用於內燃機的節氣門控制裝置的製作方法

2023-10-11 12:35:04

專利名稱：用於內燃機的節氣門控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於內燃機的節氣門控制裝置。設置有一個可控制內燃機燃料輸送的切斷進給的電子的發動機控制裝置、一個可藉助至少一個例如形式為執行電動機的執行機構調節的節氣門和一個加速踏板。
背景技術：
這種節氣門控制裝置大多這樣設計，使得相應於設置用於控制發動機的加速踏板根據該加速踏板的位置來調節節氣門的位置。這比如意味著，如果加速踏板在行駛期間返回到其靜止位置並且由發動機控制裝置激活切斷進給，則節氣門移動到基本上封閉的狀態中。這在不操縱或幾乎不操縱加速踏板的慣性行駛(Schubbetrieb)中形成了內燃機的最大減速效應。節氣門控制裝置的這種工作方式直至今日通常是符合期望的，因為在「氣體」移走，也就是在不操縱加速踏板並且進行切斷進給時，發動機應具有最大的制動效應。現代的內燃機設計理念設置了具有切斷進給功能的電子化的發動機控制裝置。該發動機控制裝置在一定條件下減少或停止發動機噴射閥處的燃料輸送，尤其是當發動機處於慣性行駛中、掛入一個擋位並且加速踏板基本上未被操縱時。加速踏板為此配設有至少一個用於識別加速踏板位置的電位計。然而在近些年中，節能設計理念和減少CO2的設計理念越來越受到重視，這之中通常例如也包括電壓可調的發電機(RVC發電機(Regulated Voltage Control))。可以控制這些發電機並且例如這樣使用它們，使得當切斷進給被激活時，發電機僅轉化為電能或至少加強地轉化為電能。但它們比正常運行下的傳統發電機更多地轉化為電能並且因此也產生了更高的制動力矩或減速力矩。由此僅通過使用這種發電機就已能形成充分的減速。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種用於帶有切斷進給的內燃機的節氣門控制裝置，該節氣門控制裝置在關係到內燃機節能設計的應用中得到優化。該技術問題按本發明通過一種節氣門控制裝置解決，其設計用於在激活切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助執行電動機將節氣門置於一個位置中，在該位置，節氣門對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未激活切斷進給的情況下的節流。現代車輛內燃機的控制設計理念越來越頻繁地設置了節能設計理念或減少CO2的設計理念，它們例如可以包含電壓可調的發電機，即所謂的RVC發電機。藉助這種或者其它的技術設計理念，在慣性行駛下激活發動機的切斷進給時(也就是阻斷燃料輸送時)，儘可能多的車輛動能被轉化為其它形式的能量，在RVC發動機的例子中被轉化為電能。對於混合動力車輛，可以藉助特殊的發電機為車輛蓄電池充電。在所有這些設計理念中，原則上不需要或明確地說是不期望的是，處於慣性行駛中的發動機在激活切斷進給時施加很大的制動力，因為應儘可能以其它方式利用車輛的動能。在此使用按本發明的節氣門控制裝置。該節氣門控制裝置在發動機的這種運行狀態中這樣控制節氣門，使得不會很大程度地關閉該節氣門(這會形成較大的內燃機減速效應)，而是打開該節氣門。這發生在這種情況下，即，內燃機的切斷進給被激活，並且加速踏板在位置不變直至靜止位置的範圍內進行調整或者加速踏板在該範圍內移動，這種運動在本發明的一個方面中藉助尤其是電位計的識別器件反饋到節氣門控制裝置上。如果內燃機的切斷進給被激活並且如果加速踏板壓低程度減小，也就是說加速踏板朝靜止位置的方向移動，或大約在靜止位置中保持不變，則節氣門控制裝置藉助執行電動機這樣控制節氣門，使得節氣門對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未激活切斷進給的情況下的節流。換而言之，節氣門趨向於比其在各加速踏板位置中處於非慣性行駛時打開得更大。由此減小了在該運行狀態下內燃機的減速效應，使得車輛的動能可以用於其它用途。如按照本發明的一種設計方案規定的那樣，這可以有利地進行，即節氣門在所述運行狀態中打開到基本上不對流過它的氣體流進行節流的程度。這通常意味著完全或近乎完全的打開。因為發動機控制裝置承擔了內燃機電子控制裝置的重要方面，尤其是切斷進給， 因此如按照本發明的一種設計方案規定的，它也可以有利地用做按本發明的節氣門控制裝置，因此不需要為節氣門控制裝置設置單獨的硬體。在本發明的另一種實施形式中，車輛或車輛發動機裝備有具有上述特徵的節氣門控制裝置。