內燃機的氣動控制設備的控制方法和允許實現所述方法的發動機的製作方法

2023-08-06 14:50:06 2

專利名稱：內燃機的氣動控制設備的控制方法和允許實現所述方法的發動機的製作方法
技術領域：
本發明要求2009年9月M日提交的法國申請0956591的優先權，其內容(正文、 附圖和權利要求)通過引用被併入本文。本發明涉及包括發動機裝置的氣動控制設備的內燃機，尤其是涉及其在發動機停止階段中的控制。
背景技術：
機動車通常利用氣動控制設備，其包括真空迴路、多個氣動執行器、以及連接到真空迴路和執行器並適合於控制執行器的氣動電磁閥。在真空迴路中蔓延的壓力由真空泵產生。最經常地，真空泵的驅動直接服務於發動機的操作。這是例如當真空泵直接連接到發動機的凸輪軸時的情況。因此當發動機在運行中時，真空泵產生遠低於大氣壓力的壓力，作為參考情況，該壓力為大約絕對的50毫巴。然而，當發動機停止時，真空迴路的兩種類型的故障可能出現。第一個問題是在真空迴路中油的遷移。事實上，真空泵通常為了其良好的運行而被加潤滑油，在發動機停止時，在真空迴路中蔓延的低壓力的後果是將潤滑油從真空泵吸到真空迴路。這個問題在泵的氣密性的故障的情況下更加嚴重。遇到的第二個問題涉及電磁閥。在發動機停止時，根據引導控制的氣動執行器，電磁閥的位置通常是打開的或通常是關閉的。電磁閥可作為質量彈簧系統，與電磁閥的氣密區的老化相關的發動機中斷的振動應力可通過將電磁閥的質量彈簧系統置於諧振中而產生噪聲。這表現於電磁閥的雜音或例如由渦輪增壓機引導控制的功能的機械振動。本發明目的在於解決這些缺點中的一個或多個。本發明因此涉及用於控制內燃機的氣動控制設備的方法，所述設備包括第一部分，其包括被包含在真空泵和電磁閥之間的真空迴路；第二部分，其被包括在氣動執行器和電磁閥之間，其特徵在於，在真空泵的運行停止之後，只要在第一部分中的壓力低於預定的壓力閾值，就至少執行下面步驟-氣密地隔離氣動控制設備的第一部分與所述設備的第二部分，-使空氣充滿氣動控制設備的第二部分，-將包含在氣動控制設備的第二部分中的空氣轉移到所述設備的第一部分。因此以簡單和快速的方式恢復了足夠的壓力，特別是在真空迴路中，以避免包含在真空泵中的油朝著連接到真空迴路的機構遷移。另外，本發明可包括下列特徵中的一個或多個-每個步驟包括電磁閥的一個預定控制，這允許通過這個唯一機構的控制來集中管理不同的步驟。-執行在所確定的填充持續時間期間填充的步驟並執行在所確定的轉移持續時間期間轉移的步驟，以便不延長在填充過程中在第二部分中和在空氣的轉移過程中在第一部分中達到基本上穩定的壓力所必需的時間。
-在低於或等於10秒的過程的持續時間期間重複所述步驟。-優選地，對於從大氣填充，壓力的閾值是大氣壓力。-由於填充和轉移的流量的高值的原因，填充持續時間和轉移持續時間之和包括在0.5秒和1秒之間。-有利地，填充持續時間與轉移持續時間之間的比包括在0.2和0. 9之間，伴隨著噪聲的風險。-有利地，電磁閥是比例型的，為了確定電磁閥的部分打開而選擇電磁閥的預定控制，以便避免與可能的機械擋塊的接觸。另外，本發明目的還在於包括氣動控制設備的內燃機，所述設備包括第一部分， 其包括被包含在真空泵和電磁閥之間的真空迴路；第二部分，其被包括在氣動執行器和電磁閥之間；電磁閥的控制裝置，其特徵在於，控制裝置包括用於實現根據本發明的方法的電磁閥的控制特性曲線(profil)。


