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用于具有点火延后调整和不平稳运转补偿的内燃机的运行方法和装置

阅读:767发布:2020-05-15

专利汇可以提供用于具有点火延后调整和不平稳运转补偿的内燃机的运行方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种用于 内燃机 运行的方法和装置,该方法和装置使能够延迟燃烧界限。其中,一内燃机(1)预先确定的输出量、例如转矩在至少一内燃机(1)的工作状态下至少通过一 点火 角 的延后调整被转换(改变)。这里被检查,是否通过点火角的延后调整一表示在内燃机(1)的 燃烧室 (5)中空气燃油混合气的可燃性的特征值、例如点火故障在可燃性变坏的意义下超过一预先确定的极限值,并且在这种情况下至少一与用于点火角调整的执行机构(25)不同的内燃机(1)的执行机构(10、15、20、30)、例如废气再循环 阀 在空气燃油混合气可燃性改善的意义下被控制。,下面是用于具有点火延后调整和不平稳运转补偿的内燃机的运行方法和装置专利的具体信息内容。

1.用于内燃机(1)运行的方法,在该方法中内燃机(1)的预先 确定的输出量在至少一内燃机(1)的工作状态下至少通过点火的延 后调整被转换,其特征在于,检查是否通过点火角的延后调整一表示在 内燃机(1)的燃烧室(5)中空气燃油混合气的可燃性的特征值在可燃 性变坏的意义下超过一预先确定的极限值,并且在这一情况下至少一为 了点火角调整与执行机构(25)不同的内燃机(1)的执行机构(10、 15、20、30)在空气燃油混合气可燃性改善的意义下被控制。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,不平稳运转被选择 为表示在内燃机(1)的燃烧室(5)中空气燃油混合气的可燃性的特征 量。
3.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下一废气再循环(30) 这样被控制,以使废气再循环率被降低。
4.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下至少一内燃机(1)的 汽缸(35)的至少一进气气(15)和/或者至少一排气气门(20)在它 的行程和/或者在它的相位上这样被控制,以使内部的剩余气体率被降 低。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,内燃机(1)的至少 一汽缸(35)的进气气门和排气气门(15,20)这样被控制,以使内燃 机(1)的至少一汽缸(35)的进气气门和排气气门(15,20)的气门 重叠相位被减少。
6.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下一充气旋转阀(10)这 样被控制,以使供给燃烧室(5)的充气的旋转被提高。
7.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下内燃机(1)的至少一 汽缸(35)的进气气门(15)关于它的打开时刻这样被控制,以使供给 燃烧室(5)的充气的旋转被提高。
8.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下内燃机(1)的至少一 汽缸(35)的进气气门(15)关于它的气门行程这样被控制,以使供给 燃烧室(5)的充气的旋转被提高。
9.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,在预 先确定的极限值的超过通过表示在内燃机(1)的燃烧室(5)中空气燃 油混合气的可燃性的特征值以及也通过控制至少一个与用于点火角调 整的执行机构(25)不同的内燃机(1)的执行机构(10,15,20,30) 在空气燃油混合气可燃性改善的意义下不可能被消除的情况下,点火角 的延后调整随着预先确定极限值的达到通过表示在内燃机(1)的燃烧 室(5)中空气燃油混合气的可燃性的特征值被限制,并且内燃机(1) 的预先确定的输出量另外通过一与点火角的延后调整不同的调节量、优 选的是触发喷油被转换。
10.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,作为 至少一工作状态,选择在一带有第一激活的汽缸数量的内燃机(1)的 第一种运行和带有第二激活的汽缸数量的内燃机(1)的第二种运行之 间的转换、优选的是一在全发动机运行和半发动机运行之间的转换。
