CN105934566A - 用来监控执行装置的方法和结构 - Google Patents

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Abstract

一种用来监控往复活塞器的执行装置(14)的方法，其中该执行装置(14)这样配置，即基本上与往复活塞器的凸轮轴(1)平行地操纵、尤其可逆地转移往复活塞器的滑动凸轮装置(3)，该方法具有以下步骤：S1将操纵能量供应给该执行装置(14)，接着该执行装置(14)经历第一状态变化；S2监控该执行装置(14)并且探测该执行装置(14)的第二状态变化；S3借助该第二状态变化来确定往复活塞器的一个或这个凸轮轴(1)第一旋转角度α。

Description

用来监控执行装置的方法和结构
技术领域
本发明涉及一种用来监控执行装置的方法和结构。本发明结合机动车的往复活塞器进行描述。
背景技术
往复活塞器能够按多个已知的循环过程或燃料方法进行驱动。循环过程具有特定的优点和缺点，尤其是供应燃料的充分使用程度(经济性)，可由往复活塞器提供的功率以及在此产生的有害物质的数量。两个这种不同的循环过程为了实现换气需要不同的气门开度曲线。进入气门或放出气门(气门)的气门开度曲线的重要元素是其打开/关闭时间点(控制时间)以及它的气门开度。借助执行装置能够对换气产生影响，其方式是：尤其根据往复活塞器或油门踏板位置的转速，为至少一个气门选择多个不同气门开度曲线中的一个。
如果往复活塞器在长时间运转间隔之后以不经济的方式运转，则通常会出现问题。
发明内容
本发明的目的是，使往复活塞器的经济运行成为可能。
该目的通过按照权利要求1所述的用来监控执行装置的方法得以实现。权利要求7描述了一种用来监控执行装置的相应结构。本发明的优选的改进方案是从属权利要求的内容。
按本发明的第一角度的方法用来监控往复活塞器的执行装置。该执行装置构造得用来尤其基本上与往复活塞器的凸轮轴平行地操纵、尤其可逆地转移往复活塞器的滑动凸轮装置。该方法具有以下步骤：
S1将操纵能量供应给该执行装置，接着该执行装置经历第一状态变化，
S2监控该执行装置并且探测该执行装置的第二状态变化，
S3借助该第二状态变化来确定往复活塞器的一个或这个凸轮轴的第一旋转角度α。
该执行装置的第一状态变化优选在于其位置变化，尤其在于其旋转和/或平移。该执行装置的第一状态变化优选尤其基本上与凸轮轴平行地导入滑动凸轮装置的可逆转移。
优选在步骤S3中，在执行装置的最小的位置变化Δx(尤其是旋转和/或平移)时得出，存在着凸轮轴的特定的第一旋转角度α。
该第二状态变化优选通过滑动凸轮装置导入，尤其通过滑动凸轮装置的驶出圆周部段导入。
为了达到特定的循环过程或燃烧方法，遵守气门开度曲线、尤其是其控制时间是尤其重要的。已观察到的是，如果与所需的或特意的控制时间有偏差，则会使该往复活塞器的消耗或其运转变得不那么经济。
常见的是，该气门借助气门传动装置来操纵。气门传动装置能够具有凸轮轴、牵引杆、气门间隙补偿元件以及滑动凸轮装置作为零件，该滑动凸轮装置承载着至少一个偏心凸轮并且基本上能够平行于凸轮轴的旋转轴线进行推移，其中该滑动凸轮装置能够受凸轮轴的驱动而旋转。第二角度标志能够抗扭地固定在该凸轮轴上，该角度标志应该由用于凸轮轴的旋转角度的感应器探测到。在往复活塞器运转时，由于探测到的第二角度标志和气门传动装置的构件的假设的或绘制的几何形状，能够推断出气门的至少一个控制时间，例如推断出打开该气门的开始时间。
但该气门传动装置以及它的构件具有不可避免的、有时对于气门传动装置的无缺陷的功能来说必要的公差，该公差是来自往复活塞器的制造(制造公差)和运转。因此，可能在阀门的期望的(其原因是探测到了第二角度标志)控制时间和实际的控制时间之间会出现未知的时间差。已观察到的是，这些构件的公差(构件公差)可能会一起引起实际的控制时间与所需的或特意的控制时间之间的明显偏差。
借助按第一方面的方法，能够借助执行装置的第二状态变化来探测一个或这个凸轮轴的第一旋转角度α。该执行装置的第二状态变化优选通过滑动凸轮装置导入。
借助按第一方面的方法，能够以更高的精度来探测一个或这个凸轮轴的第一旋转角度α，或者能够提高旋转角度探测的分辨率。
借助按第一方面的方法，尤其能够识别且尤其修正旋转角度探测的公差错误。
在执行装置的状态变化或运动和所属气门的运动之间存在着比气门运动和凸轮轴的第二角度标志之间机械上更紧密的关联。尤其通过使几个构件公差不产生那么明显的影响，与通过探测凸轮轴的第二角度标志相比，能够借助按本发明的方法以更高的精度确定该第一旋转角度α。优选能够避免该凸轮轴的公差以及其第二角度标志的公差。因此能够更好地遵守所需的或特意的控制时间，并且实现以此为基础的目的。在特定的燃烧方法(例如米勒循环)中，在确定偏心凸轮时2％或3％的公差会引起活塞的巨大填充区别(高达30％)，会使混合气制备效果变差(取决于各自的运转点)，会导致换气时的错误，并导致消耗量增加。
在本发明的意义中执行装置指这样的装置，即它尤其基本上与往复活塞器的凸轮轴平行地尤其用来操纵往复活塞器的滑动凸轮装置，尤其用来可逆地转移该滑动凸轮装置。该执行装置构造得暂时地基本上与往复活塞器的凸轮轴平行地将分力施加到滑动凸轮装置上。通过该分布的施加，该滑动凸轮装置能够基本上与凸轮轴平行地可逆地转移。该执行装置构造得用来相对于第二纵轴线B来转移或运动。该执行装置优选构造得用来围绕着第二纵轴线B旋转和/或用来基本上平行于第二纵轴线B平移。
该执行装置优选配备有一机器元件，尤其优选配备有销钉、栓、销钉状部段、该执行装置优选配备有金属。该执行装置优选逐段地具有减少磨损或减少摩擦的涂层。
