[发明专利]用于查明凸轮轴位置以及内燃机相位的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于查明凸轮轴的位置以及内燃机相位的装置。该装置包括：第一位置传感轮，在其圆周上具有多个齿，该齿与具有多个气缸的内燃机的凸轮轴不可相对旋转地连接；第一位置传感器，布置用于检测第一位置传感轮的齿边的位置；传动件，将凸轮轴与内燃机的曲轴连接；第二位置传感轮，在其圆周上具有至少一个齿，该第二位置传感轮如此与传动件连接，使得其与凸轮轴同步地进行驱动；和第二位置传感器，布置用于检测第二位置传感轮的齿边的位置。为了借助该装置查明凸轮轴的位置和内燃机的相位，为第一位置传感轮的齿边的位置分配了凸轮轴位置并且为第二位置传感轮的齿边的位置分配了内燃机的相位。

技术领域

本发明涉及一种用于查明凸轮轴位置和内燃机相位的装置。此外，本发明涉及一种用于借助按本发明的装置来查明凸轮轴位置和内燃机相位的方法。本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序当其在计算设备上运行时执行按本发明的方法的所有步骤。最后，本发明涉及一种具有程序代码的计算机程序产品，该程序代码存储在机器可读的载体上，用于当程序在计算机或控制设备上运行时执行所述方法。

背景技术

喷射控制未机械地与发动机位置关联的内燃机除了曲轴上的曲轴角度传感器之外还需要与凸轮轴同步的相位传感器，用该相位传感器可以确定后面到达上死点（OT）的气缸中哪个气缸刚好处于工作冲程中。这称作同步功能。为了能够尽可能快地执行同步功能，所述传感轮构造成快速启动传感轮，也就是构造成在约90度旋转角度（=180度曲轴）之后已经可以识别明确的位置的传感轮。以这种方式确保了内燃机的快速启动能力。在曲轴传感器故障的情况下确保了内燃机的紧急运行能力或者说紧急行驶功能，方法是经由曲轴信号提供曲轴角度。此外，凸轮轴信号只需通过凸轮轴边缘的时间戳进行分析并且理想地每个内燃机气缸具有齿边缘，所述齿边缘与气缸的上死点（OT）分别具有相同的距离。在利用凸轮轴调节的内燃机中，额外地通过相对于曲轴对凸轮轴传感轮上的等距的齿边的位置进行比较来查明凸轮轴的当前位置。这称作凸轮轴调节位置查明方案。

在当前通用的凸轮轴位置传感轮中，所述四个具有相应折衷方案的功能在唯一的传感轮设计中执行。在用于柴油和汽油发动机的快速启动传感轮中，为凸轮轴调节位置查明方案提供每凸轮轴一转最多四个等距的齿边。在紧急运行中，在通用的系统中同样只需使用所述四个齿边，因为相对于其应用使用额外的有效的齿边一起带来了系统复杂性的过度地增加。由此，在4－气缸发动机中为每个气缸提供了凸轮轴位置信息供使用。然而在具有3、6或8气缸的发动机中，所述凸轮轴位置信息并未均匀地分布，这不仅在正常运行中而且在紧急运行中一起带来了计算的凸轮轴位置的精度的公差增大并且由此一起带来了气缸的填充和内燃机废气的精度的公差增大。所谓的Z+1-凸轮轴位置传感轮利用内燃机的每个气缸的有效的齿边以及用于查明内燃机相位信息的额外有效的齿边。所述传感轮最佳地示出了紧急运行能力，然而不适合快速启动的。在分配凸轮轴调整位置信息时，其仅仅提供每气缸一位置信息。

发明内容

按本发明的用于查明凸轮轴位置和内燃机（尤其是包括曲轴传感轮的内燃机）的相位的装置包括第一位置传感轮，该第一位置传感轮在其圆周上具有多个齿。该装置与具有多个气缸的内燃机上的凸轮轴不可相对旋转地连接。此外，其具有第一位置传感器，该第一位置传感器被布置用于获取第一位置传感轮的齿边的位置。传动件将凸轮轴与内燃机的曲轴进行连接。第二位置传感轮在其圆周上具有至少一个齿并且如此与传动件连接，从而与凸轮轴同步地得到驱动。第二位置传感器被布置用于获得第二位置传感轮的齿边上的位置。

第一位置传感轮在按本发明的装置中提供凸轮轴的位置以用于凸轮轴的位置调节。该第一位置传感轮优选在其圆周上具有一定数量的齿，所述齿的数量比由配属于第一位置传感轮的凸轮轴操作的内燃机汽缸的数量至少大1或者至少小1。在此，尤其可以涉及n*Z+1-或n*Z-1-凸轮轴位置传感轮。在此，n相应于每气缸的凸轮轴传感轮的所希望的有效的齿边的最大数量并且Z相应于由配属的凸轮轴操作的气缸的数量。然而在此也可以涉及凸轮轴位置传感轮，其几何形状还针对凸轮轴调节位置的检测被优化。