11.根据前面的权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,通过 点火角的延后调整,在至少一工作状态中一汽缸充气的提高在内燃机 (1)的输出量保持不变的意义下被补偿。
12.用于内燃机(1)运行的装置(40),带有在至少一内燃机(1) 的工作状态下至少通过点火角的延后调整用于内燃机(1)预先确定的 输出量转换的转换装置(45),其特征在于,设有检查装置(60),该 检查装置检查,是否通过点火角的延后调整一表示在内燃机(1)的燃 烧室(5)中空气燃油混合气的可燃性的特征值在可燃性变坏的意义下 超过一预先确定的极限值,并且设有一控制装置(65),该控制装置在 这种情况下至少在空气燃油混合气可燃性改善的意义下控制一与用于 点火角调整的执行机构(25)不同的内燃机(1)的执行机构(10、15、 20、30)。

说明书全文

技术领域

发明涉及根据独立的权利要求所述类型的用于内燃机运行的方 法和装置。

背景技术

这已经是众所周知的,对于内燃机到一新的带有较小的可调整的 矩范围的发动机运行类型的力矩中性的转换,例如在一从全发动机运行 转换到一半发动机运行时,在该半发动机运行中相对于全发动机运行只 有内燃机汽缸的一半被激活,在转换到新的发动机运行类型之前相应地 建立内燃机的充气,以便在转换的时刻可以补偿力矩的突变。在充气建 立期间另外的力矩贡献通过燃烧的充气建立被补偿,以便在内燃机的输 出端在转换期间可以恒定地调整一要求的额定力矩。
这通过点火直到内燃机的燃烧界限的延后调整实现。点火角的延 后调整一方面意味着发动机效率的降低,该发动机效率的降低随着较高 的燃料消耗出现,但是另一方面相对于例如触发喷油不会引起废气质量 的变坏。

发明内容

与此相对应带有独立权利要求所述特征的用于内燃机运行的根据 本发明的方法和根据本发明的装置具有优点,其中被检查是否通过点火 角的延后调整一表示在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气的可燃性的 特征值超过在可燃性变坏的意义下一预先确定的极限值,并且在这种情 况下至少一用于点火角调整的不同的内燃机的执行机构在空气燃油混 合气可燃性改善的意义下被一执行机构控制。以该方式点火角的燃烧界 限可以被推迟,因此可为点火角的延后调整提供一较大的范围,并且因 此借助于点火角的延后调整对于预先确定的输出量调整的调整范围被 扩大。此外以该方式为了内燃机预先确定的输出量的转换作为点火角的 延后调整对其它的调整量的使用的限制可以尽可能地宽松,当不是绝对 完全被阻止时。那么首先这是有利的,当与点火角延后调整相比其它的 调节量的影响对废气质量具有不利的性质时。那么例如是该情况,当触 发喷油作为其它的调节量被选择时,该触发喷油相对于点火角的延后调 整造成废气质量的变坏。
通过在从属权利要求中举出的措施在主权利要求中提出的方法的 有利的继续改进和改善是可行的。
这是特别有利的,当不平稳运转被选择为表示在内燃机的燃烧室中 空气燃油混合气的可燃性的特征量时。内燃机的不平稳运转可以简单地 和费用低廉地确定,并且此外是在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气可 燃性的可靠的尺度。
当作为执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下一废气再 循环这样被控制,以使废气再循环率被降低时,得到另一优点。以该 方式外部废气再循环占燃烧室充气的份额可以降低,并且因此在内燃机 的燃烧室中空气燃油混合气的可燃性可以提高,因此使得点火角的较大 的延后调整成为可能,不必忍受在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气的 不受欢迎的差的可燃性。
当作为执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下至少一内 燃机汽缸的至少一进气气和/或者至少一排气气门在它的行程和/或者 在它的相位上这样被控制,以使内部的剩余气体率被降低时,得到一相 应的优点。同样以该方式提高了在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气的 可燃性,并且使点火角延后调整的较大的范围成为可能,不必忍受在内 燃机的燃烧室中空气燃油混合气的不受欢迎的差的可燃性。
一用于内部剩余气体率降低的特别简单的和花费少的可能性在于, 至少一内燃机汽缸的进气气门和排气气门这样被控制,以使至少一内燃 机汽缸的进气气门和排气气门的气门重叠相位被减少。以该方式较少的 废气通过内燃机的排气气门到达它的燃烧室。