在本发明的意义中，该执行装置的状态变化尤其指该执行装置优选相对于第二纵轴线B的转移、位置变化或运动。在往复活塞器运转时，尤其通过滑动凸轮装置的导入，使该执行装置重复地经历状态变化，尤其用来操纵或转移滑动凸轮装置。为了导入第一状态变化，将运动能量供应给该执行装置。该第一状态变化优选能够导入滑动凸轮装置的转移。为了由滑动凸轮装置导入第二状态变化，该执行装置优选用径向朝凸轮轴的旋转轴线A指向外面的分力加载。
在本发明的意义中，该滑动凸轮装置指这样的装置，即它
·尤其用来至少间接地操纵或打开往复活塞器的至少一个进入或放出气门(气门)；和/或
·尤其用来至少间接地沿往复活塞器的所属的燃烧室或沿气门杆用分力来加载该气门；和/或
·尤其用来暂时地用径向朝凸轮轴的旋转轴线指向外面的分力来加载该执行装置；和/或
·尤其用来导入执行装置的第二状态变化。
该滑动凸轮装置构造得用来至少暂时地随凸轮轴旋转。该滑动凸轮装置构造得用来沿着凸轮轴或其旋转轴线可逆地转移或推移。该滑动凸轮装置在外表面或圆周面上具有至少一个或两个凸轮，它们用来至少间接地操纵该气门或至少间接地给该气门加载分力。该滑动凸轮装置优选具有两个这种凸轮，它们能够引起不同的气门开度曲线。
该滑动凸轮装置优选具有基本上呈圆柱形的带内部空间的造型，其中该凸轮轴能够延伸通过该内部空间。尤其优选的是，该滑动凸轮装置在内部空间中具有耦合元件，用来摩擦锁合或形锁合地与凸轮轴相连。
该滑动凸轮装置优选在圆周面上具有至少一个部段，优选具有至少一个驶出圆周部段，其用来暂时地用径向朝凸轮轴的旋转轴线指向外面的分力来加载该执行装置。该驶出圆周部段用来暂时地用径向朝凸轮轴的旋转轴线A指向外面的分力来加载该执行装置。该驶出圆周部段设置在该滑动凸轮装置的圆周面上。该驶出圆周部段优选配备有上升的侧腹或斜坡，其中该侧腹能够将该执行装置从旋转轴线A挤离。尤其优选的是，该侧腹或斜坡沿圆周方向均匀地或持续地过渡到其余圆周面上。
该滑动凸轮装置优选具有第一角度标志，它能够由感应器探测到，该感应器能够用来探测第二旋转角度β。尤其优选的是，该第一角度标志设置在该滑动凸轮装置的圆周面或端面上。
在本发明的意义中，该凸轮轴指这样的装置，即它用来尤其至少间接地操纵往复活塞器的气门中的至少一个，该往复活塞器尤其用来引导和驱动该滑动凸轮装置。该凸轮轴能够围绕着其旋转轴线A旋转，其中该凸轮轴优选与往复活塞器的曲轴平行地定向。该凸轮轴能够到少间接地由该曲轴驱动。该凸轮轴优选具有第二角度标志，它能够由感应器探测到，该感应器a能够提示凸轮轴的旋转角度(第一旋转角度α)。优选该凸轮轴在圆周面上具有耦合元件，用来摩擦锁合和/或形锁合地与滑动凸轮装置相连，
其中该耦合元件尤其用来驱动该滑动凸轮装置，其中该耦合元件尤其用来在旋转轴线转移时引导该滑动凸轮装置。
在本发明的意义中，该第二旋转角度β指滑动凸轮装置围绕着凸轮轴的旋转轴线A的位置和旋转的尺度。第二旋转角度β优选与直线0(零方向)有关，其基本上与旋转轴线A垂直地定向。该第二旋转角度β在此相对于零方向借助第二状态变化来确定。
在本发明的意义中，该第一旋转角度α指凸轮轴围绕着其旋转轴线A的位置和旋转的尺度。第一旋转角度α优选与零方向有关。该第一旋转角度α在此相对于零方向尤其通过计算借助第二状态变化来确定。
在本发明的意义中，该第三旋转角度ε指凸轮轴围绕着其旋转轴线A的位置和旋转的尺度。该第三旋转角度ε优选与零方向有关。该第三旋转角度在此在探测到的第二角度标志的基础上确定。尤其由于构件公差或制造公差，该第三旋转角度ε能够与同一个凸轮轴的第一旋转角度α不同。
在本发明的意义中，该第四旋转角度ζ指曲轴围绕着其旋转轴线的位置和旋转的尺度。第四旋转角度ζ优选与直线有关，其设置得基本上与零方向平行。
该角度差γ1、γ2、γ3通过上述旋转角度中两个的差计算而来。
在本发明的意义中，该位置x指执行装置的特定位置或方位的尺度。在此，该位置x能够指相对于参照物的间距或角度，尤其取决于该执行装置是否构造得用来相对于第二纵轴线B而旋转或平移。
在本发明的意义中，预定的位置变化Δx指执行装置的最小位置变化，并将其理解为执行装置的第二状态变化。只要该执行装置构造得用来相对于第二纵轴线B平移，则将该最小的路段理解为第二状态变化。只要该执行装置构造得用来相对于第二纵轴线B旋转，则将该最小的角度理解为第二状态变化。该预定的位置变化Δx优选是几毫米或几度[°]或只是它们的一部分。
按优选的改进方案，电磁地、感应地或静电地供应操纵能量。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够无接触地导入第一状态变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够电气地控制第一状态变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够在降低磨损的情况下导入第一状态变化。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，电磁地、感应地、静电地、电容地或光电地探测该第二状态变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够在降低磨损的情况下探测第二状态变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够电气地继续加工第二状态变化的结果。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，第二状态变化借助执行装置的尤其相对于第二纵轴线B的位置变化(尤其是平移或旋转)来探测。