩比的机构,至少在第一较高级与第二较低级之间根据发动机运行状态进行改变。此外具有用于确定当前压缩比的压缩比测量装置。此外,该装置包括用于确定压缩比测量装置工作不正常的传感器误差识别装置以及用于在传感器误差识别装置确定压缩比测量装置工作不正常的情况下改变压缩比并将压缩比保持在较低级上的保护装置。
DE102004031288A1公开了一种具有特性曲线控制的、可变压缩比的内燃机,其包括负荷识别装置、负荷要求识别装置以及用于调整压缩比的执行器。此外具有与时间信号发生器连接的发动机控制装置,其中,发动机控制装置为测定在内燃机的一个区域内所要调整的可变压缩比而具有用于检测至少一部分内燃机负荷的信号线路。此外,内燃机包括与发动机控制装置一体化的比较器,其至少与来自预先规定的特性曲线中的数值相比较从通过至少与负荷相关的信号线路传输的信号中测定最佳的压缩比。
DE102006033062A1公开了一种用于自动测定往复活塞式发动机运行中瞬间压缩比的方法,其中,往复活塞式发动机具有可以改变的压缩容积和可以测量的曲轴转角,其中,借助活塞驱动装置的相对于传感器运动的部件产生信号并借助该信号确定与曲轴转角相关的触发角,该触发角也包括在瞬间压缩比的测定中。
US6857401B1公开了一种用于具有曲轴和至少一个活塞的内燃机的可变压缩比检测装置,其中,该装置包括可变压缩比的连杆,活塞通过该连杆与曲轴连接。连杆具有多个用于调整压缩比的离散状态。具有用于产生信号的数字输出传感器,其中,信号具有与连杆的确定状态对应的数值。该传感器在此方面包括霍尔传感器,其与高压缩比对应地产生持续时间较长的信号。霍尔传感器与低压缩比对应地产生持续时间较短的信号。
所公开的往复活塞式发动机和方法具有更加精确地调整往复活塞式发动机的设定压缩比的潜力。
发明内容
本发明的目的因此在于,提供一种用于运行往复活塞式发动机的方法,该方法可以使压缩比得到更加精确的调整。
该目的通过一种具有权利要求1所述特征的用于运行往复活塞式发动机的方法得以实现。本发明具有优点的构成连同依据目的和非同一般的进一步构成在从属权利要求中予以说明。
在用于运行特别是汽车的往复活塞式发动机的这样一种方法中,往复活塞式发动机的至少一个其中可平移地容纳有活塞的气缸的压缩比借助与该气缸对应的调整装置进行调整,其中,可运动地保持在调整装置的导向装置上的调整件、特别是控制活塞在至少两个位置之间运动。依据本发明,根据借助至少一个检测装置检测的且反映至少一个位置的至少一个信号来测定所调整的压缩比。依据本发明的方法,由于检测调整件的至少一个位置,特别是至少几乎所有位置,可以非常精确地测定对应气缸的所调整的压缩比。为测定压缩比,需要时考虑其他变量,例如杠杆比、距离比和/或角度比以及其他的三角关系。在任何方面,与此相应均可以精确和根据需要调整压缩比,方法是为此将精确测定的压缩比用于受控制或调节的分级式或连续式压缩比调整。
依据本发明测定压缩比还可以使设定为实际压缩比的压缩比与所要求的、所要调整的额定压缩比进行比较。如果实际压缩比与额定压缩比出现偏差,例如在使用寿命非常长的往复活塞式发动机磨损时出现的那样,则可以采取适当的对应措施,以补偿这种偏差。在此方面例如实施再调整,使得调整后的实际压缩比至少基本上与所要求的额定压缩比一致。这样可以使往复活塞式发动机非常高效地以低排放和低能耗特别是以低燃料消耗运行,即使在非常长的使用寿命以及非常长的运行时间情况下也达到这一点。
在此方面,还可以借助检测装置检测调整件在这些位置之间经过的路径,也就是调整件的行程,这样有利于精确测定并因此精确调整压缩比。
正如已经介绍的那样,调整件例如作为控制活塞构成,其包括控制杆以及与控制杆连接的活塞,该活塞可移动地设置在调整装置的可以加载工作介质的气缸内。在此方面,气缸形成调整装置的引导装置。控制活塞例如作为液压活塞构成并可以由于使气缸加载液压液而操作,其中,例如通过电磁铁来控制“加载”,也就是向气缸内输送或从气缸排出液压液。