此外，為了解決上述技術問題，還可以規定一種用於控制內燃機節氣門的方法，其具有以下步驟藉助電子的發動機控制裝置進行發動機燃料輸送的切斷進給，藉助執行機構根據加速踏板位置調節節氣門，其中，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過執行機構將節氣門置於一個位置中，在該位置節氣門對流過其的氣體流的節流弱於在各加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。在本發明的一種實施形式中，可以通過藉助檢測器件，尤其是藉助電位計對加速踏板位置的識別而對該方法進行擴展設計。此外，提出了一種電腦程式，其包含有用於控制計算機來實施控制內燃機節氣門的方法的控制指令，具有以下步驟藉助電子的發動機控制裝置進行發動機燃料輸送的切斷進給，藉助執行機構根據加速踏板位置調節節氣門，其中，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過執行電動機將節氣門置於一個位置中，在該位置中節氣門對流過其的氣體流的節流弱於在各加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。最後，為了解決前述的技術問題還提出了一種存儲介質，其編譯帶有機器可讀的程序代碼，該程序代碼包含有用於控制計算機來實施控制內燃機節氣門的方法的控制指令，具有以下步驟藉助電子的發動機控制裝置進行發動機燃料輸送的切斷進給，藉助執行機構根據加速踏板位置調節節氣門，其中，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過執行機構將節氣門置於這個位置中，在該位置中節氣門對流過其的氣體流的節流弱於在各加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。


以下參照附圖進一步闡述本發明的實施例。在附圖中唯一的附圖以示意圖示出了用於未在附圖中示出的車輛的內燃機1。
具體實施例方式內燃機1具有氣缸蓋2，燃燒室位於氣缸蓋2中，同樣位於下方的、未在圖中示出的發動機缸體中。通過空氣過濾器3和進氣設備4吸入燃燒需要的空氣。可藉助執行電動機6運動的節氣門5位於進氣設備4中。必要時被節流的空氣流在節氣門5後方進入進氣管7，該進氣管7將空氣分為四個支路用於內燃機1的四個燃燒室。本實施例涉及用於四缸內燃機的進氣管；但本發明當然也可以用於具有其它缸體數目的內燃機，例如三缸或六缸發動機。在進氣管7支路的端部處並且在靠近內燃機或其未在圖中示出的進氣閥處，在每個支路中分別有一個噴射閥8、9、10和11，可藉助這些噴射閥噴入燃料，從而可以在燃燒室中進行燃燒。噴射閥也可以布置在各個燃燒室中並且直接將燃料噴射入燃燒室中。藉助排氣彎管12將燃燒過的燃料空氣混合物導引出內燃機1。藉助電子的控制裝置13控制內燃機1。尤其是該控制裝置藉助執行電動機6控制節氣門5以及噴射閥8至11。發動機控制裝置13配設有加速踏板模塊14，該加速踏板模塊以未在圖中示出的方式具有一個加速踏板以及至少一個用於識別加速踏板位置的電位計。除了節氣門5、執行電動機6和加速踏板模塊14，按本發明的節氣門控制裝置尤其使用電子的控制裝置13，該電子的控制裝置13也用作節氣門控制裝置。在行駛狀態中，電子的控制裝置13藉助執行電動機這樣控制節氣門5以及噴射閥 8至11，使得根據由加速踏板模塊14信號化的加速踏板位置為內燃機1輸送能產生期望大小的驅動扭矩的空氣燃料混合物。在此會出現加速踏板壓低程度明顯減小或加速踏板不再被操縱(即處於靜止位置)的行駛情況。在這種情況下並且存在其它邊界條件時(例如發動機轉速高於怠速運轉轉速，掛入擋位，催化器具有期望範圍內的運行溫度等)，電子的控制裝置13激活所謂的切斷進給，即通過相應地控制噴射閥使其不再噴入燃料而停止對發動機1的燃料輸送。當以這種方式激活切斷進給並且此外當加速踏板位置未改變或甚至退回時(此狀況被加速踏板模塊14信號化並傳給控制裝置13)，也用作節氣門控制裝置的電子控制裝置13藉助執行電動機6這樣來控制節氣門5，使得節氣門5對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在各加速踏板位置中未激活切斷進給的情況下的節流。換而言之，節氣門趨向於比其在各加速踏板位置中處於非慣性行駛時打開得更大，節氣門優選在這種運行狀態中完全地或儘可能大地打開，使得該節氣門不對或幾乎不對流過其的氣體流進行節流。
因此減小了在這種運行狀態中內燃機的減速效應，使得車輛的動能可以用作其它用途，例如用於藉助其它設置在車輛中的器件生成電能。附圖標記清單
1內燃機
2氣缸蓋
3空氣過濾器
4進氣設備
5節氣門
6執行電動機
7進氣管
8噴射閥
9噴射閥
10噴射閥
11噴射閥
12排氣彎管
13電子控制裝置
14加速踏板模塊
權利要求