该执行装置的最小或预定的位置变化优选作为其第二状态变化进行加工，或理解为第二状态变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该第二状态变化能够借助路程测量装置或角度测量装置来探测。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够电气地继续加工第二状态变化的结果。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，借助执行装置的预定的位置变化Δx或最小的位置变化来确定第一旋转角度α。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够使用小型的、简单的和/或价格低廉的感应器来探测该第二状态变化。
该能够有利地与上述改进方案之一相结合的优选改进方案具有以下步骤：
S4借助第二状态变化或借助执行装置的尤其预定的位置变化，来确定滑动凸轮装置的第二旋转角度β，其中第二旋转角度β的顶点位于凸轮轴的旋转轴线A上；
S5将第二旋转角度β和第一旋转角度α联结成第一角度差γ1，优选地在步骤S4中，在执行装置的最小的位置变化Δx时得出，存在着滑动凸轮装置的特定的第一旋转角度β。
优选在步骤S5中，该差由第二旋转角度β和第一旋转角度α得出。
第一偏差角度优选与曲轴的转速变化dζ/dt联结，尤其通过减法(Subtrahieren)。尤其在曲轴的转速下降或增大时，可能在滑动凸轮装置和凸轮轴之间出现相对运动，因此第一偏差角度能够在往复活塞器的运转时波动。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够在往复活塞器的运转时探测这两个旋转角度中的至少一个的时间变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，为了确定第一偏差角度，能够考虑滑动凸轮装置和凸轮轴之间的间隙配合的影响。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该第一偏差角度能够当作气门传动装置中的公差的标记来用。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，第一角度测量装置与凸轮轴抗扭地相连。在本发明的意义中，第一角度测量装置也适用于由第二角度标志(其与凸轮轴抗扭地相连)和感应器构成的组合，该感应器相对于旋转的凸轮轴是静止的并且用来探测该第二角度标志。该优选的改进方案具有以下步骤：
S6借助第一角度测量装置来探测凸轮轴的第三旋转角度ε，
S7将第二旋转角度β和/或第一旋转角度α与第三旋转角度ε结合(尤其减法)成第二偏差角度γ2。
第二偏差角度优选与曲轴的转速变化dζ/dt尤其通过减法联结。尤其在曲轴的转速下降或增大时，可能在滑动凸轮装置和凸轮轴之间出现相对运动，因此第二偏差角度能够在往复活塞器的运转时波动。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够在往复活塞器的运转时探测这些旋转角度中的至少一个的时间变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，为了确定第二偏差角度，能够考虑滑动凸轮装置和凸轮轴之间的间隙配合的影响。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该第二偏差角度能够当作气门传动装置中的公差的标记来用。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，从特殊的偏差角度中能够推断出感应器或第一角度测量装置之一的缺陷。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，第二角度测量装置与往复活塞器的曲轴抗扭地相连。在本发明的意义中，第二角度测量装置也适用于由角度标志(其与曲轴抗扭地相连)和感应器构成的组合，该感应器相对于旋转的曲轴是静止的并且用来探测该角度标志。该优选的改进方案具有以下步骤：
S8借助第二角度测量装置(22a)来探测曲轴的第四旋转角度ζ，
S9将第二旋转角度β和/或第一旋转角度α与第四旋转角度尤其结合成第三偏差角度γ3。
第三偏差角度优选与曲轴的转速变化dζ/dt尤其通过减法联结。尤其在曲轴的转速下降或增大时，可能在滑动凸轮装置和凸轮轴之间出现相对运动，因此第三偏差角度能够在往复活塞器的运转时波动。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够在往复活塞器的运转时探测这些旋转角度中的至少一个的时间变化。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，为了确定第三偏差角度，能够考虑滑动凸轮装置和凸轮轴之间的间隙配合的影响。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该第三偏差角度尤其在气门传动装置中当作公差的标记来用。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，从特殊的偏差角度中能够推断出感应器或第二角度测量装置之一的缺陷。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，该凸轮轴具有调节齿轮，用来相对于曲轴来调节凸轮轴的旋转角度位置。该优选的改进方案具有以下步骤：