与这种主动调整相反,也可以是被动调整,其中活塞根据往复活塞式发动机的例如通过气缸内的活塞作用于控制活塞上并因此作用于调整装置活塞上的气体和质量力而运动。通过工作介质和阀门装置,例如通过其他控制阀、例如具有释放或关闭工作介质的管道的控制边缘的控制滑阀连接的单向阀,调整装置的活塞在所要求的运动方向上释放并在与所要求的运动方向相反的运动方向上锁住或完全固定。这是一种类型的液压无载运行。这种实施方式的优点是,可以调整所要求的压缩比而无需附加能耗或仅需非常少的附加能耗。
调整件还可以作为电磁铁或作为电磁铁的一部分构成,并因此可以通过这种电磁铁的作用原理进行操作以调整压缩比。
此外,控制活塞可以作为气动活塞构成,其可以通过气缸加载压缩空气进行操作。在此方面可以通过电磁铁来控制或调节气缸加载,也就是向气缸内输送或从气缸排出压缩空气。
在任何方面,使用这种电磁铁的优点所蕴含的优点是,由此控制件可以特别迅速地被调节并因此压缩比可以特别迅速和根据需要与往复活塞式发动机的变化的运行点或当前存在的运行点相适配。
调整件位置的检测在此方面可以检查所要求的压缩比是否实际上也得到了调整。如果不是这种情况,则需要时可进行再控制或再调节,直至所要求的压缩比也得到了实际调整且调整件处于为此必要的位置。由此可以补偿对通过调整件处于必要的位置具有不利影响的因素,例如由于磨损或诸如此类的因素造成的沉积。为此例如将反映位置的信号与寄存在往复活塞式发动机的调节或控制系统内的一个或多个特性值进行比较并检查偏差或由于这种偏差造成高于还是低于阈值。
在本发明的一种具有优点的实施方式中,检测装置包括至少一个发射件、特别是磁铁且特别是永久磁铁,以及与其对应的检测件、特别是检测板,其中,发射件例如设置在调整件上且检测件设置在往复活塞式发动机的外壳上,调整件和导向装置共同相对于该外壳可以绕回转轴回转。还可以将检测件设置在调整件上且将发射件设置在外壳上。换句话说,往复活塞式发动机运行时,检测件和发射件彼此相对运动,因为调整装置并因此调整件在往复活塞式发动机运行时进行运动并且例如利用支承在往复活塞式发动机的曲轴连杆轴颈上的横向杠杆运动且相对于外壳、特别是往复活塞式发动机的曲轴箱和/或围绕调整装置的外壳运动。这一点可以使调整件的位置得到特别精确的检测并因此特别精确和根据需要调整压缩比,这样使往复活塞式发动机高效、低排放和低能耗运行。
如果检测装置包括配设有检测件和发射件的霍尔传感器,则这一点蕴含的优点是,由此位置可以得到特别精确和特别稳固的检测并因此能够特别精确地测定和调整压缩比。
在本发明的一种特别优选的实施方式中,检测件和/或发射件是弯曲的,特别是相对于回转轴凸状构成。这避免或至少减少了由于检测件和发射件彼此的相对运动、特别是相对回转可能造成的角度误差对压缩比测定产生的不利影响。这一点特别有利于精确检测位置并因此特别精确测定压缩比。在发射件和/或检测件的曲率与回转运动相对应的情况下,可以特别精确地测定压缩比,其中,例如曲率的中心处于回转轴上。由此在检测件和发射件彼此相对运动时,不出现或仅在非常小的程度上出现角度误差,由此产生调整件位置的非常准确的检测。
特别具有优点的是,发射件的磁场是弯曲的,特别是相对于回转轴凸状构成,其中,优选曲率的中心点处于回转轴上并因此曲率与发射件和检测件的相对运动、特别是相对回转相对应。由此可以非常精确地测定调整件的位置并因此非常准确地测定压缩比,从而通过利用所测定的压缩比来调整所要求的压缩比,可以借助调整装置对其非常精确和根据需要进行调整。
在另一种实施方式中,检测装置是包括反射件、特别是反射板的光学检测装置。光学检测装置的反射件发出被反射件反射并通过检测件检测的射线。例如根据射线的发出与通过检测件检测到射线被反射件反射之间的时间,可以特别迅速和精确地检测调整件的位置并根据其非常准确和同样迅速地测定压缩比。这一点是特别具有优点的,可以也在往复活塞式发动机运行点迅速改变和与此相应压缩比需要迅速调整和迅速改变的情况下,对其特别迅速地测定和调整。类似于检测件或发射件,反射件例如设置在调整件上或设置在至少在往复活塞式发动机运行期间调整件或调整装置在其上面运动的外壳上。