在閱讀了參考附圖進行的本發明的非限制性特定實施方式的下面描述時，其它特徵和優點將明顯，其中-圖1示出機動車的氣動控制設備。-圖2示出電磁閥的控制特性的第一實例。-圖3示出藉助於本發明的過程在真空電路中氣動壓力的恢復中的時間增益。
具體實施例方式圖1示出機動車的內燃機機構的氣動控制設備1。控制設備1包括真空迴路2、多個氣動執行器3 (在圖1中作為例子只示出其中三個)、以及連接到真空迴路2和執行器3的多個氣動控制電磁閥4。每個電磁閥4適合於控制執行器3。這樣的執行器3可用於引導控制發動機機構，例如渦輪增壓機或旁通交換器 EGR0根據所涉及的應用，電磁閥4可以是On/Off型的，如一般旁通交換器EGR的情況，或者還可以是比例型的，如對渦輪增壓機的情況。每個電磁閥4包括由導管6連接到真空迴路2的第一通道孔5、由導管8連接到氣動執行器3的進入孔15的第二通道孔7、以及由導管10連接到大氣的第三通道孔9。電磁閥4適合於將第二通道孔7選擇性地連接到第一通道孔5和第三通道孔9，因此通過控制導管8中的壓力來控制執行器3。真空迴路2包括連接到車的剎車裝置12的氣動迴路的真空泵11和由導管14連接到真空泵11的真空儲蓄器13。兩個電磁閥4由第一通道孔5連接到儲蓄器13，而一個電磁閥4由通道的第一孔 5連接到泵11。電磁閥4連接到控制裝置，例如電子控制它們的電控單元或E⑶16。因此，當發動機運行時，由發動機帶動的真空泵11吸真空迴路2中的空氣，並使遠低於大氣壓力Patm的真空壓力Pv蔓延在所述迴路中，作為參考情況，該壓力包括在50和 150毫巴之間。
為了在本說明書的後續部分中理解的原因，將氣動控制設備1分解成兩個部分。氣動控制設備1的第一部分包含包括在真空泵11和電磁閥4之間的真空迴路2， 因此包括氣動控制設備1的位於電磁閥4的第一孔5的上遊的固有元件。氣動控制設備1的第二部分包括在氣動執行器3和電磁閥4之間，也就是說，它包括氣動控制設備1的位於電磁閥4的第二通道孔7的下遊的元件。在真空泵11的運行由於其通過發動機的帶動停止而停止時，為了解除已在本說明書中描述的油的遷移和電磁閥4的噪聲的問題，以下面的方式繼續-只要在氣動控制設備1的第一部分中的真空壓力Pv低於預定的壓力閾值Sp，就至少執行下面的步驟-氣密地隔離氣動控制設備1的第一部分與所述設備的第二部分，-使空氣充滿氣動控制設備1的第二部分，-將包含在氣動控制設備1的第二部分中的空氣轉移到所述設備的第一部分。控制設備2的第二部分因此起臨時空氣儲蓄器的作用。優選地，每個步驟包括電磁閥4的一個預定控制。在本文所述的實施方式中，ECU 16根據所述電磁閥4的一系列連續的打開和關閉來控制電磁閥4，允許恢復在壓力閾值處在真空迴路2中蔓延的壓力Pv，其有利地是大氣壓
力 Patm。圖2以曲線圖的形式示出脈衝的控制特性曲線或序列17的第一實例，其對於On/ Off型的閥給出作為時間t的函數的電控定值X的變化。按照慣例，在本例中，處於約定通常關閉的電磁閥4的情況中，也就是說，在電控 0%處，假設沒有電引導控制，電磁閥4被認為是完全關閉的，換句話說，它允許來自連接到大氣的第三通道孔9的空氣通過而到達執行器3。相反，在電控100%處，電磁閥4不允許來自連接到大氣的第三通道孔9的空氣通過，而允許在真空迴路2和執行器3之間的空氣通過。在電磁閥4是On/Off型的情況下，顯然只能產生0 % -100 %或100 % _0 %的突變。操作如下時刻、相應於發動機的運行停止時刻。真空泵11因此也停止運行。