S10借助第一偏差角度γ1、第二偏差角度γ2或第三偏差角度γ3来调节旋转角度位置；
优选重复地或周期性地在往复活塞器的运转过程中实施该步骤S10。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够考虑气门传动装置的增大的磨损，尤其因此能够更经济地驱动该往复活塞器。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够对气门传动装置上的热影响产生反应，尤其因此能够更经济地驱动该往复活塞器。
基于此的目的还通过一种计算机程序得以实现，其包含指示，其中如果该指示由控制装置实施，则该指示能够使该控制装置实施按本发明的第一角度或按优选的改进方案的方法。
基于此的目的还通过一种计算机可读的介质得以实现，上述计算机程序存储在该介质上。
该按本发明的第二角度的结构用来监控往复活塞器的执行装置，尤其用来实施按本发明的第一角度的方法或用来实施优选的改进方案。该结构具有：
·凸轮轴，其能够围绕着旋转轴线A旋转，
·滑动凸轮装置，其能够基本上与旋转轴线A平行地转移，它在圆周面上具有驶出圆周部段，
·执行装置，它构造得用来操纵或转移该滑动凸轮装置并且能够经历第二状态变化，
·第二测量装置，其构造得用来探测第二状态变化，它尤其能够借助第二状态变化来确定凸轮轴的第一旋转角度α，
·其中该驶出圆周部段这样构造，即用至少一个径向朝旋转轴线A指向外面的分力来加载该执行装置。
该滑动凸轮装置优选配备有驶出圆周部段，它用来导入的第二状态变化。
为了达到特定的循环过程或燃烧方法，遵守气门开度曲线、尤其是其控制时间是尤其重要的。已观察到的是，如果与所需的或特意的控制时间有偏差，则会使该往复活塞器的消耗或其运转变得不那么经济。
常见的是，该气门借助气门传动装置来操纵。气门传动装置能够具有凸轮轴、牵引杆、气门间隙补偿元件以及滑动凸轮装置作为零件，该滑动凸轮装置承载着至少一个偏心凸轮并且基本上能够平行于凸轮轴的旋转轴线进行推移，并且该滑动凸轮装置能够受凸轮轴的驱动而旋转。第二角度标志能够抗扭地固定在该凸轮轴上，该角度标志应该由用于凸轮轴的旋转角度的感应器探测到。在往复活塞器运转时，由于探测到的第二角度标志和气门传动装置的构件的假设的或绘制的几何形状，能够推断出气门的至少一个控制时间，例如推断出打开该气门的开始时间。
但该气门传动装置以及它的构件具有不可避免的、有时对于气门传动装置的无缺陷的功能来说必要的公差，该公差是来自往复活塞器的制造(制造公差)和运转。因此，可能在阀门的期望的(其原因是探测到了第二角度标志)控制时间和实际的控制时间之间会出现未知的时间差。已观察到的是，这些构件的公差(构件公差)可能会一起引起实际的控制时间与所需的或特意的控制时间之间的明显偏差。
借助按第二角度的结构，能够借助执行装置的第二状态变化来探测一个或这个凸轮轴的第一旋转角度α。该执行装置的第二状态变化优选通过滑动凸轮装置导入。
在执行装置的状态变化或运动和所属气门的运动之间存在着比气门运动和凸轮轴的第二角度标志之间机械上更紧密的关联。尤其通过使几个构件公差不产生那么明显的影响，与通过探测凸轮轴的第二角度标志相比，能够借助按本发明的方法以更高的精度确定该第一旋转角度α。优选能够避免该凸轮轴的公差以及其第二角度标志的公差。因此能够更好地遵守所需的或特意的控制时间，并且实现以此为基础的目的。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，执行装置具有第一耦合元件，它构造得用来基本上与旋转轴线A平行地给滑动凸轮装置加载分力，其构造用来尤其相对于执行装置的第二纵轴线B来改变位置(尤其是平移或旋转)。并且该执行装置还具有驱动元件，其构造得用来基本上与旋转轴线A垂直地给第一耦合元件加载分力。
该第一耦合元件优选配备有一机器元件，尤其优选配备有隆起、销钉、栓、销钉状部段、指状物、滚轮、转轮、杠杆或可旋转活动的杠杆。该第一耦合元件优选配备有金属。该第一耦合元件优选逐段地具有降低磨损或降低摩擦的涂层。
该第一耦合元件优选构造得用来形锁合地接触滑动凸轮装置或其驶出圆周部段。该第一耦合元件优选配备有霍尔-传感器或与之相连。该第一耦合元件优选基本上与第二纵轴线平行地可逆地转移。备选地，该第一耦合元件构造得用来可逆地围绕着第二纵轴线B旋转。
该驱动元件优选构造得用来机械地、尤其优选电磁地、静电地或感应地对和经一耦合元件进行力加载。该驱动元件优选配备有电子线圈，其中该线圈尤其优选至少局部地容纳第一耦合元件。该驱动元件或线圈优选能够尤其在步骤S1时通电，尤其优选用来导入第一耦合元件的状态变化或其转移。该驱动元件或线圈优选能够尤其在步骤S2时是无电的，以便监控第一耦合元件的位置变化。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，第一耦合元件能够与在气缸头中可供使用的构件、运行温度、滑动凸轮装置的材料、凸轮轴的转速和/或凸轮轴下方的滑动凸轮装置之间的相争力相匹配。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该驱动元件能够用来无接触地操纵第一耦合元件或实现该第一耦合元件的力加载。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该驱动元件能够用来无接触地探测第一耦合元件位置变化或第二状态变化。