CN103415689B - 用于控制内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

用于控制内燃机的方法，该内燃机具有至少一个铰接地固定在曲轴上的活塞及一个共轨喷射系统，该共轨喷射系统具有高压泵，该高压泵具有一个设有至少一个凸轮（4）的泵凸轮轴（3）及至少一个通过滚子推杆（5）与泵凸轮轴（3）相互配合的泵柱塞（7）。根据本发明，提出一种用于控制内燃机的方法，借助该方法改善了内燃机的磨损特性和运行特性。这通过关于内燃机的降低磨损及优化工作的运行来设计泵凸轮轴（3）相对曲轴的角偏移来实现。

Description

用于控制内燃机的方法
技术领域
本发明涉及用于控制内燃机的方法，该内燃机具有至少一个铰接地固定在曲轴上的活塞及至少一个共轨喷射系统，该共轨喷射系统具有一个包括带有至少一个凸轮的泵凸轮轴及至少一个通过滚子推杆与泵凸轮轴相互配合的泵缸的高压泵。
背景技术
由DE102010001725A1已公知了这样一种用于控制内燃机的方法。该方法被这样地设计，即对于尤其安装在机动车中并设有一个起动-停机/再起动系统的内燃机应保证该内燃机起动时的稳定性。在此情况下这样地设计所述的控制方法，即对于起动内燃机所需的时间的偏差减至最小。为此尤其设有一个节气阀门，它被打开或关闭，以控制对内燃机的空气输给。该节气阀门将根据一个费事的算法来控制。
发明内容
本发明的任务在于：给出一种控制内燃机的方法，借助它可改善内燃机的磨损性能及工作性能。
该任务将这样来解决：关于内燃机的降低磨损及优化工作的运行设计了泵凸轮轴相对曲轴的角偏移。泵凸轮轴相对曲轴的该角偏移对喷射具有影响，因为该角偏移对于由燃料喷射器取出的燃料而言对高压储存器的再注入过程具有影响。此外该角偏移对在高压泵中的出现的支承力具有直接影响及当高压泵例如通过一个链条驱动时对链条力也具有直接影响。因此通过该角偏移可改善内燃机的工作性能及减小其磨损。
在本发明的一个进一步构型中关于喷射系统的工作来优化角偏移。及在另一个进一步构型中尤其关于喷射系统的机械负荷来优化角偏移。这里将视内燃机的结构类型、构型及汽缸数目而定来给出不同的角偏移。
例如在一个四缸列式内燃机上这个角偏移为39°。这意味着：高压泵总是在内燃机汽缸OT（OT=上止点）之前39°输送燃料及因此总是处于内燃机汽缸OT之后39°。在此情况下高压泵被构成所谓的单柱塞泵及所属的泵凸轮轴具有两个凸轮。曲轴与泵凸轮轴之间的所属变速比为i=1。
在一个V结构类型的六缸内燃机上泵凸轮轴相对曲轴的角偏移为16.36°，其中就泵凸轮轴而言高压泵总是在内燃机汽缸OT之后16.36°输送燃料及因此在内燃机汽缸OT的位置上高压泵总是处于内燃机汽缸OT之前16.36°。在这种内燃机上高压泵被构成双柱塞泵，其中这两个柱塞（泵柱塞）夹持90°的一个角度。在该实施例中泵凸轮轴也具有两个凸轮及以变速比i=3/4由内燃机的曲轴来驱动。这两个构型被优化或总地减小了喷射系统的机械负荷。
在本发明的一个进一步构型中在固定的角位置的情况下在对于喷射系统的工作优化了的一个曲轴角度上进行内燃机的起动和/或停机。在此情况下例如可关于出现的力和/或磨损性能来优化工作。
在本发明的另一构型中在一个曲轴角度上进行内燃机的起动和/或停机，在该曲轴角度上泵凸轮轴的至少一个凸轮处于滚子推杆的上止点或下止点以外的区域中。在此情况下应考虑：在上止点及下止点的区域内在高压泵中推杆被磨削的危险最大。根据本发明将避免这些区域，这些区域为-5°至+5°、85°至95°、175°至185°及265°至275°（PNW）。
因此在一个四缸列式内燃机上曲轴的不利转角位置为51°±5°、141°±5°、231°±5°、321°±5°、411°±5°、5011°±5°及681°±5°（KW）。在一个六缸V结构型式的内燃机上不利转角位置为51°±5°、141°±5°、231°±5°、321°±5°、411°±5°、501°±5°及681°±5°（KW）。
在本发明的一个进一步构型中一个内燃机电子装置在停机指令的情况下使曲轴停止在一个预给定的曲轴角度上，该角度将避开以上给出的区域。该停机过程可这样进行，即根据内燃机及高压泵的工作参数使内燃机的一个例如起动-停机自动装置的停机指令转换为一个曲轴角度，内燃机电子装置将由该曲轴角度了解到：内燃机在达到该曲轴角度后再转动一个确定的转角及然后达到停止。在一定情况下也可使用一个辅助装置，例如一个有针对性地制动曲轴的起动器，其方式为此制动器在该工作状态时被用值用作制动器。
在本发明的一个进一步构型中该内燃机电子装置借助一个辅助装置在停机指令和/或起动指令的情况下使曲轴再转动到一个预给定的曲轴角度上，该角度也将避开以上给出的区域。如果内燃机这样地慢慢停下来，以致曲轴及由此泵凸轮轴停在一个不利的转动位置上，将使曲轴如此程度地继续转动，直至达到泵凸轮轴的一个有利的角度位置为止。这例如可在内燃机的停机过程期间或在下次起动过程期间通过起动器的有针对性控制地使用来实现。