從時刻Ttl到時刻t1;在填充持續時間tr期間執行氣動控制設備1的第一部分的填充，tr由時刻、和、之間的間隔確定，氣動控制設備1的第二部分是氣密的。為此，電磁閥4在最小控制閾值Sl處由ECU 16引導控制，假設對於On/Off型的閥，在電控0%處， 來自大氣的空氣與執行器3連通。包括在執行器3和電磁閥4之間的氣動控制設備1的第二部分因此被充滿空氣，且在這個第二部分中產生的壓力因此是大氣壓力Patm。可確定時刻 t1 以便確保空氣良好地填充氣動控制設備1的第二部分，也就是說，當由這個第二部分中的空氣的填充產生的壓力基本上是大氣壓力Patm時。從時刻、到時刻t2，在轉移持續時間tt期間執行空氣的轉移，tt由時刻、和t2 之間的間隔確定。為此，電磁閥4在最大控制閾值S2處由E⑶引導控制，假設對於On/Off 型的閥，在電控100%處，執行器3與包括真空迴路2的氣動控制設備1的第一部分連通。 包含在氣動控制設備1的第一部分中、尤其是在這裡起空氣的主要儲蓄器的作用的迴路8 中的、處於大氣壓力Patm的空氣排出並分散在包括真空迴路2的第二部分中，增加了其壓力Pv。在時刻、和時刻t2之間的轉移持續時間tt可以是大約1秒的數量級。可確定時刻 t2，以便確保空氣良好地朝著氣動空氣設備1的第一部分轉移，也就是說，當這個第二部分中的真空迴路2的壓力Pv基本上變得穩定時。從時刻t2到時刻t3，電磁閥4在最小閾值Sl處由E⑶16重新引導控制，允許設置到氣動控制設備1的第二部分的大氣壓力。電磁閥4還隔離真空迴路2，因此維持壓力Pv。從時刻t3到時刻t4，電磁閥4在最大閾值S2處由E⑶16重新引導控制，允許包含在氣動空氣設備1的第二部分中的空氣排出到包括真氣迴路2的所述設備1的第一部分， 並從中再一次增加其壓力Pv。脈衝的控制特性17因此有等於在時刻、和t3之間的時間間隔的周期T，換句話說，空氣的填充持續時間tr和空氣的轉移持續時間tt的和。優選地，填充持續時間tr和轉移持續時間tt之和包括在0. 5和1秒之間。更優選地，填充持續時間tr和轉移持續時間tt的比值包括在0. 2和0. 9之間，伴隨著噪聲的風險，。因此，通過在所確定的過程持續時間C內重新進行控制步驟，在真空迴路2中的壓力Pv逐漸恢復到大氣壓力Patm。過程持續時間C應在幾秒內過去。優選地，過程持續時間 C小於或等於10秒。在電磁閥4是比例型的情況下，優選地，選擇電磁閥4的控制以便確定所述電磁閥 4的部分打開。因此，在這種情況下，最小閾值Sl高於電控0%，而最大閾值S2低於100%， 以便避免接觸電磁閥4的可能的機械擋塊，並因此限制噪聲的風險和耐久性。圖3以曲線圖形式示出作為真空迴路2的時間t的函數的壓力差ΔΡ的變化。第一曲線18呈現在沒有本發明的過程的情況下壓力差ΔΡ的時間變化。在時刻、之前，發動機在運行中，且壓力差Δ P因此是大氣壓力Patm和在真空迴路2中的絕對壓力Pv之間的差。經過時刻、後，發動機停止，且真空泵11停止運行。壓力差ΔΡ減小，由於氣動控制設備1的正常的空氣洩漏，真空迴路2中的壓力Pv逐漸恢復到大氣壓力Patm。作為參考情況，空氣洩漏具有30升/小時數量級的流量Qvl。第二曲線19呈現在使用本發明的過程的情況下壓力差ΔΡ的時間變化。經過時刻to後，發動機停止，且真空泵11停止運行。E⑶16繼續控制電磁閥4。