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，第二测量装置这样配置，即电磁地、感应地、静电地、电容地或光电地探测该状态变化或位置变化，和/或与该驱动元件构成为一体，和/或配备有霍尔传感器。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够基本上无接触地对执行装置的第二状态变化或者位置变化进行探测。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够电动地对执行装置的探测到状态变化或者位置变化进行进一步加工。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，该结构具有第一测量装置，其配备有电磁的、感应的、静电的、电容的或光电的感应器，它构造得用来探测第二旋转角度β、第三旋转角度ε或第四旋转角度ζ，它们优选配备有欧姆传感器、感应传感器、电容传感器、霍尔传感器或光电传感器。第一测量装置优选用来探测角度标志，它与滑动凸轮装置、凸轮轴或曲轴相连。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，第一旋转角度α能够与往复活塞器的另一探测到的旋转角度进行对比。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够简单地注意到用来监控执行装置的结构的缺陷、尤其是测量装置的缺陷。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，该结构具有这些第一角度测量装置之一，其与凸轮轴抗扭地相连，它构造得用来探测凸轮轴的第三旋转角度ε。在本发明的意义中，第一角度测量装置也适用于由第二角度标志(其与凸轮轴抗扭地相连)和感应器构成的组合，该感应器相对于旋转的凸轮轴是静止的并且用来探测该第二角度标志。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，第一旋转角度α能够与往复活塞器的另一探测到的旋转角度进行对比。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够简单地注意到用来监控执行装置的结构的缺陷、尤其是测量装置的缺陷。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，该结构具有这些第二角度测量装置之一，其与曲轴抗扭地相连，它构造得用来探测第四旋转角度ζ。在本发明的意义中，第二角度测量装置也适用于由角度标志(其与曲轴抗扭地相连)和感应器构成的组合，该感应器相对于旋转的凸轮轴是静止的并且用来探测该角度标志。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，第一旋转角度α能够与往复活塞器的另一探测到的旋转角度进行对比。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够简单地注意到用来监控执行装置的结构的缺陷、尤其是测量装置的缺陷。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，滑动凸轮装置在圆周面上具有带至少一个、两个或多个引导凹槽的引导凹槽结构，其中该引导凹槽结构构造得用来暂时地基本上按连杆引导的方式来引导执行装置或其第一耦合元件，其中该引导凹槽结构配备有驶出圆周部段，优选其中这两个引导凹槽结构具有两个相互交叉的引导凹槽。
该引导凹槽结构的引导凹槽中的至少一个优选具有这些驶出圆周部段之一。该引导凹槽结构的引导凹槽中的至少一个优选沿着滑动凸轮装置的圆周面的至少一个部段进行延伸。该引导凹槽结构优选配备有按DE 10 2012 012 064的两个相互交叉的引导凹槽。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，改善了执行装置和滑动凸轮装置之间的力传递。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，该滑动凸轮装置的转移能够在凸轮轴的转速更高时实现。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，执行装置的第二状态变化或力加载通过引导凹槽结构的引导凹槽之一的底面来实现。
按优选的改进方案，其能够有利地与上述改进方案之一相结合，该结构具有调节齿轮，其构造得用来相以于曲轴来调节凸轮轴的旋转角度位置，并且具有控制装置，其构造得用来借助第二状态变化、执行装置的位置变化、第一偏差角度γ1、第二偏差角度γ2或第三偏差角度γ3来控制调节齿轮，优选用来调节旋转角度位置。
该调节齿轮优选在驱动轮和凸轮轴之间进行切换，该驱动轮尤其构成为齿轮、皮带盘或链轮，该链轮能够至少间接地由凸轮轴驱动。在此，该调节齿轮构造得用来使驱动轮相对于凸轮轴可逆地旋转。
该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，通过调整旋转角度位置，能够对气门传动装置的构件的公差、制造公差或曲轴和凸轮轴之间的间隙做出反应。该优选的改进方案尤其能够提供的优点是，能够缩小实际的控制时间和所需的或特意的控制时间之间的差。
按本发明的第三角度，该往复活塞器具有这些按第二角度的结构之一或具有这些优选改进方案之一。
为了达到特定的循环过程或燃烧方法，遵守气门开度曲线、尤其是其控制时间是尤其重要的。已观察到的是，如果与所需的或特意的控制时间有偏差，则会使该往复活塞器的消耗或其运转变得不那么经济。