如果信号与往复活塞式发动机曲轴也称为曲轴角度([°KW])的旋转位置同步并因此使位置或反映位置的信号与曲轴转角相关,则由此可以特别准确地测定压缩比,因为可以有明确的一个压缩比分配给调整件所检测的位置并避免可能的多值性。即使在发射件弯曲和/或检测件弯曲时也可以产生反映调整件位置的信号,该信号与调整件的实际位置有偏差,尽管很小。曲轴所检测的转动位置(曲轴转角)明确反映检测件或调整件上的位置,这样可以使所述的偏差得到补偿。
检测位置与实际位置的这种偏差可以例如借助实验测定和例如寄存在往复活塞式发动机的控制装置或调节装置的特性曲线内并因此已知,从而该误差可以根据由于检测而已知的转动位置得到补偿,并且调整件的检测位置可以至少基本上与实际位置相适配或相适应。
从特性曲线中根据所检测的转动位置例如读取校正值,借助该校正值来校正检测位置。检测调整件的位置在此方面可以检查调整件的位置是否至少基本上处于特定区域内并因此调整装置或调整件具有所要求的正常功能。如果位置处于该区域的外部,则表明调整件工作不正常,从而需要采取相应的对应措施,以避免往复活塞式发动机或调整装置的有害运行或往复活塞式发动机以不希望的高能耗和不希望的高排放运行。因此特别是通过所描述的根据曲轴旋转位置进行的补偿对调整件位置的检测,一方面可以特别精确地检测位置并进而特别精确地调整压缩比,另一方面可以为了所要求的正常工作而检查调整装置或调整件。
由此实现一种滞后补偿,通过其补偿调整件的位置与实际位置的偏差。这一点在所谓的调整件末端止挡的区域内是特别具有优点的。这些区域是在往复活塞式发动机运行时调整件在其中移动或绕回转轴往复回转的调整件运动区、特别是回转区的各自端部区域。这些端部区域内可能会有特别大的偏差。此外,这种滞后补偿在调整件为调整可以最大或最小调整的压缩比而具有其最大或最小行程并且最大程度的移入或移出时是具有优点的。在这种最大或最小行程中也可能会产生相当大的偏差。这些偏差可以通过滞后补偿进行弥补。
优选的是进行反映位置的信号特别是向往复活塞式发动机的控制装置或调节装置的模拟传输,这样做的优点是,由此可以进行扫描率非常高的连续信号传输,有利于精确测定位置并因此精确测定压缩比。
正如已经描述的那样,如果使调整件的借助信号测定的位置与特性曲线、图表或诸如此类中预先规定的额定位置的偏差得到校正并且使借助信号测定的位置至少基本上与实际位置相适配,则可以特别精确地测定压缩比并因此特别精确地调整该压缩比。这种校正和适配可以特别是由此非常准确地进行,即根据检测装置的信号产生和/或根据向往复活塞式发动机的控制装置或调节装置传输信号的持续时间和/或根据信号的信号处理的持续时间和/或根据往复活塞式发动机的控制装置或调节装置的计算性能使偏差得到校正和适配。
对信号或其产生和检测产生不利影响的可能的干扰可以通过模型基础上的滤波进行补偿。这种模型基础上的滤波确保往复活塞式发动机或调整装置的超现实的动力不被作为反映往复活塞式发动机或调整装置的变量来考虑,并且这样不对压缩比的测定产生可能不利的影响。
附图说明
本发明的其他优点、特征和细节来自优选实施方式以及借助附图的下列说明。前面说明书内所提及的特征和特征组合以及后面附图说明内所提及的和/或仅在附图中示出的特征和特征组合不仅可以各自所介绍的组合使用,而且也可以其他组合使用或单独使用,而不偏离本发明的框架。其中:
图1示出具有多个气缸和相应气缸的活塞的往复活塞式发动机曲轴驱动装置的部分示意侧视图,其中,借助曲轴驱动装置可以彼此独立地针对各汽缸来调整气缸的各自压缩比;
图2示出根据图1的曲轴驱动装置的部分示意侧视图,具有对用于调整压缩比的调整装置的控制活塞的位置进行检测的原理草图,其中,借助控制活塞的检测位置来测定相应气缸所调整的压缩比;
图3示出根据前面附图的曲轴驱动装置的一种实施方式的示意侧视图,具有调整装置的检测装置的双极性发射板,该发射板与其磁场同样弯曲构成;
图4示出图3的弯曲发射板及其弯曲磁场的示意图;
图5示出在调整装置运动期间根据图3的发射板的弯曲磁场分布的示意图以及与之相比的直线磁场在调整装置这种运动时的示意图;以及