本发明的其它有利的构型可由附图得知，以下将详细地描述附图中所示的本发明的实施例。
附图说明
图1：被构成单柱塞泵的高压泵的一个区段的概要视图，
图2：对于一个四缸内燃机的不利的停止位置的一个图表，
图3：一个被构成双柱塞泵的高压泵，及
图4：对于一个六缸V型内燃机的不利的停止位置的一个图表。
具体实施形式
根据图1的高压泵1被构成单柱塞泵及具有一个泵壳体2，在其中可转动地支承着一个泵凸轮轴3。泵凸轮轴3具有两个对立的凸轮4。一个滚子推杆5与一个滚子6在这样构成的凸轮轨上运行。滚子6可转动地支承在滚子推杆5的滚子靴上及将泵凸轮轴3的旋转运动转换成滚子推杆5的上下平移运动。一个泵柱塞7与滚子推杆5相互配合，该泵柱塞由一个柱塞弹簧8压在滚子推杆5上。泵柱塞7在一个缸中被导向及与一个工作室相互配合，在该工作室中引入被控制的燃料。引入工作室中的该燃料在泵柱塞7的泵运动时被输送到一个高压储存器，在那里以高至3000巴的压力储存的燃料被燃料喷射器由高压储存器有针对性地取出并喷射到内燃机的所属燃烧室中。
图1中所示的高压泵1被设计来用于一个四缸的内燃机及以变速比i=1由内燃机的曲轴驱动，在图示的实施例中泵凸轮轴3相对滚子推杆5或滚子6处于PNW的转角0°，其中在图1中还补充地给出转角90°，180°及270°（PNW）。在泵凸轮轴3与内燃机的曲轴之间以这样的形式设有一个39°的角偏移，即高压泵总是在内燃机汽缸上止点（OT）之前39°输送燃料及因此在内燃机汽缸上止点（OT）的位置上高压泵总是处于内燃机汽缸上止点（OT）之后39°。根据本发明将这样地停止内燃机，即不占据图1中所示的泵凸轮轴的转角位置（及补充给出的转角位置）。这些转角位置的范围为-5°至+5°、85°至95°、175°至185°及265°至275°（PNW）。
因此对于该内燃机得到了涉及曲轴的不利的停机位置，这些不利的停机位置被表示或描绘在图2中。这里下面的角度标度指示泵凸轮轴角度PNW，而在上面的角度标度上记录曲轴角度KW。通过曲轴与泵凸轮轴3之间的39°的角度偏移得到了所示的泵凸轮轴的角度位置与曲轴的角度位置之间的偏移。因此根据以上的实施例在曲轴角度为51°±5°、141°±5°、231°±5°、321°±5°、411°±5°、501°±5°及681°±5°（KW）的情况下得到了内燃机的不利的停机位置。
图3中所示的高压泵被作成双柱塞泵及因此具有两个滚子推杆5及两个泵柱塞7，这些泵柱塞与泵凸轮轴3相互配合。在该实施例中泵凸轮轴3也具有两个对立的凸轮4。该高压泵1被设计来安装到一个六缸的V型内燃机上及泵凸轮轴以i=3/4的变速比由内燃机的曲轴驱动。即曲轴转2圈相应于泵凸轮轴转1.5圈。泵凸轮轴相对曲轴的角偏移为16.36°，其中泵就其泵凸轮轴角而言总是在内燃机汽缸上止点（OT）之后此角度值输送燃料及因此在内燃机汽缸上止点（OT）的位置上高压泵总是处于内燃机汽缸上止点（OT）之前16.36°。
因此对于该内燃机得到了涉及曲轴的不利的停机位置，这些不利的停机位置被表示或描绘在图4中。这里下面的角度标度如图2中那样指示泵凸轮轴角度PNW，而在上面的角度标度上记录曲轴角度KW。通过曲轴与泵凸轮轴3之间的16.36°的角度偏移得到了所示的泵凸轮轴的角度位置与曲轴的角度位置之间的偏移。因此根据以上的实施例在21.7°±7°，141.7°±7°，261.7°±7°，381.7°±7°，501.7°±7°及621.7°±7°（KW）的情况下得到了曲轴的不利的停机位置。就泵凸轮轴3而言这里容差带宽与图1中所示的高压泵1相同，但因为存在曲轴对泵凸轮轴3的变速比i=3/4，这里容差带宽上升到近似±7°。

Claims (3)

1.用于控制内燃机的方法，该内燃机具有至少一个铰接地固定在曲轴上的活塞及至少一个共轨喷射系统，该共轨喷射系统具有高压泵(1)，该高压泵具有一个设有至少一个凸轮(4)的泵凸轮轴(3)及至少一个通过滚子推杆(5)与泵凸轮轴(3)相互配合的泵柱塞(7)，其中，关于内燃机的降低磨损及优化工作的运行来设计泵凸轮轴(3)相对曲轴的角偏移，其特征在于：在固定的角偏移的情况下在对于喷射系统的工作优化了的一个曲轴角度时进行内燃机的起动和/或停机，并且在下述曲轴角度时进行内燃机的起动和/或停机，在该曲轴角度时泵凸轮轴(3)的所述至少一个凸轮(4)处于滚子推杆(5)的上止点和下止点以外的区域中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：内燃机电子装置在停机指令的情况下使曲轴停止在一个预给定的曲轴角度上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：该内燃机电子装置借助一个辅助装置在停机指令和/或起动指令的情况下使曲轴再转动到一个预给定的曲轴角度上。
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