此外这是有利的,当作为执行机构在空气燃油混合气可燃性改善的 意义下一充气旋转阀这样被控制,以使供给燃烧室的充气的旋转被提 高。以该方式达到,在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气更好地和更迅 速地燃烧,因此以该方式点火角延后调整的范围也可以被扩大,不必忍 受在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气的可燃性的不受欢迎的消极影 响。
由此也可以特别简单地导致供给燃烧室的充气的提高,当作为执行 机构在空气燃油混合气可燃性改善的意义下至少一内燃机汽缸的进气 气门关于它的打开时刻这样被控制,以使供给燃烧室的充气的旋转被提 高。同样这促进了在内燃机燃烧室中空气燃油混合气更好和更快的燃 烧,并且因此对于点火角延后调整的较大的范围在内燃机的燃烧室中没 有空气燃油混合气可燃性的不受欢迎的消极影响。当作为执行机构在空 气燃油混合气可燃性改善的意义下至少一内燃机的汽缸的进气气门关 于它的气门行程这样被控制,以使供给燃烧室的充气的旋转被提高时, 得到同样的优点。
此外这是有利的,当在该情况下,在该情况中预先确定的极限值的 超过通过表示在内燃机的燃烧室中空气燃油混合气的可燃性的特征值 也通过至少一用于点火角的调整的执行机构的内燃机的不同的执行机 构的控制在空气燃油混合气可燃性改善的意义下不可能被消除时,点火 角的延后调整随着预先确定极限值的达到通过表示在内燃机的燃烧室 中空气燃油混合气的可燃性的特征值被限制,并且内燃机的预先确定的 输出量另外通过一与点火角的延后调整不同的调节量、优选的是触发喷 油被转换。以该方式被保证,对于预先确定的内燃机输出量的转换借助 于点火角的延后调整一点火角延后调整的最大可能的范围被利用,并且 那么当点火角的延后调整达到该范围的最大延后调整时,为了预先确定 输出量的转换一与点火角延后调整不同的调节量另外被考虑,因此为了 内燃机预先确定输出量的转换与点火角延后调整不同的调节量的使用 尽可能地被减少。
所描述的点火角的延后调整特别有利地被使用,当作为至少一工作 状态一在一带有第一激活的汽缸数量的内燃机的第一种运行和带有第 二激活的汽缸数量的内燃机的第二种运行之间的转换、优选的是一在全 发动机运行和半发动机运行之间的转换被选择时。以该方式对于该工作 状态在转换时刻可以实现力矩突变的补偿,该转换最大程度地或者完全 地建立在点火角延后调整的基础上。
当通过点火角的延后调整在至少一工作状态中汽缸充气的提高在 内燃机的输出量保持不变的意义下被补偿时,得到另一优点。以该方式 通过点火角的延后调整可形成一内燃机输出量调整的储备,该储备然后 通过点火角沿着提早的方向的反向调整可尽可能迅速地被调出。
附图说明
本发明的一实施例表示在附图中,并且在下面的说明中被详细描 述。其中:
图1表示了一内燃机的示意图,
图2表示了一用于说明根据本发明的装置和根据本发明的方法的功 能图,
图3表示了一根据本发明的方法的示范性流程的流程图
图4a)表示了一内燃机的充气变化的时间曲线图,并且
图4b)表示了一内燃机的效率和转矩的时间过程。

具体实施方式

在图1中1表明一内燃机,该内燃机构成四冲程发动机。其中,内 燃机1包括一个或者多个汽缸,在图1中示范性地表示了该汽缸中的一 个,并且用附图标记35标出。下面没有一般性的限制示范性地研究汽 缸35。新鲜空气通过一供气装置70被供给汽缸35。此外供给的新鲜空 气量并且因此汽缸35的燃烧室5的充气可借助于一在供气装置70中的 节气门75被影响。为此节气门75被一配气机构40、例如根据一被内燃 机1驱动的汽车油门踏板的操纵程度控制。另外或者可选择地节气门 75也可以根据其它控制系统对内燃机1输出量的要求、例如根据防抱死 制动系统、行车动力控制系统、行车速度控制系统、怠速控制系统等等 的要求在它的开度上被改变。在供气装置70中的流动方向通过在图1 中的箭头标出。在节气门75的下游废气再循环管路90通到供气装置70, 该废气再循环管路在节气门75的下游转入被称作进气管145的供气装 置70的部分。废气再循环管路90将内燃机1的排气管95与进气管145 相连接。与此同时一废气再循环阀30布置在废气再循环管路90中,该 废气再循环阀为了开度的调节根据预先确定的废气再循环率由发动机 配气机构40控制。在废气再循环管路90引入进气管145的下游一充气 旋转阀10布置在进气管145中。