常见的是，该气门借助气门传动装置来操纵。气门传动装置能够具有凸轮轴、牵引杆、气门间隙补偿元件以及滑动凸轮装置作为零件，该滑动凸轮装置承载着至少一个偏心凸轮并且基本上能够平行于凸轮轴的旋转轴线进行推移，并且该滑动凸轮装置能够受凸轮轴的驱动而旋转。第二角度标志能够抗扭地固定在该凸轮轴上，该角度标志应该由用于凸轮轴的旋转角度的感应器探测到。在往复活塞器运转时，由于探测到的第二角度标志和气门传动装置的构件的假设的或绘制的几何形状，能够推断出气门的至少一个控制时间，例如推断出打开该气门的开始时间。
但该气门传动装置以及它的构件具有不可避免的、有时对于气门传动装置的无缺陷的功能来说必要的公差，该公差是来自往复活塞器的制造(制造公差)和运转。因此，可能在阀门的期望的(其原因是探测到了第二角度标志)控制时间和实际的控制时间之间会出现未知的时间差。已观察到的是，这些构件的公差(构件公差)可能会一起引起实际的控制时间与所需的或特意的控制时间之间的明显偏差。
借助按第三角度的往复活塞器，能够借助执行装置的第二状态变化来探测一个或这个凸轮轴的第一旋转角度α。该执行装置的第二状态变化优选通过滑动凸轮装置导入。
在执行装置的状态变化或运动和所属气门的运动之间存在着比气门运动和凸轮轴的第二角度标志之间机械上更紧密的关联。尤其通过使几个构件公差不产生那么明显的影响，与通过探测凸轮轴的第二角度标志相比，能够借助按本发明的方法以更高的精度确定该第一旋转角度α。优选能够避免该凸轮轴的公差以及其第二角度标志的公差。因此能够更好地遵守所需的或特意的控制时间，并且实现以此为基础的目的。
附图说明
本发明的其它优点、特征和应用可能性由下面的说明书并结合附图得出。其中：
图1示意性地示出了凸轮轴和滑动凸轮装置的剖面，以便阐述不同的角度；
图2示出了按本发明的第一角度的方法的图表；
图3示出了按本发明的第一角度的方法的优选改进方案的图表；
图4示出了按本发明的第一角度的方法的另一优选改进方案的图表；
图5示出了按本发明的第一角度的方法的另一优选改进方案的图表；
图6示意性地示出了在不同的时间点按本发明的第二角度的结构；
图7示意性地示出了在不同的时间点按本发明的第二角度的另一结构；
图8示意性地示出了按本发明的结构的优选实施方式；以及
图9示意性地示出了按本发明的结构的另一优选实施方式。
具体实施方式
图1示意性地示出了凸轮轴1和滑动凸轮装置3的剖面，以便从何不同的角度阐述。
滑动凸轮装置3在此基本上被构成为中空圆柱形的。凸轮轴1延伸穿过滑动凸轮装置3的中空腔。但对于本发明的技术效果而言，该滑动凸轮装置3的结构是不受限的。
从零方向(其作为水平线示出并且标有“0")开始，示出了滑动凸轮装置的第二旋转角度β，其借助步骤S3示出了凸轮轴1的特定的第一旋转角度α以及凸轮轴1的测得的第三旋转角度ε。该滑动凸轮装置3具有第一角度标志，第二旋转角度β的第二边延伸穿过该角度标志。但该第一角度标志不必强制地设置在滑动凸轮装置3的圆周面上。该凸轮轴1具有有实线示出的第二角度标志，第三旋转角度ε的第二边延伸穿过该角度标志。但该第二角度标志不必强制地设置在凸轮轴1的端面上。
借助更细的虚线示出了凸轮轴1的第二角度标志的位置，其在理想情况下可能会占据第二角度标志，但由于制造过程中的公差不会占据该第二角度标志。
为了阐明第四旋转角度ζ，还示出了具有自身角度标志的曲轴21，但它不属于按第二角度的结构。
图2示出了按本发明的第一角度的方法的图表。
在步骤S1中，将操纵能量供应给该执行装置14，接着该执行装置14经历第一状态变化。该执行装置14的第一状态变化优选在于其位置变化，尤其在于其相对于执行装置14的第二纵轴线B的旋转和/或平移。该执行装置14的第一状态变化优选尤其基本上与往复活塞器的凸轮轴1平行地导入滑动凸轮装置3的可逆转移。
在步骤S2中，监控该执行装置14并且探测该执行装置14的第二状态变化。该执行装置14的第二状态变化优选在于其位置变化。该第二状态变化优选通过滑动凸轮装置3导入，尤其通过的驶出圆周部段导入。
在步骤S3中，借助执行装置14的第二状态变化来探测往复活塞器的一个或这个凸轮轴1的第一旋转角度α。该执行装置14的预定的位置变化优选理解且尤其加工成执行装置14的第二状态变化的标志。
借助此方法实现了基于此的目的。
图3示出了按本发明的第一角度的方法的优选改进方案的图表。作为步骤S1、S2和S3的补充，还执行了步骤S4和S5。
在步骤S4中，借助第二状态变化或借助执行装置14的尤其预定的位置变化Δx，来确定滑动凸轮装置3的第二旋转角度β,其中第二旋转角度β的顶点位于凸轮轴1的旋转轴线A上.
在步骤S5中，第二旋转角度β和第一旋转角度α联合成第一偏差角度γ1。
步骤S10优选接在步骤S5之后，其中在步骤S10中凸轮轴1相对于曲轴21的旋转角度位置借助第一偏差角度γ1来调节，尤其优选通过控制装置7来调节。
图4示出了按本发明的第一角度的方法的另一优选改进方案的图表。作为步骤S1、S2和S3的补充，还执行了步骤S6和S7。
在步骤S6中，借助第一角度测量装置22来探测凸轮轴3的第三旋转角度ε，
在步骤S7中，第二旋转角度β和/或第一旋转角度α联合成第二偏差角度γ2。
步骤S10优选接在步骤S7之后，其中在步骤S10中凸轮轴1相对于曲轴21的旋转角度位置借助第二偏差角度γ2来调节，尤其优选通过控制装置7来调节。
图5示出了按本发明的第一角度的方法的另一优选改进方案的图表。作为步骤S1、S2和S3的补充，还执行了步骤S8和S9。
在步骤S8中，借助第二角度测量装置4来探测曲轴的第四旋转角度ζ.