一方面由於當電磁閥4在最小閾值Sl處被控制時在氣動控制設備1的第二部分中的空氣的填充流量Qv2， 允許所述第二部分被置於大氣壓力Patm下，另一方面由於當電磁閥4在最大閾值S2處被控制時在氣動控制設備1的第一部分中的空氣的轉移流量Qv3，允許包含在第二部分中的空氣排出到包含真空迴路2的氣動控制設備1的第一部分並增加其壓力Pv，電磁閥4的打開/ 關閉的交替允許在過程持續時間C內在真空迴路2中的壓力Pv加速恢復到大氣壓力Patm。事實上，填充流量Qv2和轉移流量Qv3明顯高於洩漏流量Qvl。作為參考情況，流量 Qv2和Qv3為1000升/小時數量級。該過程也有在電磁閥4的壓力下維持且因此加固質量彈簧的優點，這表現在通過諧振來減小噪聲的意義上。
權利要求
1.一種用於控制內燃機的氣動控制設備(1)的方法，所述設備包括第一部分，包括被包含在真空泵(11)和電磁閥(4)之間的真空迴路O)；第二部分，被包含在氣動執行器(3) 和所述電磁閥(4)之間，其特徵在於，在所述真空泵(11)的運行停止之後，只要在所述第一部分中的壓力低於預定的壓力閾值，至少執行下面步驟-氣密地隔離所述氣動控制設備(1)的所述第一部分與所述設備的所述第二部分，-使空氣充滿所述氣動控制設備(1)的所述第二部分，-將包含在所述氣動控制設備(1)的所述第二部分中的空氣轉移到所述設備的所述第一部分。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，每個步驟包括所述電磁閥(4)的預定控制。
3.如權利要求1或權利要求2所述的方法，其特徵在於，在所確定的填充持續時間 (tr)期間執行填充的步驟並在所確定的轉移持續時間(tt)期間執行轉移的步驟。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述填充持續時間(tr)和所述轉移持續時間(tt)的和包括在0. 5秒和1秒之間。
5.如權利要求3或權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述填充持續時間(tr)與所述轉移持續時間(tt)之間的比值包括在0. 2和0. 9之間。
6.如權利要求2到5中的任一項所述的方法，其特徵在於，所述電磁閥(4)是比例型的，選擇所述電磁閥的預定控制，以便確定所述電磁閥的部分打開。
7.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，所述步驟在低於或等於10秒的過程持續時間(C)期間重複。
8.如前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，所述壓力閾值(Sp)是大氣壓力(Patm)。
全文摘要
本發明涉及用於控制發動機的氣動控制設備(1)的方法，所述設備包括第一部分，其包括被包含在真空泵(11)和電磁閥(4)之間的真空迴路(2)；第二部分，其被包括在氣動執行器(3)和電磁閥(4)之間，其特徵在於，在真空泵(11)的運行停止之後，只要在第一部分中的壓力低於預定的壓力閾值，就至少執行下面的步驟氣密地隔離氣動控制設備(1)的第一部分與設備的第二部分，使空氣充滿氣動控制設備(1)的第二部分，將包含在氣動控制設備(1)的第二部分中的空氣轉移到設備的第一部分。本發明還涉及具有用於實現所述方法的控制特性的發動機。
文檔編號F02M25/07GK102575622SQ201080042561
公開日2012年7月11日 申請日期2010年8月19日 優先權日2009年9月24日
發明者M-A·多馬 申請人:標緻·雪鐵龍汽車公司