充气旋转阀10的开度同样由配气机构 40控制,而且例如是这样的,以使例如在按照DE102004011589A1中所 述的方式,通过供气装置70和废气再循环管路90供给燃烧室5的气体 在燃烧室5之内被处于一预先确定的旋转状态。按该方式例如在燃烧室 5中的燃烧可以优化,炭烟排出可以减少,并且废气温度可以下降。然 后在充气旋转阀10的下游在进气管145中的气体通过汽缸35的进气气 门15被吸入燃烧室5。与此同时进气气门15例如在它的打开时刻、它 的相位和它的行程中被一凸轮轴控制。可选择地该控制也可以由配气机 构40全变化地实现,当例如设有一电液阀控制装置EHVS或者一电磁 阀控制装置EMVS时。通过一喷油嘴80燃料被直接喷入燃烧室5。可 选择地喷油嘴80也可以布置在供气装置70或者进气管145中,以便实 现集中地或者个别汽缸地进气管喷油。与此同时喷油嘴80为了要求的 喷油量和要求的喷油时间的调节例如同样被配气机构40控制,以便调 节预先确定的空气燃油混合气比例。位于燃烧室5中的空气燃油混合气 通过火花塞85被点火,它的点火角或者点火时刻同样被配气机构40调 节,以便实现一预先确定的燃烧效率。通过一排气气门20,它的打开时 刻、相位和气门行程同样通过如用于进气气门15控制的相应的装置被 配气机构40控制,在空气燃油混合气燃烧时在燃烧室5中形成的废气 被排入排气管95。一曲轴角度传感器100布置在汽缸35的区域中,并 且检测由汽缸35或者内燃机1的汽缸驱动的曲轴的当前的曲轴角度, 并且将该曲轴角度作为连续的信号转交给配气机构40。其它的输入量 150、例如以上面所描述的油门踏板的操纵程度和/或者其它的控制系统 要求的形式被供给配气机构40。此外输入量150例如也可以包括一个或 者多个信号,该信号表示内燃机的运行参数的特性,并且由该信号配气 机构40按专家已知的方式得出当前由内燃机1输出的转矩的大小。
在图2中表示了一根据本发明的装置的功能图,该装置例如可以软 件和/或者硬件的方式被安装在控制装置40中。与此同时曲轴角度传感 器100的信号被供给第一求值单元115。第一求值单元115由时间上连 续供给的曲轴角度传感器100的曲轴角度信号求得内燃机1的连续工作 循环的曲轴角加速度,并且作为不平稳运转值求得内燃机1的连续工作 循环的曲轴角加速度的差别。由第一求值单元115求得的不平稳运转值 被转交给检验单元60,并且在那里与一预先确定的极限值相比较,该极 限值由极限值存储器120被供给检验单元60。此外不平稳运转极限值例 如在试验台上这样被使用,以使通过第一求值单元115的不平稳运转值 在超过预先确定的极限值时在可燃性变坏的意义下空气燃油混合气的 可燃性在燃烧室5中被认为不足够维持平稳的发动机运行。当由第一求 值单元115供给检验单元60的、带有各自当前确定的不平稳运转值的 不平稳运转信号在可燃性变坏的意义下超过预先确定的极限值时,那么 检验单元60在它的输出端输出一基准信号,否则输出一复位信号。与 此同时检验单元60的输出一方面被供给一延时单元125并且另一方面 被供给一”与”门130。延时单元125以一预先确定的时间延迟检验单 元60的输出信号。延时单元125的输出信号与在预先确定的时间上延 迟的检验单元60的输出信号同样被供给”与”门130。
当它的两个输入信号同时被采用时,“与”门130在它的输出端输 出一基准信号,否则”与”门130在它的输出端输出一复位信号。此外 设有一控制单元65,该控制单元将输出信号供给检验单元60,并且当 输出信号被输入检验单元60时,该控制单元在燃烧室5中在空气燃油 混合气可燃性改善的意义下控制充气旋转阀10、进气气门15、排气气 门20和废气再循环阀30。否则控制单元65以传统的如上面所描述的方 式控制充气旋转阀10、进气气门15、排气气门20和废气再循环阀30。
此外设有一第二求值单元116,该求值单元根据一个或者多个要求 求得内燃机1的输出量的额定值。该要求可以由内燃机1的其它的控制 系统、例如一防抱死制动系统、一行车动力控制系统、一行车速度控制 系统、一怠速控制系统等等、以及由一由内燃机1驱动的汽车的油门踏 板的操纵程度引起。第二求值单元116按技术人员已知的方式使所述要 求相互配合,以便形成由此而产生的内燃机1的输出量的额定值,并且 对于不同的调节线路转换成各自预先确定的内燃机1的输出量。所述输 出量例如可能是一内燃机1的转矩或者一功率。在根据图2所示的例子 中示范性地表示了一油门踏板模110,该油门踏板模块根据油门踏板 的操纵程度产生对内燃机1的输出量的要求,并且转交给第二求值单元 116。第二求值单元116由此导出一点火线路预先确定的输出量、一空 气线路预先确定的输出量、并且必要时也导出一喷油线路预先确定的输 出量。