1.一種用於內燃機(1)的節氣門控制裝置，具有一個可切斷所述內燃機(1)進給的電子的發動機控制裝置(13)、一個可藉助執行機構(6)調節的節氣門(5)和一個加速踏板 (14)，其特徵在於，所述節氣門控制裝置設計用於在激活切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助所述執行機構(6)將所述節氣門(5)置於一個位置中，在該位置中，所述節氣門(5)對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未激活切斷進給的情況下的節流。
2.按權利要求1所述的節氣門控制裝置，其特徵在於，設置適用於識別加速踏板位置的檢測器件，尤其是電位計。
3.按權利要求1或2所述的節氣門控制裝置，其特徵在於，所述節氣門控制裝置設計用於在激活切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助所述執行機構(6)將所述節氣門(5)置於基本上不對流過該節氣門(5)的氣體流進行節流的位置中。
4.按權利要求1至3之一所述的節氣門控制裝置，其特徵在於，所述節氣門控制裝置設計用於在激活切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助所述執行機構(6) 將所述節氣門(5)置於基本上完全打開的位置中。
5.按權利要求1至4之一所述的節氣門控制裝置，其特徵在於，所述發動機控制裝置 (13)設計用於在激活切斷進給和加速踏板位置不變或壓低程度減小時承擔所述執行機構 (6)的控制功能，包括打開所述節氣門。
6.一種車輛發動機，帶有按權利要求1至5之一所述的節氣門控制裝置。
7.一種具有車輛發動機的車輛，該車輛發動機帶有按權利要求1至5之一所述的節氣門控制裝置。
8.一種帶有車輛發動機的車輛，其具有一個電壓可調的發電機和一個按權利要求1至 5之一所述的節氣門控制裝置。
9.一種用於控制內燃機(1)的節氣門的方法，具有以下步驟藉助電子的發動機控制裝置(13)進行內燃機(1)燃料輸送的切斷進給，藉助執行機構(6)根據加速踏板位置調節節氣門(5)，其特徵在於，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過所述執行機構(6)將所述節氣門(5)置於一個位置中，在該位置中，所述節氣門(5)對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。
10.按權利要求9所述的方法，該方法還具有這個步驟藉助檢測器件，尤其藉助電位計識別加速踏板位置。
11.一種電腦程式，包含有用於控制計算機來實施控制內燃機(1)節氣門的方法的控制指令，具有以下步驟 藉助電子的發動機控制裝置(13)進行內燃機(1)燃料輸送的切斷進給，藉助執行機構(6)根據加速踏板位置調節節氣門(5)，其特徵在於，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過所述執行機構(6)將所述節氣門(5)置於一個位置中，在該位置中，所述節氣門(5)對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。
12. —種存儲介質，編譯帶有機器可讀的程序代碼，該程序代碼包含有用於控制計算機來實施控制內燃機(1)節氣門的方法的控制指令，具有以下步驟藉助電子的發動機控制裝置(13)進行內燃機(1)燃料輸送的切斷進給， 藉助執行機構(6)根據加速踏板位置調節節氣門(5)，其特徵在於，在進行切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，藉助節氣門控制裝置的調節通過所述執行機構(6)將所述節氣門(5)置於這個位置中，在該位置中，所述節氣門(5)對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未進行切斷進給時的節流。
全文摘要
本發明涉及一種用於內燃機(1)的節氣門控制裝置，其中，設置有可控制發動機燃料輸送的切斷進給的電子發動機控制裝置(13)、可藉助至少一個電力的執行電動機(6)調節的節氣門(5)和帶有至少一個用於識別加速踏板位置的電位計的加速踏板(14)。在激活切斷進給和在加速踏板位置不變或壓低程度減小時，節氣門控制裝置藉助執行電動機(6)將節氣門(5)置於一個位置中，在該位置中，節氣門對流過該節氣門的氣體流的節流弱於在當時的加速踏板位置中未激活切斷進給的情況下的節流。
文檔編號F02D9/02GK102192014SQ201110059889
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月14日 優先權日2010年3月12日
發明者託斯滕·米勒 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司