在步骤S9中，第二旋转角度β和/或第一旋转角度α与第四旋转角度ζ尤其联合成第三偏差角度γ3。
步骤S10优选接在步骤S7之后，其中在步骤S10中凸轮轴1相对于曲轴21的旋转角度位置借助第三偏差角度γ3来调节，尤其优选通过控制装置7来调节。
图6示意性地示出了在不同的时间点按本发明的第二角度的结构。该结构具有凸轮轴1、滑动凸轮装置3、执行装置14和第二测量装置6(尤其是感应同步器)。该滑动凸轮装置3具有该驶出圆周部段10。该执行装置14配备有栓或销钉，其构造得用来相对于纵轴线8进行平移。
在凸轮轴1上示出了第二角度标志，只是为了阐明第一旋转角度α。对于按第一角度的方法以及按第二角度的结构而言，该凸轮轴1的第二角度标志是不必要的。
该滑动凸轮装置3能够基本上与旋转轴线A平行地转移，该旋转轴线基本上与页面垂直地延伸。该滑动凸轮装置3能够尤其力锁合地和/或形锁合地与凸轮轴1相连。该凸轮轴构造得用来暂时地驱动滑动凸轮装置3，使其旋转。
在图6的上半部分中，接在步骤S1后示出了该结构。在滑动凸轮装置3继续旋转时，该执行装置4应该由滑动凸轮装置3沿着标在执行装置14旁边的箭头来加载分力。在图6的上半部分所示的结构中，对执行装置14进行监控。
在图6的下半部分中，接在步骤S2后示出了该结构。该凸轮轴1和滑动凸轮装置3共同具有几个度数，旋转轴线A以这些度数进行旋转。该执行装置已以路段Δx进行转移。对于按第一角度的方法以及按第二角度的结构而言，该预定的位置变化Δx只是几毫米或几度或只是它们的一部分。
第二测量装置6探测执行装置14的第二状态变化作为位置变化。由预定的位置变化Δx或执行装置14的状态变化确定第一旋转角度α。
图7示意性地示出了在不同的时间点按本发明的第二角度的另一结构。与图6不同的是，该执行装置14配备有杠杆，它能够围绕着第二纵轴线B旋转。在此实施方式中实现了执行装置14的位置变化Δ，其方式是围绕着第二纵轴线B旋转，该位置变化是指其第二状态变化的标志。
在图7的下半部分中，执行装置14的第二状态变化已由第二测量装置6探测。
此外，该第一旋转角度α已借助第二状态变化来确定。
图8示意性地示出了按本发明的结构的优选实施方式。与图6不同的是，该改进方案是通用的，即角度测量装置为了探测凸轮轴的旋转角度ε配备有第二角度标志和感应器5。该第二角度标志4抗扭地与凸轮轴1的端面相连。
上面两个视图(图8a、8b)基本上相当于按图6的优选的改进方案。在最上面的视图(8a)中，标出了滑动凸轮装置3的驶出圆周部段10。
在下方视图(图8c)中，与图6不同的是，该执行装置配备有第一耦合元件14和驱动元件13。该第二测量装置6配备有电子线圈，并且与驱动元件13构成为一体。尤其当该执行装置14基本上径向朝向旋转轴线A用分力加载时，电流优选能够暂时流经该电子线圈13。尤其当第一耦合元件14更深地渗入该线圈13中时，优选能够在该电子线圈13中暂时感应到电流。
图9示意性地示出了按本发明的结构的另一优选实施方式。与图6的实施方式相比，还额外地示出了：曲轴21；用来探测第四旋转角度的角度测量装置4、5；驱动装置，曲轴21在此能够借助其驱动凸轮轴1；控制装置7以及调节齿轮16。该角度标志4抗扭地与曲轴21的端面相连。第一测量装置5用来探测该角度标志4。
该控制装置7能够接收并且加工第二测量装置6以及第一测量装置5的信号。该控制装置7能够使第一测量装置5和第二测量装置6的信号相互联结起来，尤其联结成偏差角度Γ。该控制装置7能够在偏差角度γ的基础上控制该调节齿轮16。为此，该控制装置7与第一测量装置5、第二测量装置6和调节齿轮6在信号方面相连，这借助虚线的信号导线示出。
附图标记清单
1 凸轮轴
2 滑动凸轮装置的第一角度标志
3 滑动凸轮装置
4 凸轮轴的第二角度标志
5 第一测量装置
6 第二测量装置
7 第一控制装置
9 感应器
10 驶出圆周部段
13 驱动元件
14 执行装置
15 引导凹槽结构
16 调节齿轮
21 曲轴
22、22a 角度测量装置
α 第一旋转角度
β 第二旋转角度
γ1、γ2、γ3 偏差角度
ε 凸轮轴的第三旋转角度，测得的
ζ 曲轴的第四旋转角度
A 凸轮轴的旋转轴线
B 执行装置的第二纵轴线
x 执行装置或第一耦合元件的位置
Δx 执行装置或第一耦合元件的位置变化

Claims (15)

1.一种用来监控往复活塞器的执行装置(14)的方法，其中该执行装置(14)这样配置，即基本上与往复活塞器的凸轮轴(1)平行地操纵、尤其可逆地转移往复活塞器的滑动凸轮装置(3)，该方法具有以下步骤：
S1将操纵能量供应给该执行装置(14)，接着该执行装置(14)经历第一状态变化，
S2监控该执行装置(14)并且探测该执行装置(14)的第二状态变化，
S3借助该第二状态变化来确定往复活塞器的凸轮轴(1)的第一旋转角度α。
2.根据权利要求1所述的方法，其中
·电磁地、感应地或静电地供应操纵能量，和/或