预先确定的内燃机1的点火线路的输出量被供给第一转换单元 45。预先确定的内燃机1的空气线路的输出量被供给第二转换单元50。 内燃机预先确定的喷油线路的输出量被供给第三转换单元55。第一转换 单元45根据供给的预先确定的输出量产生一待调整的点火角或者一待 调整的点火角的延迟,并且控制一用于点火角调整的执行机构25。第二 转换单元50根据供给的预先确定的内燃机1的输出量确定一节气门75 的需要的开度,并且相应地控制它。第三转换单元55根据供给的预先 确定的输出量确定一需要的喷油时间和喷油量,并且为了转换到预先确 定的喷油时间和喷油量相应地控制喷油阀80。预先确定的内燃机点火角 线路的输出量可以是一预先确定的点火角效率。预先确定的内燃机空气 线路的输出量可以是一内燃机1燃烧室5的预先确定的充气值。预先确 定的内燃机1的喷油线路的输出量可以是一用于转换到预先确定的空气 燃油混合气比例的预先确定的喷油量和喷油时间。所有预先确定的三种 所提到的调节线路的输出量是共同的,它们这样被第二求值单元116求 得,以使油门踏板模块110的要求以要求的转矩或者要求的功率的形式 被转换成内燃机1的输出量,或者相应地由此产生的对内燃机1的输出 量的要求在多个不同的要求的情况下被转换成内燃机1的不同的控制系 统的输出量。
曲轴角度传感器100的信号以及测定单元105的信号被供给第三求 值单元117,该测定单元将内燃机1的输出量的当前值作为连续的信号 提供给第三求值单元117。第三求值单元117通过差动从曲轴角度传感 器100的曲轴角度信号求得内燃机1的当前发动机转速。第三求值单元 117根据求得的发动机转速和供给的内燃机1的输出量的当前值检查, 是否带有第一激活的汽缸数量的内燃机1的运行可以转换到带有第二激 活的汽缸数量的内燃机1的运行,其中第一激活的汽缸的数量大于第二 激活的汽缸的数量。例如第三求值单元117检查,是否全发动机运行可 以转换到半发动机运行;在该全发动机运行中内燃机1的所有汽缸被激 活,在该半发动机运行中只有内燃机1汽缸的一半被激活。那么,当不 仅当前的发动机转速而且内燃机1的输出量的当前值分别位于一预先确 定的区域中时,就是这种情况。此外该区域可按就是人员已知的方式被 确定。当第三求值单元117确定,所描述的在带有不同的激活汽缸数量 的内燃机1的运行类型之间的转换是可行的时,那么它促使第二转换单 元50在形成内燃机1的输出量储备的意义下提高内燃机1的充气。此 外第三求值单元117促使第一转换单元45,鉴于它对内燃机1的输出量 的影响为了提高充气的补偿延后调整点火角。对在带有不同的激活汽缸 数量的内燃机1运行类型之间的转换的时刻那么可以通过点火角的提前 调整调出对内燃机1的输出量建立的储备,因此在转换的时刻内燃机1 的力矩突变被避免。与此同时第三求值单元117为了点火角延后调整的 要求可通过第一控制开关135供给第一转换单元45,该开关根据检查单 元60的输出信号被控制。当检查单元60的输出信号被采用时,那么第 一控制开关135被打开,否则、即在检查单元60的复位输出信号时第 一控制开关135被关闭。这意味着点火角延后被限制在该值上,该值在 可燃性变坏的意义下在确定超过不平稳运转值的极限值时存在。同时通 过采用的检查单元60的输出信号控制单元65促使,在空气燃油混合气 可燃性改善的意义下控制执行机构10、15、20、30。因此当不平稳运转 信号在可燃性改善的意义下下降到预先确定的极限值之下时,那么检查 单元60的输出信号被降低,并且因此第一控制开关135重新被关闭, 以使点火角继续延后直到该时刻成为可能,而且不平稳运转信号重新超 过预先确定的极限值,并且因此点火角直到可能的空气燃油混合气可燃 性的重新改善通过相应的执行机构10、15、20、30的控制继续的延后 调整被停止。此外,一旦第二预先确定的开关140被关闭,第三求值单 元117要求第三转换单元55触发喷油,其目的对于建立的储备需要的 充气提高力矩中性地补偿。与此同时第二控制开关140被”与”门130 的输出信号控制。因此当”与”门130的输出信号被采用时,那么第二 控制开关140被关闭,并且触发喷油被激活,否则那么在”与”门130 的复位输出信号时,第二控制开关140被打开,并且因此触发喷油被阻 止。延时单元125预先确定的时间例如在试验台上可以这样适当地被使 用,以使它最多与该时间相一致,在该时间中从检查单元60的输出信 号采用的时刻开始算起通过执行机构10、15、20、30的控制可以可靠 地预计空气燃油混合气可燃性的改善。那么当在预先确定的时间之内空 气燃油混合气可燃性的期待的改善未出现时,那么通过执行机构10、15、 20、30的控制空气燃油混合气可燃性的改善不可能再实现,因此那么充 气提高也必须通过喷油的触发被补偿,并且因此第二控制开关140必须 被关闭。但是当在预先确定的时间之内出现空气燃油混合气的可燃性的 改善时,那么直到延时单元125的输出信号的采用,检查单元60的输 出信号已经重新被复位,因此”与”门130的输出信号保持复位,并且 第二控制开关140保持打开,并且因此不发生触发喷油。