图6示出用于对由图3的发射板检测的调整装置位置与调整装置实际位置的偏差进行补偿的原理图。
具体实施方式
图1示出汽车往复活塞式发动机的曲轴驱动装置10,其中,往复活塞式发动机包括多个的气缸。为了概括,结合往复活塞式发动机的这些气缸中与曲轴驱动装置10相对应的一个气缸,借助图1对曲轴驱动装置10进行说明。不言而喻,对曲轴驱动装置10和气缸所描述的内容类似地适用于往复活塞式发动机的其他的,特别是其他所有的气缸。
曲轴驱动装置10包括具有主支承部位的曲轴12,曲轴12通过该主支承部位支承在往复活塞式发动机的曲轴箱中。曲轴12此外具有曲轴颊板,图1示出其中的一个这种曲轴颊板14。曲轴12此外具有连杆轴颈,图1示出其中的一个连杆轴颈16。连杆轴颈16在此方面与往复活塞式发动机的一个气缸对应。其他的连杆轴颈也以相同的方式与往复活塞式发动机的各自其他气缸相对应。
曲轴驱动装置10此外包括横向杠杆18,该横向杠杆包括相互连接、例如相互螺栓连接的第一杠杆件20以及第二杠杆件22。横向杠杆18在此方面在连杆轴颈16上相对于该连杆轴颈可以环绕旋转轴25转动支承,并在曲轴12旋转时、例如在往复活塞式发动机运行期间同时进行往复运动。
横向杠杆18具有第一支承部位24,曲轴驱动装置10的连杆26铰接支承在该支承部位上。在此方面,连杆26可以环绕旋转轴28转动。正如从图1所看到的那样,旋转轴28与旋转轴25在连杆轴颈16的径向上以第一杠杆臂h1相距。
曲轴驱动装置10还包括活塞30,该活塞与连杆轴颈16所对应的气缸相对应,且活塞30以可以平移运动的方式容纳在该气缸内。活塞30与连杆26通过另一支承部位32铰接连接。活塞30通过活塞销固定在连杆26上,该活塞销在活塞30内通过相应的紧固环在活塞销的轴向上锁紧。如果活塞30由于燃烧过程而在气缸内平移运动,则这种平移运动通过连杆26、横向杠杆18以及连杆轴颈16转换成曲轴12的旋转运动。
横向杠杆18具有另一支承部位34,往复活塞式发动机的调整装置38的控制活塞36铰接支承在该支承部位上并与横向杠杆18连接。在此方面,控制活塞36可以绕支承部位34的旋转轴40转动。旋转轴40以另一杠杆h2在连杆轴颈16的径向上与旋转轴25相距。可以看出,杠杆h1和h2在大小上彼此不同。杠杆h2大于杠杆h1。杠杆h1和杠杆h2在量上也可以相同,或杠杆h1大于杠杆h2。除了控制活塞36,调整装置38还包括外壳41,通过该外壳形成一个气缸。控制活塞36可以平移运动引导保持在该气缸内。通过向气缸内输送或排出例如压缩空气、液压流体或诸如此类的工作介质,控制活塞36可以依据方向箭头43平移运动并与外壳41相关依据方向箭头44移出或依据方向箭头46移入。与这种主动调整不同,也可以进行被动调整,其中控制活塞36由于往复活塞式发动机通过活塞30作用于控制活塞36上的气体和质量力而运动。控制活塞36通过工作介质和阀装置,例如通过其他控制阀、例如具有释放或关闭工作介质的管道的控制边缘的控制滑阀连接的单向阀,在所要求的运动方向上释放并在与所要求的运动方向相反的运动方向上锁住或完全固定。这是一种液压无载运行。这种实施方式的优点是,可以调整压缩比而无需或仅需非常少的附加能耗。也可以借助电磁铁操作控制活塞36。
当曲轴12旋转时,连杆轴颈16上下运动,这样也使横向杠杆18运动。调整装置38也同时运动,方法是外壳41绕回转轴42可摆动地支承在环绕调整装置38的外壳上、例如往复活塞式发动机的曲轴箱上。
如果控制活塞36依据方向箭头43平移运动,则这一点导致横向杠杆18相对于连杆轴颈16依据方向箭头48转动,由此可以调整相应气缸的压缩比。与此同时,控制活塞36的调节通过杠杆h1和h2的比例以相同的程度增强或减少。换句话说,控制活塞36的调节使得活塞30在气缸内的上止点调整或调节并因此导致相应气缸的压缩容积VC的调节或调整。控制活塞36的调节也影响到活塞30的行程并因此影响到活塞排量VH。活塞排量VH在压缩比提高时减少,这一点在缩减尺寸(小型化)设计的意义上是希望的。由此产生也称为ε的相应压缩比。
