專利名稱：用于調(diào)節(jié)活塞式內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)于曲軸的轉(zhuǎn)角位置的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于調(diào)節(jié)汽車中的活塞式內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)于曲軸的轉(zhuǎn)角位置的裝置，其中該裝置具有構(gòu)成為三軸變速器的變速裝置，該三軸變速器包括固定至曲軸的驅(qū)動(dòng)軸、固定至凸輪軸的從動(dòng)軸以及調(diào)節(jié)軸，該調(diào)節(jié)軸與可借助控制設(shè)備定位的電動(dòng)機(jī)保持驅(qū)動(dòng)連接，其中內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火器通過點(diǎn)火開關(guān)可與汽車的電池相連，并且其中汽車還含有至少一個(gè)可被汽車使用者調(diào)整的設(shè)備。
背景技術(shù)：
一種這樣的裝置在實(shí)踐中已被廣為人知。通過它能使凸輪軸與被凸輪軸驅(qū)動(dòng)的曲軸之間的相位在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)得以調(diào)整。與被持續(xù)相位驅(qū)動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)相比，通過對(duì)相位的校準(zhǔn)可以讓內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)更好地充氣，從而節(jié)省燃料并隨之減少有害物質(zhì)的排放以及/或者增加內(nèi)燃機(jī)的引出線。點(diǎn)火鑰匙起動(dòng)點(diǎn)火開關(guān)點(diǎn)燃內(nèi)燃機(jī)的同時(shí)，控制設(shè)備也被打開。在點(diǎn)火之后將首先起動(dòng)一個(gè)連接在控制設(shè)備內(nèi)部的微型控制設(shè)備，從而起動(dòng)各種檢測(cè)程序，同時(shí)位于控制設(shè)備臨時(shí)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器內(nèi)的存儲(chǔ)位置得到起始值。此外，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子被定位到與定子關(guān)聯(lián)的已知位置中。從打開控制設(shè)備到運(yùn)轉(zhuǎn)開始之間的持續(xù)時(shí)間大概是50至150微秒。汽車司機(jī)會(huì)覺得這個(gè)時(shí)間對(duì)他有所打擾，因?yàn)辄c(diǎn)火之后不能讓內(nèi)燃機(jī)馬上起動(dòng)，而是首先等待，直到自引過程完畢之后。雖然內(nèi)燃機(jī)在這個(gè)時(shí)間段過后就可以運(yùn)轉(zhuǎn)，但它還有其它缺點(diǎn)，即伴隨起動(dòng)過程會(huì)增加內(nèi)燃機(jī)廢氣流中產(chǎn)生的有毒物質(zhì)帶來的負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
因此產(chǎn)生這樣一個(gè)任務(wù)，公開開始所述類型的裝置，其可以以較少的有害物質(zhì)排放快速起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。
該任務(wù)可以通過以下方式得到解決，讓裝置擁有帶有至少一個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)電路，用來檢測(cè)至少一個(gè)設(shè)備的狀態(tài)變化，在控制設(shè)備斷開時(shí)，監(jiān)測(cè)電路與控制設(shè)備連接，使得后者在檢測(cè)到狀態(tài)變化時(shí)接通。
以具有優(yōu)點(diǎn)的方式這樣實(shí)現(xiàn)該目的，即，在司機(jī)操作汽車點(diǎn)火開關(guān)之前就已經(jīng)接通控制設(shè)備，這樣就能讓凸輪軸調(diào)整裝置在點(diǎn)火開關(guān)被操作的同時(shí)準(zhǔn)備完畢，從而讓內(nèi)燃機(jī)能夠馬上被起動(dòng)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，監(jiān)測(cè)電路含有計(jì)時(shí)器和用于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)的輸入端，該計(jì)時(shí)器用來測(cè)量自從檢測(cè)到可由使用者調(diào)整的設(shè)備的最近狀態(tài)變化以來的持續(xù)時(shí)間，其中這樣構(gòu)造監(jiān)測(cè)電路，使得在控制設(shè)備接通的情況，如果內(nèi)燃機(jī)被斷開并且持續(xù)時(shí)間超過給定值，則切斷到控制設(shè)備的電流輸送。在使用者要對(duì)設(shè)備進(jìn)行一次操作而不在之后的預(yù)定持續(xù)時(shí)間內(nèi)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的情況，控制設(shè)備將再次被斷開，從而讓汽車電池得以保護(hù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中設(shè)置了用于監(jiān)測(cè)汽車的操作元件的位置的傳感器。這樣選擇操作元件，使其一般只由司機(jī)操作，比如剎車踏板、油門踏板、離合踏板、手制動(dòng)器、變速器換檔手柄，方向盤以及/或者司機(jī)座椅調(diào)節(jié)器。