在图3中表示了一根据本发明的方法的示范性流程的流程图。
随着程序的开始从全发动机运行起在一程序点200处曲轴角度传感 器100、油门踏板模块110、并且必要时其它的控制系统以及测定单元 105的信号被检测,并且计数器被置零。紧接着被转移到一程序点205。
在程序点205处第二求值单元116由油门踏板模块110、并且必要 时其它的控制系统信号求得一内燃机1输出量的额定值。紧接着被转移 到程序点210。
在程序点210处第三求值单元117检查,是否从曲轴角度传感器100 和测定单元105的信号开始全发动机运行可以转换到半发动机运行。如 果是该情况,那么被转移到程序点215,否则被转移返回程序点200。
在程序点215处第一求值单元115从曲轴角度传感器100的信号求 得当前不平稳运转值,并且将它转交给检查单元60。紧接着被转移到程 序点220。
在程序点220处检查单元60检查,是否当前不平稳运转值在可燃 性变坏的意义下超过预先确定的极限值。如果是该情况,那么就转移到 一程序点225,否则被转移到一程序点250。
在程序点225处检查单元60的输出信号被采用,并且因此第一控 制开关135被打开,并且因而点火角的继续延后被停止,点火角因此被 保持在它当前的位置上。此外在程序点225处在空气燃油混合气可燃性 改善的意义下执行机构10、15、20、30在采用的检查单元60的输出信 号的基础上被控制单元65控制。紧接着计数器被置于1。紧接着被转移 到程序点230。
在程序点230处被检查,是否计数器的值达到或者超过一预先确定 的临界下限值。如果是该情况,那么被转移到一程序点235,否则被转 移返回到程序点215,以便那么在程序点215处求得当前的不平稳运转 值。
在根据图3所示的流程图中计数器的功能与在根据图2所示的功能 图中延时单元125的功能相一致。因此在根据图3所示的流程图中预先 确定的计数器的临界下限值的功能与根据图2所示的延时单元125的预 先确定的时间相一致,并且相应地被使用。在程序点235处并且因此随 着预先确定的时间过程延时单元125的输出信号被采用,并且基于检查 单元60同样采用的输出信号”与”门130的输出信号被采用,并且因 此通过第二控制开关140的关闭触发喷油被开通。因此在程序点235处 关于预先确定差值的充气通过从第二转换单元50方面相应的控制被提 高,并且该充气提高在它对内燃机1的输出量产生的影响中通过喷油嘴 80的相应的喷油量和喷油时间的控制通过第三转换单元55被补偿。紧 接着被转移到一程序点240。
在程序点240处第二转换单元50检查,为了提高充气是否它已经 将第三求值单元117的设定值完全转换。如果是该情况,那么就转移到 一程序点245,否则转移到一程序点270。
然后在程序点245处通过内燃机1汽缸一半的休眠、即通过待休眠 的汽缸全部的进气气门和排气气门的切断并且因此在半发动机运行期 间持续的关闭可以被转换到半发动机运行。紧接着程序被离开。在程序 点270处第二转换单元50检查,是否内燃机1的燃烧室5的最大可能 的充气被达到。如果是该情况,那么程序被离开,并且不发生到半发动 机运行的转换,否则被转移返回到程序点235,并且充气如上面所述继 续被增加,其中由此产生的充气提高鉴于对内燃机1的输出量产生的影 响通过相应的触发喷油被补偿。
在程序点250处第二转换单元50同样以所述的方式将充气提高一 预先确定的增量,其中在该情况下由此引起的对内燃机1的输出量的影 响通过相应的点火角的延后调整被补偿。紧接着被转移到一程序点255。
在程序点255处第二转换单元50以前面所描述的方式检查,是否 用于充气提高的第三求值单元117的设定值完全被转换。如果是该情况, 那么就转移到一程序点265,否则转移到一程序点260。
在程序点265处以所述的方式促使到半发动机运行的转换。紧接着 程序被离开。
在程序点260处第二转换单元50检查,是否最大可能的充气已经 被达到。如果是该情况,那么程序被离开,并且不实施到半发动机运行 的转换,否则被转移返回到程序点215,以便那么在程序点215处求得 存在的当前不平稳运转值。