正如已经提到的那样,具有优点的是为往复活塞式发动机的每个气缸都分配这样一个调整装置38,借助该调整装置可与其他气缸无关地调整相应气缸的压缩比。相应压缩比的这种气缸独立的调整可以使往复活塞式发动机与当前的运行点非常精确和完全根据需要进行配合,从而往复活塞式发动机可以非常高效、低排放和低能耗、特别是低燃料消耗地运行。
为精确和根据需要调整压缩比值得追求的是,测定和需要时检验调整后的压缩比。这一点例如可以这样进行,即检测控制活塞36相对于基准点的位置和/或控制活塞36所经过的路径、也就是控制活塞36的行程,并由此出发此外也在取决于杠杆h1和h2或连杆26等的情况下推断出调整后的压缩比或测定该压缩比。然后可以使用反映控制活塞36的位置或行程的信号来控制或调节压缩比,以对其进行可变地连续式或分级式调整。
这一点借助图2的原理草图示出。图2示意示出的传感器50检测控制活塞36或其控制杆相对于基准点的位置和/或检测控制活塞36的行程或反映位置和/或行程的信号。该信号依据方向箭头52被传输到调节装置56的位置调节装置54,其中,调节装置56例如作为往复活塞式发动机的控制装置构成。调节装置56此外包括燃烧调节装置58,借助该装置控制或调节往复活塞式发动机气缸内的燃烧过程。为此燃烧调节装置58此外考虑调整后的实际压缩比的反馈60,该实际压缩比通过位置调节装置54借助由传感器50检测的信号并因此借助控制活塞36的位置测定。为调整压缩比并为使该压缩比与往复活塞式发动机的运行点相适配,燃烧调节装置58将额定压缩比的预定值(默认值/缺省值)62传输到位置调节装置54,后者将额定压缩比转移到控制活塞36的所要调整的位置。为此位置调节装置54也考虑曲轴驱动装置10和往复活塞式发动机其他可能的系统变量64。
为调整所要求的压缩比所测定的位置或反映控制活塞36位置的信号传输到控制装置38的操控装置65,后者向执行器66传输相应的控制信号,控制活塞36借助该执行器运动并因此调整压缩比。
图3示出检测控制活塞36位置的一种可能性,以便根据该位置精确测定并因此精确调整所调整的压缩比。传感器50为此包括双极性的发射板70,该发射板在图4中示意示出并具有磁场72。发射板70如同其磁场72那样弯曲构成,其中,曲率的中心点处于回转轴42上。这样使发射板70和磁场72的弯曲与控制活塞36在往复活塞式发动机运行期间在依据方向箭头68绕回转轴42回转时进行的回转运动相应。
图4中的名称“北”在此方面表示磁场72的北极(N极),而图4中的名称“南”则表示磁场72的南极(S极)。弯曲的线段74表示北极与南极之间的界线并意指磁场72弯曲构成。图4中的另一线段76表示发射板70的直线的非弯曲的磁场的理想界线。在图4中还示出传感器50的检测件78,借助其检测用于检测控制活塞36位置的磁场72。
传感器50借助磁场72的定向通过检测件78检测控制活塞36的实际位置或实际行程以调整压缩比,也就是检测控制活塞36从外壳41移出或移入的距离。该位置描述压缩比。如果保持确定的压缩比,则控制活塞36的根据方向箭头43的平移位置也保持恒定。尽管如此,控制活塞36在往复活塞式发动机运行期间仍旋转运动,方法是控制活塞36绕回转轴42依据方向箭头68回转并因此进行往复运动。
为在这种往复运动期间也精确检测控制活塞36的平移位置,发射板70及其磁场72弯曲构成并在控制活塞36的运动方向上具有相应大的延伸,以便依据方向箭头43调整压缩比。由此保证检测件78始终至少分区域、特别是大部分且特别优选整体上与发射板70重合。发射板70以及磁场72的弧形构成避免或减少了至少一个在直线磁场中不同大小或主要产生的角度误差。
这一点在图5中示出。图5示出图表78,在其横轴80上标出时间和在其纵轴82上标出反映磁场72的量。图表78中的曲线84表示反映磁场72的量关于图表78中所标出的时间的状态,在该时间内往复活塞式发动机处于运行中并且与此相应控制活塞36环绕回转轴42往复运动。因为磁场72弯曲构成,所以反映磁场72的量保持恒定。因此借助反映磁场72的量可以明确测定相应调整的压缩比。反映磁场72的量的变化,正如图表78中在区域86内所表示的那样,仅由此得知,即控制活塞36依据方向箭头43的平移运动并因此改变压缩比。控制活塞36绕回转轴42的回转或往复运动不影响反映磁场72的量。