根據(jù)本發(fā)明另一具有優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施例，設(shè)置了用于檢測(cè)汽車車廂位置變化的傳感器。它可以例如是車輪轉(zhuǎn)速傳感器，并在某些情況下也可以用于汽車的防抱死系統(tǒng)、防打滑調(diào)節(jié)和/或行駛狀態(tài)的電子穩(wěn)定(ESP，DSC)。該傳感器也可以是運(yùn)動(dòng)傳感器，用來檢測(cè)汽車車廂的位置，或者檢測(cè)與其相連的部件相對(duì)于與其鉸接的可活動(dòng)的底盤部件(車盤轉(zhuǎn)向器，推桿，轉(zhuǎn)向橫拉桿等等)的位置。運(yùn)動(dòng)傳感器同樣可以用于盜車預(yù)警設(shè)備和/或減少汽車擺動(dòng)的設(shè)備。
傳感器也可以用來檢測(cè)汽車司機(jī)座椅的占用。這種傳感器可以例如是置入汽車座椅襯里或者襯外的、能感觸壓力的傳感墊，它通過司機(jī)的重量得以操作。傳感器也可以是光學(xué)傳感器，例如照相機(jī)，它與用于識(shí)別司機(jī)的圖像處理設(shè)備相連。汽車具有這種座椅占用傳感器已經(jīng)不是什么新聞，它們和副駕駛氣囊設(shè)置在一起，原則上它只被建立于副駕駛位，在發(fā)生事故時(shí)，只有在檢測(cè)到副駕駛位有人時(shí)，副駕駛氣囊才得以釋放。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實(shí)施例的中，設(shè)置有用于監(jiān)測(cè)汽車通訊設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的傳感器。該傳感器例如用于檢測(cè)汽車內(nèi)部電話機(jī)的電話卡。還有一種可能，即傳感器能識(shí)別移動(dòng)電話與汽車內(nèi)部麥克風(fēng)的連接，這種連接也能通過無線電建立，例如通過藍(lán)牙接口。
根據(jù)本發(fā)明的一種構(gòu)造，設(shè)置有用于檢測(cè)汽車鎖緊設(shè)備或/和汽車盜竊監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及/或者運(yùn)行狀態(tài)變化的傳感器。在這里，該傳感器可以例如是中央鎖緊元件中的一個(gè)元件，優(yōu)選的是用于檢測(cè)由司機(jī)操作的電子鑰匙(無線遙控器，“無鑰匙行動(dòng)器”，等等)的無線接收器。傳感器也可以是位于汽車方向盤鎖內(nèi)的鎖觸裝置，它能在司機(jī)用起動(dòng)鑰匙點(diǎn)火以前也就是起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)以前就已識(shí)別出起動(dòng)鑰匙。由傳感器檢測(cè)的運(yùn)行狀態(tài)變化也可以包括汽車內(nèi)部盜竊預(yù)警設(shè)備的關(guān)閉。


借助附圖將對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行闡述。這唯一的附圖展示的是設(shè)置在活塞式內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的凸輪軸調(diào)整裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
設(shè)置在汽車內(nèi)部的調(diào)整裝置含有變速裝置3，調(diào)整裝置用來調(diào)整活塞式內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸1相對(duì)于曲軸2的轉(zhuǎn)角或相位，作為三軸變速器的變速裝置中含有與曲軸固定的驅(qū)動(dòng)軸，與凸輪軸固定的從動(dòng)軸以及與電動(dòng)機(jī)4的轉(zhuǎn)子保持驅(qū)動(dòng)連接的調(diào)節(jié)軸。
為了確定曲軸2的轉(zhuǎn)角位置，調(diào)整裝置含有電感式檢測(cè)器5，它能夠?qū)⒃O(shè)置在曲軸2的、由導(dǎo)磁材料制成的齒環(huán)6的齒面進(jìn)行記錄。齒環(huán)6的一個(gè)齒槽或齒與其它的齒槽與齒相比有較大的寬度并以此作為參考標(biāo)記。當(dāng)參考標(biāo)記經(jīng)過傳感器5的時(shí)候，將曲軸轉(zhuǎn)角的測(cè)量值置為起始值。在這之后，在每次檢測(cè)到齒面時(shí)跟蹤測(cè)量值，直至重新經(jīng)過傳感器5上的參考標(biāo)記。借助控制設(shè)備7跟蹤曲軸角度測(cè)量值，在控制設(shè)備的操作程序中，每次檢測(cè)到齒面就釋放中斷。
提供EC馬達(dá)作為電動(dòng)機(jī)4，它擁有轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子周圍交替設(shè)置一系列彼此反向磁化的磁性元件，磁性元件以眾所周知的方法通過氣隙與定子的齒磁性共同影響。齒被線圈所纏繞，通過控制設(shè)備7向線圈輸導(dǎo)電流。