在图4中表示了一从全发动机运行到半发动机运行转换的例子。其 中在图4a)中表示了充气rl时间上的变化,并且在图4b)中表示了点 火角效率η和内燃机1的转矩M的时间上的变化。其中在图4a)中充 气rl额定值的变化用虚线表示,并且充气实际值的变化以实线的形式表 示。在图4b)中以较细线条的实线标出点火角效率η时间上的变化,而 在图4b)中粗实线标出内燃机1的转矩M时间上的变化。在时刻t=0 内燃机1处在全发动机运行中。此外直到第一时刻t0>0充气rl的额定值 和实际值二者占据相同的第一充气值rl1。直到第一时刻t0点火角效率 位于第一点火角效率值η1。在第一时刻t0在程序点210处被确定,应该 从全发动机运行被转换到到半发动机运行。因此从第一时刻t0直到紧接 着的第二时刻t1为转换到半发动机运行做准备。为此在第一时刻t0充气 rl的额定值突然地从第一充气值rl1提高到第二充气值rl2。充气rl的实 际值一方面由于通过进气管动力引起的滞后时间不可能突然地跟随充 气额定值的突变,并且基于所述的实施例例如所描述的也只能逐渐地跟 踪新的额定值rl2,以便所描述的充气提高的补偿通过点火角效率的下降 或者必要时根据当前的不平稳运转测量通过喷油的触发补偿。其中目标 是,在从全发动机运行转换到半发动机运行之前、在此期间和之后变换 一预先确定的恒定的额定转矩M1,因此内燃机的实际转矩在从全发动 机运行转换到半发动机运行之前、在此期间和之后也恒定地与额定转矩 M1相一致,这如在图4b)中表示的。而且为了从第一时刻t0起补偿充 气提高,如在图4b)中所示的从第一时刻t0起点火角效率η这样被降低, 以使充气提高对内燃机1的转矩产生的影响通过点火角效率的降低正好 被补偿,因此内燃机1恒定地输出转矩M1。点火角效率η的降低如所 描述的通过点火角的延后调整而产生。此外在第一时刻t0和第二时刻t1 之间的第三时刻t2一第一点火角zw1被达到,并且预先确定的极限值的 超过第一次通过当前的不平稳运转值被确定。因此第一点火角zw1标出 了在第三时刻t2达到燃烧界限。因此点火角超过第一点火角zw1的继续 延后调整将导致一不可接受的内燃机1的不平稳运转的变坏。因此在第 三时刻t2通过所述的措施充气旋转在燃烧室5中被提高,并且剩余气体 率、即剩余气体占可燃混合气的份额在燃烧室5中被降低,以使燃烧界 限与第一点火角zw1相比沿着还要延后的点火角的方向推迟。当这件事 不再可能时,那么要求的充气提高必须通过触发喷油被补偿。然而在根 据图4b)所示的例子中燃烧界限可以推迟到第二点火角zw2,该点火角 zw2位于第一点火角zw1之后。因此点火角效率η也可以超过第三时刻 t2被降低。在第二时刻t1点火角不必被推迟到第二点火角zw2,在第二 时刻t1汽缸充气rl的实际值就达到汽缸充气的额定值rl2。因此在第二 时刻t1点火角达到一在第一点火角zw1和第二点火角zw2之间的值。因 此在第二时刻t1存在转换到半发动机运行的前提,该半发动机运行为了 提供同在全发动机运行时一样的额定转矩M1需要双倍的充气。因此第 二充气值rl2也就像第一充气值rl1两倍那么大。因此为了在第二时刻t1 从全发动机运行转换到半发动机运行点火角效率η突然地或者以突变的 形式通过相应的点火角的提前调整从第二时刻t1达到的值η2重新提高 到第一点火角效率η1,因此从第二时刻t1起带有第二充气值rl2并且因 此始终恒定的转矩M1的半发动机运行被实现。
因此为了从全发动机运行转换到半发动机运行的准备在第一点火 时刻t0和第二点火时刻t1之间的时间间隔是必需的。
在本发明的技术方案中,为了改善空气燃油混合气可燃性,一与用 于调整点火角的执行机构25不同的执行机构10、15、20、30被控制。 在内燃机1的燃烧室5中空气燃油混合气可燃性的改善原则上可以通过 两个不同的措施被实现。一方面通过在燃烧室5中可燃混合气剩余气体 率的降低,并且另一方面附加地或者可选择地通过在燃烧室5中可燃混 合气充气旋转的提高。对于剩余气体率的降低可提供多种不同的可能 性,该可能性可单独地或者以任意的组合被转换。此外剩余气体率取决 于外部的废气再循环和内部的废气再循环。因此空气燃油混合气的可燃 性可以被改善,当废气再循环阀30这样被控制时,以使外部的废气再 循环率被降低。内部剩余气体率基于内部的废气再循环根据每个汽缸35 的进气气门和排气气门15、20的位置获得,为了空气燃油混合气可燃 性的改善可以由此降低该内部剩余气体率,至少一汽缸35的至少一进 气气门15和/或者至少一排气气门20在它的行程和/或者它的相位上适 当地被控制。一这样的适当的控制例如在于,减少至少一内燃机1的汽 缸35的进气气门和排气气门15、20的气门重叠相位。