与此相反,图表78中还示出另一曲线88,其描述出反映与磁场72相反且线段76相应直线构成并且例如通过同样直线构成的发射板形成的磁场的量的情况。
正如借助曲线88所看到的那样,产生一种与控制活塞36环绕回转轴42的往复运动相应的往复运动并反映一种很难操控和说服力不大的、检测用于调整压缩比的控制活塞36的位置的信号。曲线84和曲线88的对比表明,用于调整压缩比的控制活塞36的位置,也就是在依据方向箭头43的平移方向上的位置,可以通过弧形的磁场72更加精确和更有说服力地检测。
图6示出特别精确和准确检测控制活塞36位置并由此特别准确地测定所调整的压缩比的另一种可能性。图6示出图表90,其中标出信号的曲线92,该信号在所调整的压缩比下和在环绕回转轴42依据方向箭头68进行往复运动时反映控制活塞36通过发射板70和磁场72检测的位置。
反映位置的信号与往复活塞式发动机的曲轴12借助另一检测装置检测的称为曲轴转角的转动位置同步,以补偿控制活塞36的检测位置与实际存在的位置的偏差。
图6中标出检测时间点94。在检测时间点94上存在控制活塞36的通过反映磁场72的数值96得到反映的相应位置。但正如从图6所看到的那样,即使是在使用弯曲的发射板70和弯曲的磁场72的情况下,特别是在控制活塞36在往复活塞式发动机运行时可以回转的回转范围的端部区域98内,仍出现检测位置与实际位置的偏差。特别是在通过曲线100所示的控制活塞36最大移出的情况下或通过曲线102所示的控制活塞36最大移入的情况下会出现偏差。换句话说,曲线100是控制活塞36在其最大行程时、也就是控制活塞最大移出时往复运动的运行轨迹。曲线102换句话说是控制活塞36在最小行程时、也就是控制活塞最大移入时往复运动的运行轨迹。曲线92是磁场72的名义曲率。所介绍的偏差在图表90中通过测量误差104描述。
这种偏差或这种测量误差104的补偿可以借助寄存在调节装置56内的特性曲线实施。因为曲轴12的转动位置明确体现发射板70上的位置,所以当前检测时间点94中的误差可以得到补偿,因为测量误差104已经例如在实验中测定并寄存在特性曲线内。最大的测量误差104取决于控制活塞36的检测位置与所分配的曲轴转角之间的偏差。测量误差104由传感器50内信号产生的持续时间、信号传输的持续时间、调节装置56内信号处理的持续时间以及调节装置56为将曲轴转角分配给数值96所需要的计算时间的持续时间共同得出。
附图符号
10        曲轴驱动装置
12        曲轴
14        曲轴颊板
16        连杆轴颈
18        横向杠杆
20        杠杆件
22        杠杆件
24        支承部位
25        旋转轴
26        连杆
28        旋转轴
30        活塞
32        支承部位
34        支承部位
36        控制活塞
38        调整装置
40        旋转轴
41        外壳
42        回转轴
43        方向箭头
44        方向箭头
46        方向箭头
48        方向箭头
50        传感器
52        方向箭头
54        位置调节装置
56        调节装置
58        燃烧调节装置
60        反馈
62        预定值
64        系统变量
65        操控装置
66        执行器
68        方向箭头
70        发射板
72        磁场
74        线段
76        线段
78        图表
80        横轴
82        纵轴