·电磁地、感应地、静电地、电容地或光电地探测该第二状态变化，和/或
·第二状态变化作为位置变化、尤其是平移或旋转尤其相对于该执行装置(14)的第二纵轴线(B)来探测，和/或
借助执行装置(14)的预定的位置变化来确定第一旋转角度α。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其具有以下步骤：
S4借助第二状态变化或借助执行装置(14)的尤其预定的位置变化，来确定滑动凸轮装置(3)的第二旋转角度β，其中第二旋转角度β的顶点位于凸轮轴(1)的旋转轴线(A)上；
S5将第二旋转角度β和第一旋转角度α联结成第一角度差γ1。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中凸轮轴(1)与第一角度测量装置(22)抗扭地相连，该方法具有以下步骤：
S6借助第一角度测量装置(22)来探测凸轮轴(1)的第三旋转角度ε，
S7将第二旋转角度β和/或第一旋转角度α与第三旋转角度ε结合成第二偏差角度γ2。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中往复活塞器的曲轴(21)与第二角度测量装置(22a)抗扭地相连，该方法具有以下步骤：
S8借助第二角度测量装置(22a)来探测曲轴(21)的第四旋转角度ζ，
S9将第二旋转角度β和/或第一旋转角度α与第四旋转角度尤其结合成第三偏差角度γ3。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中该凸轮轴(1)具有调节齿轮(16)，其用来相对于曲轴(21)来调节凸轮轴(1)的旋转角度位置，
S10借助第一偏差角度γ1、第二偏差角度γ2或第三偏差角度γ3来调节旋转角度位置。
7.一种用来监控往复活塞器的执行装置(14)的结构，其尤其用来实施按权利要求1至6中任一项所述的方法，其中该结构具有：
凸轮轴(1)，其能够围绕着旋转轴线(A)旋转，
滑动凸轮装置(3)，其能够基本上与旋转轴线(A)平行地转移，它在圆周面上具有驶出圆周部段(10)，
执行装置(14)，它构造得用来操纵或转移该滑动凸轮装置(3)并且能够经历第二状态变化，
第二测量装置(6)，其构造得用来探测第二状态变化，它尤其能够借助第二状态变化来确定凸轮轴(1)的第一旋转角度α，
其中该驶出圆周部段(10)这样构造，即用至少一个径向朝旋转轴线(A)指向外面的分力来加载该执行装置(14)。
8.根据权利要求7所述的结构，其中该执行装置(14)具有：
第一耦合元件(8)，其构造得用来基本上与旋转轴线(A)平行地给滑动凸轮装置加载分力，其构造用来尤其相对于执行装置(14)的第二纵轴线(B)来改变位置、尤其是平移或旋转，以及
第一驱动元件(13)，其构造得用来其构造得用来暂时基本上与旋转轴线(A)垂直地给第一耦合元件(8)加载分力。
9.根据上述权利要求7至8中任一项所述的结构，其中第二测量装置(6)这样配置，即电磁地、感应地、静电地、电容地或光电地探测该第二状态变化或位置变化，和/或
与该驱动元件(13)构成为一体，和/或配备有霍尔传感器。
10.根据上述权利要求7至9中任一项所述的结构，其具有
第一测量装置(5)、尤其是感应同步器，其配备有电磁的、感应的、静电的、电容的或光电的感应器(9)，它构造得用来探测第二旋转角度β、第三旋转角度ε或第四旋转角度ζ，它们优选配备有欧姆传感器、感应传感器、电容传感器、霍尔传感器或光电传感器，和/或
其具有第一角度测量装置(22)，它与凸轮轴(1)抗扭地相连，它构造得用来探测第三旋转角度ε，和/或
具有第二角度测量装置(22a)，它与曲轴(21)抗扭地相连，它构造得用来探测第四旋转角度ζ。
11.根据上述权利要求7至10中任一项所述的结构，其中滑动凸轮装置(3)在圆周面上具有带至少一个引导凹槽的引导凹槽结构(15)，其中该引导凹槽结构(15)构造得用来暂时地基本上按连杆引导的方式来引导执行装置(14)或其第一耦合元件(8)，其中该引导凹槽结构(15)配备有驶出圆周部段(10)，优选其中该引导凹槽结构(15)具有两个相互交叉的引导凹槽。
12.根据上述权利要求7至11中任一项所述的结构，其具有调节齿轮(16)，其用来相对于曲轴(21)来调节凸轮轴(1)的旋转角度位置，并且具有控制装置(7)，其构造得用来借助第二状态变化、执行装置(14)的位置变化、第一偏差角度γ1、第二偏差角度γ2或第三偏差角度γ3来控制调节齿轮(16)。
13.一种往复活塞器，其具有根据上述权利要求7至12中任一项所述的结构。
14.一种计算机程序，其包含指令，其中如果该指令由控制装置(7)实施，则该指令能够使控制装置(7)实施按权利要求1至6中任一项所述的方法。
15.一种计算机可读的介质，根据权利要求14所述的计算机程序存储于其上。
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