此外气门重叠相 位是不仅汽缸35的进气气门而且排气气门被打开的时间或者角度区域, 因此剩余燃气在汽缸35的进气冲程中可通过相应的排气气门被从排气 管95吸入到燃烧室5中。此外至少一汽缸35的进气气门和/或者排气气 门15、20的相应的控制例如可以通过一变化的凸轮轴调整或者通过一 完全变化的气门传动基于例如一电液阀控制和/或者一电磁阀控制被实 现。另外或者可选择地为了在内燃机1的燃烧室5中剩余废气率的降低 一个或者多个用于提高供给到燃烧室5中的充气旋转的措施也可以在任 意的组合下被变换,以便改善空气燃油混合气的可燃性,并且因此推迟 燃烧界限、即可接受的不平稳运转值的最迟的可能的点火角。供给燃烧 室5的充气的旋转例如可由此被提高,充气旋转阀10、只要存在、被转 换到一开始的、封闭的或者一几乎封闭的位置。重要的是,通过每个位 置对于进入燃烧室5的气流可以被实现产生旋转。一这样产生的旋转附 加地或者可选择地也可以通过合适的至少内燃机1一汽缸35的至少一 进气气门15的控制鉴于进气气门的打开时刻和/或者鉴于进气气门15的 气门行程产生,因此以该方式供给燃烧室5的充气旋转也可以被提高, 并且因此空气燃油混合气的可燃性可以被改善,并且因此在所述的方式 下燃烧界限可以被推迟。对于所描述的进气气门15的控制这同样是有 利的,当一变化的凸轮轴调整或者一完全变化的气门传动例如在一电液 的或者一电磁的阀控制中存在时。当尽管单独的或者在任意组合下采用 的措施当前不平稳运转值在预先确定的极限值下在内燃机1要求的输出 量调整时的降低不可能被实现时,那么点火角的延后调整随着预先确定 的极限值的达到通过当前不平稳运转值被限制,因此点火角的进一步延 迟由于那么通过当前不平稳运转值出现预先确定的极限值的超过被阻 止,并且内燃机1的预先确定的输出量那么另外通过一与点火角的延后 调整不同的量例如一触发喷油被转换。
在上面所述的例子中作为工作状态,在该工作状态中一预先确定的 内燃机1的输出量至少通过一点火角的延后调整被转换,描述了从全发 动机运行到半发动机运行的转换或者更普遍地描述了从带有第一种激 活的汽缸数量的内燃机1的第一种工作状态到带有第二种激活的汽缸数 量的内燃机1的第二种工作状态的转换,该第二种激活的汽缸数量小于 第一种激活汽缸的数量,其中内燃机1的输出量在该转换期间应该被保 持恒定。此外通过点火角的延后调整一对于进行转换需要的充气建立被 补偿。但是本发明并不局限在该特殊的内燃机1的转换过程上。相反地, 本发明可以非常普遍地在相应的方式下使用,当一预先确定的内燃机1 的输出量、例如一转矩或者一功率在至少一内燃机1的工作状态下应该 至少通过一点火角的延后调整被转换,而且不用通过点火角的延后调整 内燃机的充气提高也必须被补偿。也可以设想,预先确定的内燃机1的 输出量应该直截了当地通过点火角的延后调整被降低。原则上这涉及 到,在这样的内燃机预先确定的输出量的调整的实现中至少通过点火角 的延后调整在内燃机1的燃烧界限达到的情况下通过点火角的延后调整 采取措施,通过该措施燃烧界限可进一步被推迟,并且因此点火角可进 一步延后调整。这借助于在内燃机1的燃烧室5中表示空气燃油混合气 可燃性的特征值的持续的求得和它与预先确定的极限值的比较成为可 能。一旦表示可燃性特征的值在可燃性变坏的意义下超过预先确定的极 限值,燃烧界限的达到就被检测,并且至少为了点火角的调整内燃机1 的不同的执行机构10、15、20、30在所述的方式下在空气燃油混合气 的可燃性改善的意义下被执行机构25控制,即例如为了在燃烧室中剩 余气体率的降低和/或者充气旋转的提高。因此通过本发明的技术方案通 过在燃烧室5中空气燃油混合气的可燃性的改善,燃烧界限、并且因此 最迟的可能的点火角可进一步推迟,因此为了预先确定的内燃机1的输 出量的转换、例如为了充气建立的补偿补充的触发喷油可以被阻止、或 者至少在稍后的时刻并且在更小的范围内可以被实施。以该方式一由于 触发喷油引起的废气质量的变坏可以被防止或者至少可以被降低。
那么例如出现一如在从全发动机运行到半发动机运行转换时类似 的情况,当内燃机1的一个或者多个汽缸在第一种工作状态中被用一第 一种进气气门的气门行程运行,并且在第二种工作状态中被用一第二种 进气气门的气门行程运行时,其中第一种气门行程和第二种气门行程彼 此不同。此外例如当从一较大的气门行程转换到一较小的气门行程时, 那么获得一类似于用于从全发动机运行到半发动机运行转换的情况,该 情况类似于在图2和图3中所描述的方式为了充气建立的补偿在点火角 延后调整的使用下、并且必要时在燃烧界限推延的使用下、必要的情况 下附加地在触发喷油的使用下被实现。
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