84        曲线
86        区域
88        曲线
90        图表
92        曲线
94        检测时间点
96        数值
98        区域
100       曲线
102       曲线
104       测量误差
h1        杠杆
h2        杠杆

Claims (10)

1.一种用于运行特别是汽车的往复活塞式发动机的方法,其中往复活塞式发动机的至少一个气缸的压缩比借助与该气缸对应的调整装置(38)进行调整,活塞(30)以可平移运动的方式容纳在所述气缸中,其中,可运动地保持在调整装置(38)的导向装置(41)上的调整件(36)、特别是控制活塞(36)在至少两个位置之间运动,其特征在于,根据借助至少一个检测装置(50)检测的且反映至少一个位置的至少一个信号来测定所调整的压缩比。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述检测装置(50)包括至少一个发射件(70)、特别是磁铁(70)和对应的检测件(78)、特别是检测板(78),其中,所述发射件(70)设置在所述调整件(36)上且所述检测件(78)设置在往复活塞式发动机的外壳上,所述调整件(36)和所述导向装置(41)共同相对于所述外壳可以绕回转轴(42)回转。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述检测装置(38)包括至少一个发射件(70)、特别是磁铁(70)和对应的检测件(78)、特别是检测板(78),其中,所述发射件(70)设置在往复活塞式发动机的外壳上且所述检测件(78)设置在所述调整件(36)上,所述调整件(36)和所述导向装置(41)共同相对于所述外壳可以绕回转轴(42)回转。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述检测件(78)和/或所述发射件(70)是弯曲的,特别是相对于所述回转轴(42)凸状构成。
5.根据权利要求2至4之一所述的方法,其特征在于,所述发射件(70)的磁场(72)是弯曲的,特别是相对于所述回转轴(42)凸状构成。
6.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,所述检测装置(50)是霍尔传感器或光学检测装置。
7.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,信号与往复活塞式发动机的曲轴(12)的旋转位置同步。
8.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,向往复活塞式发动机的控制装置(56)进行信号的模拟或数字传输。
9.根据前述权利要求之一所述的方法,其特征在于,校正所述调整件(36)的借助信号测定的位置与在特性曲线、图表或诸如此类中预先规定的额定位置的偏差,并使借助信号测定的位置至少基本上与实际位置相适配。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,根据所述检测装置(50)的信号产生和/或向往复活塞式发动机的控制装置(56)的信号传输持续时间和/或信号的信号处理持续时间和/或往复活塞式发动机的控制装置(56)的计算性能来校正所述偏差。
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C10 Entry into substantive examination
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C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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