运行带VCR‑调节器的往复活塞式内燃机的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:14789017 阅读:90 留言:0更新日期:2017-03-12 13:22
本发明专利技术涉及一种用于运行带有VCR‑调节器(6)和阀控制机构的内燃机(2)的方法,该VCR‑调节器用于调整在所述内燃机(2)的气缸(3)中的压缩比,该阀控制机构用于调整换气阀(11、12)的阀行程和/或换气阀(11、12)的关于曲轴角度的运行的相位,包括下述步骤:检查:是否在阀控制机构中出现了故障;和如果确认了故障,那么就对于在气缸(3)中的压缩比进行限制,从而使得在气缸(3)的燃烧室中的活塞(4)的运动的上死点(OT)如此被确定,使得在处在上死点的位置处的活塞(4)和在其最大的打开状态处的换气阀(11、12)的阀门头部(15)之间存在大于等于0的距离。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内燃机、特别是往复活塞式内燃机,带有VCR-调节器(VCR:VariableCompressionRatio—可变压缩比),该调节器能够实现可变化地匹配内燃机的燃烧室的压缩比。此外,本专利技术还涉及用于运行带有VCR-调节器的这种内燃机的方法。
技术介绍
对于往复活塞式内燃机来说存在这样的可能性:通过不同的措施来调整在气缸的燃烧室中的压缩比。所述压缩比给出了在内燃机的一个做功冲程时的、在燃烧室的最大的容积和该燃烧室的最小的容积之间的比例。所述比例能够通过合适的所谓VCR-调节器可变化地进行调节。例如,由文献WO2014/019684已知一种带有可变的压缩机构并且带有用于改变压缩比的操纵单元的往复活塞式内燃机。所述操纵单元具有一种带有可变的长度的连杆,还具有一种带有可变的压缩高度的活塞和/或一种带有可变的曲轴半径的曲轴。此外,由文献DE102008050827A1已知一种用于内燃机曲轴的调节装置。所述曲轴支承在调整轴承中,该调整轴承能够通过一种调整轴进行调整,以便把所述曲轴的位置在在气缸中的活塞的最小压缩位置和最大压缩位置之间进行改变。此外,由文献US2014/0014071已知一种用于调节在内燃机中的可变的压缩比的装置。所述装置包括一种用于容纳曲轴的偏心轴承装置。所述偏心轴承装置包括一种能够旋转的偏心环,在该偏心环中支承着所述曲轴,其中,通过旋转所述偏心环就能够调整压缩比。
技术实现思路
根据本专利技术,设置了一种根据权利要求1的用于运行带有VCR-调节器的内燃机的方法,以及根据并列的权利要求的一种装置和一种带有内燃机的发动机系统。其它的构造方案在从属权利要求中给出。根据第一方面,提出了一种用于运行带有VCR-调节器和阀控制机构的内燃机的方法,该VCR-调节器用于对于在所述内燃机的气缸中的压缩比进行调整,该阀控制机构用于调整换气阀的阀行程和/或换气阀的关于曲轴角度的运行的相位。所述方法包括下述步骤:-检查:是否在阀控制机构中出现了故障;并且-如果确认了故障,那么就限制在气缸中的压缩比,从而使得在气缸的燃烧室中的活塞的运动的上死点如此被确定:使得在处在上死点的位置处的活塞和在其最大的打开状态处的换气阀的阀门头部之间存在大于等于0的距离。特别是所述在气缸中的压缩比能够被限制,从而使得在气缸的燃烧室中的活塞的运动的上死点被确定在一个位置上,该位置对应于关于气缸轴线带有其最大期望着的打开状态的换气阀的阀门头部的位置,或者被确定在一个距离换气阀更远的位置上。带有VCR-调节器的内燃机通过对于换气损失进行优化、通过调整在气缸的燃烧室中的压缩比来降低燃料消耗。因为内燃机的热效率取决于压缩比,所以能够对于内燃机的运行来说依赖于运行点地调整一个合适的压缩比。特别是能够在低-和部分运行点中通过高的压缩比来实现一种高的热力学的效率,而在高负载的运行点中减小所述压缩比,以便减小内燃机的爆震倾向。在内燃机中,换气阀以进气-和排气阀的形式位于燃烧室的燃烧室顶部中。所述换气阀通过所涉及的换气阀的阀门头部的进入到燃烧室中的运动来关闭和打开所述燃烧室。换气阀的运行一般来说以同步的方式与内燃机的曲轴的旋转相耦接。然而,对于换气阀的阀控制方式是已知的,该阀控制方式使得换气阀的运行至少部分地与曲轴的旋转脱离耦合,或者相互推移它们的运动相位。例如在对于换气阀的一些阀控制方式中设置了液压地耦接的阀控制机构,例如SchaefflerUniAir®、FiatMultiair®和类似的阀控制机构。在此,液压油在冷的状态中由于高的粘性从而导致缓慢的阀反应。在换气阀的一个不被期望的阀门运动中,例如关闭过程能够相应地减慢,从而使得相应的阀的阀门头部更久地伸入进燃烧室中。此外,在一个高的压缩比中,活塞运动的上死点靠近燃烧室顶部,从而使得所述阀门头部会与在燃烧室中朝向上死点的方向上运动着的活塞发生碰撞。这会导致气门传动机构和/或曲轴传动机构的机械的损伤。这种情况同样会在阀行程调节和气门相位调节的故障中发生,如果最大的阀行程和到达活塞上死点的时刻重合的的话,所述阀行程调节预先规定了换气阀的行程的高度。上述方法的构思因此在于:减小压缩比,如果相应的换气阀的调节被阻碍了或阀门反应不清楚的话,以便减小阀门传动机构或曲轴传动机构的损伤的风险。