磁性元件相對(duì)于定子的位置以及相應(yīng)的調(diào)整軸轉(zhuǎn)角借助測(cè)量裝置被檢測(cè)，該測(cè)量裝置在定子上含有多個(gè)磁場(chǎng)傳感器8，它們這樣彼此偏移地設(shè)置在定子的切線方向上，使得伴隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)將產(chǎn)生數(shù)字傳感信號(hào)，該信號(hào)隨著傳感器信號(hào)的狀態(tài)發(fā)生變化。每當(dāng)傳感器信號(hào)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，控制設(shè)備7中釋放出中斷，伴隨這一中斷可以追蹤到位置測(cè)量值。
從轉(zhuǎn)子位置以及曲軸轉(zhuǎn)角的測(cè)量值中，借助已知的三軸變速器的標(biāo)準(zhǔn)變速器速比，確定相位的值。借助觸發(fā)設(shè)備9，產(chǎn)生與凸輪軸同步的觸發(fā)信號(hào)，該信號(hào)確定在控制設(shè)備7中釋放出周期性中斷的時(shí)間點(diǎn)，伴隨著中斷可以從轉(zhuǎn)子位置測(cè)量值與曲軸轉(zhuǎn)角測(cè)量值中確定相位。將該相位在控制設(shè)備7中與額定值進(jìn)行比較，并且當(dāng)發(fā)生偏差的時(shí)候，轉(zhuǎn)子的位置將通過控制設(shè)備7發(fā)生改變，以此來減小偏差。
內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火器的接通由司機(jī)借助設(shè)置在儀表盤上的點(diǎn)火開關(guān)10進(jìn)行，例入借助點(diǎn)火鑰匙來操作。從圖中可以看出，控制設(shè)備7與汽車的電池12通過監(jiān)測(cè)電路11相連。監(jiān)測(cè)電路11含有第一輸入端14，它與用來檢測(cè)剎車踏板狀態(tài)變化的傳感器15相連。監(jiān)測(cè)電路11的第二輸入端13與點(diǎn)火開關(guān)10連接在一起。傳感器15例如可以是電子開關(guān)，它與剎車踏板直接操作連接，或者通過中間的液壓傳導(dǎo)而操作連接。
此外，汽車還擁有在圖中沒有進(jìn)一步所表示的起動(dòng)開關(guān)，該起動(dòng)開關(guān)用于電子操作內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置。為起動(dòng)開關(guān)設(shè)置有鎖緊設(shè)備，當(dāng)剎車踏板未被踩下的時(shí)候，該鎖緊設(shè)備阻止起動(dòng)裝置被操作。為了起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，司機(jī)必須首先踩下剎車踏板，然后在剎車踏板被踩下的狀態(tài)中操作起動(dòng)開關(guān)。
監(jiān)測(cè)電路11構(gòu)造為喚醒開關(guān)，它能在控制設(shè)備7被斷開的狀態(tài)下對(duì)剎車踏板的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且在識(shí)別出狀態(tài)改變時(shí)接通控制設(shè)備7。對(duì)此，監(jiān)測(cè)電路11給第一輸入端14對(duì)應(yīng)的喚醒信號(hào)。依賴于該喚醒信號(hào)，接通半導(dǎo)體開關(guān)或繼電器，它(半導(dǎo)體開關(guān)或繼電器)被設(shè)置于連接控制設(shè)備7與電池12的供電線路中。在剎車踏板被操作的時(shí)候控制設(shè)備7是已經(jīng)接通的。緊接著控制設(shè)備7將被起動(dòng)，系統(tǒng)得以被檢測(cè)，與此同時(shí)，用于檢查控制設(shè)備功能的各種測(cè)試程序得以被實(shí)施，并且裝置一開始運(yùn)轉(zhuǎn)的起始值也被保存到半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中。當(dāng)進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)時(shí)沒有遇到錯(cuò)誤時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子將被定位于預(yù)定的輸出位置中，隨后內(nèi)燃機(jī)將被起動(dòng)?？刂圃O(shè)備起動(dòng)所需的持續(xù)時(shí)間被這樣測(cè)定，使得其小于在普通情況下、司機(jī)操作剎車踏板與操作起動(dòng)裝置起動(dòng)開關(guān)之間的平均持續(xù)時(shí)間。由于控制設(shè)備在司機(jī)操作起動(dòng)開關(guān)之前起動(dòng)，所以該起動(dòng)不會(huì)被司機(jī)注意到。為了減少起動(dòng)時(shí)間，適用的辦法是，將用于內(nèi)部系統(tǒng)檢查的次數(shù)及花費(fèi)以及需初始變量的數(shù)目保持得盡可能少。起始值在接通控制設(shè)備7后不能馬上從EEprom中讀出，而是將預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)值作為起始值而應(yīng)用。EEprom在運(yùn)轉(zhuǎn)開始一秒后才能被讀出。