因此利用上述方法规定了:在一种运行情况中,在该运行情况中或者确认了在VCR-调节器中的故障,或者如果所涉及的换气阀的位置不能够准确地被确定,那么就如此限制所述压缩比,使得在气缸中的在上死点处的活塞的位置这样与所述燃烧室顶部相间隔,使得即使在换气阀的阀门头部的最大行程中也不会预期到机械的碰撞。法门传动机构和/或曲轴传动机构的机械损伤能够以这种方式通过保持与所述燃烧室顶部的最小间隔得以保证,如果出现了VCR-调节器的故障或者所述换气阀的位置不明确的话。此外,阀控制机构的故障能够被识别出来,如果通过诊断方法所识别出的故障被确认了的话,或者如果阀状态的支座反馈的失效被确认了的话。根据一种具体实施方式,所述上死点能够越靠近换气阀,所述压缩比就越高,其中压缩比被调整到一种最小的压缩比,如果所述阀状态由于失效的支座反馈不清楚的话。替代的或者附加的是,在确认了故障的情况下,所述压缩比被调整成这样一个压缩比:在该压缩比时活塞在上死点处的位置对应于换气阀的最大的打开状态的位置。根据另一方面,提出了一种用于运行带有VCR-调节器和阀控制机构的内燃机的装置,该VCR-调节器用于调整在所述内燃机的气缸中的压缩比,该阀控制机构用于调整换气阀的阀行程和/或关于曲轴角度调整换气阀的运行的相位。所述装置如此进行构造,以便:-检查,是否在阀控制机构中出现了故障;并且-如果确认了故障,那么就限制在气缸中的压缩比,从而使得在气缸的燃烧室中的活塞的运动的上死点如此被确定,使得在处在上死点的位置处的活塞和换气阀的处在其最大的打开状态处的阀门头部之间形成了大于等于0的距离。根据另一方面,提出了一种带有往复活塞式内燃机的发动机系统,该往复活塞式内燃机带有VCR-调节器和上述装置。根据另一方面,提出了一种计算机程序,该计算机程序被构造用来实施上述方法的所有步骤。附图说明具体实施方式接下来会根据附图进一步被阐述。附图示出:图1:带有内燃机的发动机系统的示意性的示图,该内燃机具有VCR-调节器,该VCR-调节器用于对于在气缸的燃烧室中的可变化的压缩比进行调整;图2:通过气缸的横截面的示意性的示图,示出了在高的和低的压缩比时活塞和换气阀的调节路径;图3:用于示出用于运行带有VCR-调节器的内燃机的方法的流程图。具体实施方式图1示出了带有内燃机2的发动机系统1的示意性视图,该内燃机以一种往复活塞式内燃机的形式进行构造。所述内燃机2能够例如以一种汽油发动机或柴油发动机的形式进行构造。所述内燃机2具有气缸3,该气缸具有燃烧室31,在该燃烧室中活塞4以公知的方式可移动地进行布置。所述活塞4在它的与所述燃烧室31对置的侧面处通过(未示出的)连杆与曲轴5耦接,从而使得活塞4的通过在内燃机2中的燃烧冲程所引起的往复运动转化为所述曲轴5的旋转运动。在其它方面,所述内燃机2如同传统的内燃机一样地进行构造。进气系统、排气系统、燃料供给系统和类似的系统出于清楚性的原因没有在图1中示本文档来自技高网...
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【技术保护点】
用于运行带有VCR‑调节器(6)和阀控制机构的内燃机(2)的方法,该VCR‑调节器用于对于在所述内燃机(2)的气缸(3)中的压缩比进行调整,该阀控制机构用于调整换气阀(11、12)的阀行程和/或换气阀(11、12)的关于曲轴角度的运行的相位,包括下述步骤:‑ 检查:是否在阀控制机构中出现了故障;并且‑ 如果确认了故障,那么就限制在气缸(3)中的压缩比,从而使得在气缸(3)的燃烧室中的活塞(4)的运动的上死点(OT)如此被确定:使得在处在上死点(OT)的位置处的活塞(4)和在其最大的打开状态处的换气阀(11、12)的阀门头部(15)之间存在大于等于0的距离。

【技术特征摘要】
2015.08.26 DE 102015216293.11.用于运行带有VCR-调节器(6)和阀控制机构的内燃机(2)的方法,该VCR-调节器用于对于在所述内燃机(2)的气缸(3)中的压缩比进行调整,该阀控制机构用于调整换气阀(11、12)的阀行程和/或换气阀(11、12)的关于曲轴角度的运行的相位,包括下述步骤:-检查:是否在阀控制机构中出现了故障;并且-如果确认了故障,那么就限制在气缸(3)中的压缩比,从而使得在气缸(3)的燃烧室中的活塞(4)的运动的上死点(OT)如此被确定:使得在处在上死点(OT)的位置处的活塞(4)和在其最大的打开状态处的换气阀(11、12)的阀门头部(15)之间存在大于等于0的距离。2.按照权利要求1所述的方法,其中阀控制机构的故障会被识别出来,如果通过诊断方法识别出的故障被确认了的话,或者如果阀状态的支座反馈的失效被确认了的话。3.按照权利要求1或2所述的方法,其中活塞(4)的运动的上死点(OT)距离换气阀(11、12)越近,那么所述压缩比(ε)就越高,其中所述压缩比(ε)被调整到一种最小的压缩比,如果阀状态由于失效的支座反馈不清楚的话。4.按照权利要求1至3中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:S克吕弗S戈特利布
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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