監(jiān)測(cè)電路11擁有在圖中沒有進(jìn)一步表示的計(jì)時(shí)器，該計(jì)時(shí)器用來測(cè)量自從檢測(cè)到剎車踏板最近的狀態(tài)變化依賴所經(jīng)過的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)司機(jī)在這個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)沒有接通點(diǎn)火器時(shí)，對(duì)控制設(shè)備7的電流輸入將再次切斷。當(dāng)點(diǎn)火器被接通期間，控制設(shè)備是始終起接通的。
附圖標(biāo)記1凸輪軸2曲軸3調(diào)整變速器4電動(dòng)機(jī)5檢測(cè)器6齒環(huán)7控制設(shè)備8磁場(chǎng)傳感器9觸發(fā)設(shè)備10點(diǎn)火開關(guān)11監(jiān)測(cè)電路12電池13第二輸入端14第一輸入端15傳感器
權(quán)利要求
1.用于在汽車中調(diào)節(jié)活塞式內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸(1)相對(duì)于曲軸(2)的轉(zhuǎn)角位置的裝置，其中該裝置具有構(gòu)成為三軸變速器的變速裝置(3)，該三軸變速器包括固定至曲軸的驅(qū)動(dòng)軸、固定至凸輪軸的從動(dòng)軸以及調(diào)節(jié)軸，該調(diào)節(jié)軸與可借助電子控制設(shè)備定位的電動(dòng)機(jī)保持驅(qū)動(dòng)連接，其中內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火器通過點(diǎn)火開關(guān)與汽車的電池相連，并且其中汽車還含有可被汽車的使用者調(diào)整的至少一個(gè)設(shè)備，其特征在于，該裝置具有帶有至少一個(gè)傳感器(15)的監(jiān)測(cè)電路(11)，用于檢測(cè)所述至少一個(gè)設(shè)備的狀態(tài)變化，并且在所述控制設(shè)備斷開的情況，監(jiān)測(cè)電路(11)與控制設(shè)備連接，使得后者在檢測(cè)到狀態(tài)變化時(shí)接通。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其中，監(jiān)測(cè)電路(11)具有計(jì)時(shí)器和用于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)的輸入端，該計(jì)時(shí)器用來測(cè)量自從檢測(cè)到可由使用者調(diào)整的設(shè)備的最近狀態(tài)變化以來經(jīng)過的持續(xù)時(shí)間，并且其中這樣構(gòu)造監(jiān)測(cè)電路(11)，使得在控制設(shè)備接通的情況，如果內(nèi)燃機(jī)被斷開并且所述持續(xù)時(shí)間超過給定值，則切斷到控制設(shè)備的電流輸送。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，構(gòu)造傳感器(15)用于監(jiān)測(cè)汽車操作元件的位置。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的裝置，其中，構(gòu)造傳感器(15)用于檢測(cè)汽車車廂的位置變化。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的裝置，其中，構(gòu)造傳感器(15)用于監(jiān)測(cè)汽車司機(jī)座椅的占用。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的裝置，其中，構(gòu)造傳感器(15)用于監(jiān)測(cè)汽車通訊設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的裝置，其中，構(gòu)造傳感器(15)用于監(jiān)測(cè)汽車的鎖緊設(shè)備和/或盜竊監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和/或運(yùn)行狀態(tài)變化。
全文摘要
一種用于調(diào)節(jié)汽車中的活塞式內(nèi)燃機(jī)的凸輪軸相對(duì)于曲軸的轉(zhuǎn)角位置的裝置，其具有構(gòu)成為三軸變速器的變速裝置，該三軸變速器包括固定至曲軸的驅(qū)動(dòng)軸、固定至凸輪軸的從動(dòng)軸以及調(diào)節(jié)軸，該調(diào)節(jié)軸與可借助電子控制設(shè)備定位的電動(dòng)機(jī)保持驅(qū)動(dòng)連接。內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火器通過點(diǎn)火開關(guān)與汽車的電池相連。此外，汽車還含有至少一個(gè)可被汽車使用者調(diào)整的設(shè)備。該裝置具有帶有至少一個(gè)傳感器的監(jiān)測(cè)電路，用于檢測(cè)至少一個(gè)設(shè)備的狀態(tài)變化。在控制設(shè)備斷開的時(shí)候，監(jiān)測(cè)電路與控制設(shè)備連接，使得后者在檢測(cè)到狀態(tài)變化時(shí)接通。
文檔編號(hào)F01L1/352GK101052785SQ200580032506
公開日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者霍爾格·施托克, ?？啤さ聽? 明·納姆·阮 申請(qǐng)人:謝夫勒兩合公司