《用于运行内燃机的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《用于运行内燃机的方法.pdf(9页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN102042103A43申请公布日20110504CN102042103ACN102042103A21申请号201010527839222申请日20101021102009045908120091022DEF02D41/1420060171申请人罗伯特博世有限公司地址德国斯图加特72发明人A科林W蒂贝尔M沙伊特A鲁普陈路74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人宣力伟汲长志54发明名称用于运行内燃机的方法57摘要本发明涉及一种用于运行内燃机10的方法,其中通过分析扭矩33在气缸个别地稀释混合气的情况下使气缸12A、12B、12C、12D均衡,其中,所述方法包括下。
2、面的步骤A将在第一气缸12A中的混合气稀释变化预先规定的稀释值34;B在应用实际转速信号19的情况下,求出表现第一气缸12A的实际扭矩46的特征的第一参量50;C在应用所述预先规定的稀释值34的情况下,求出表现第一气缸12A的额定扭矩44的特征的第二参量54;D根据第一参量50和第二参量54之间的差值48来匹配输入第一气缸12A的燃料量31。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页CN102042106A1/1页21用于运行内燃机10的方法,其中通过分析扭矩33在气缸个别地稀释混合气的情况下使气缸12A、12B、12C、12D。
3、均衡,其特征在于,所述方法包括下面的步骤A将在第一气缸12A中的混合气稀释变化预先规定的稀释值34;B在应用实际转速信号19的情况下,求出表现第一气缸12A的实际扭矩46的特征的第一参量50;C在应用所述预先规定的稀释值34的情况下,求出表现第一气缸12A的额定扭矩44的特征的第二参量54;D根据第一参量50和第二参量54之间的差值48来匹配输入第一气缸12A的燃料量31。2根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤A中将至少在另一气缸12B、12C、12D中的混合气加浓,使内燃机10的平均的过量空气系数值基本上不变。3根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述平均的过量空气系数值为1或者不。
4、等于1。4根据前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述步骤B至D在调节或匹配的意义下重复进行,直到差值48的量或者表现它的特征的参量低于门限值74,或者直到经过了预先规定的重复80的数量。5根据前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,对内燃机10的所有气缸12执行步骤A至D。6根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法重复进行,直到经过了预先规定的循环82的数量。7根据前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,在步骤A至D期间将所述第一气缸12A的点火角67调整到固定的值。8根据前述权利要求中至少一项所述的方法,其特征在于,所述表现实际扭矩46的特征的参量50从转速信号。
5、19的确定的谱分量获得。9计算机程序28,其特征在于,它编程用于在根据前述权利要求中任一项所述的方法中。10用于内燃机10的控制和/或调节装置24的电存储介质26,其特征在于,在它上面存储有用在权利要求1至8的方法中的计算机程序28。11用于内燃机10的控制和/或调节装置24,其特征在于,它编程用于权利要求1至8的方法中。权利要求书CN102042103ACN102042106A1/4页3用于运行内燃机的方法技术领域0001本发明涉及一种按照权利要求1前序部分的方法,以及一种按照从属权利要求的计算机程序、电存储介质和控制和/或调节装置。背景技术0002由现有技术已知用于使内燃机的气缸均衡的方法。
6、。例如可以气缸个别地分析在内燃机的排气系统中的过量空气系数探测器的信号,以求出混合气成分的气缸个别的偏差。同样已知基于转速的方法,此时求出发动机转速的不均匀性,以达到在内燃机的所有气缸上的扭矩的均衡。在DE19527218B4中描述了一种方法,在该方法中内燃机的转速信号利用至少两个具有不同的频率的滤波机构分析。0003此外参考下面的公开文献DE4319677C2用于调节内燃机的运转平稳性的方法和装置;DE102004010412A1用于运行内燃机的装置和方法;DE19733958A1用于校正传感轮的公差的方法和装置;以及EP0929794B1用于校正传感轮的公差的方法和装置。发明内容0004基。
7、于本发明的问题通过按照权利要求1的方法以及通过按照从属权利要求的控制和/或调节装置、计算机程序和电存储介质解决。有利的改进方案在从属权利要求中给出。此外对本发明重要的特征存在于下面的说明和附图中,其中该特征不仅可以单独地,而且可以在不同的组合中都是对本发明重要的,此后无需再次明确指出。0005根据本发明的方法具有此优点,即可以获得内燃机的所有气缸的均衡,而不必匹配发动机或者排气系统的几何尺寸或者进行附加的补充喷射。此外该方法不依赖于内燃机的气缸数量并且不仅可以在直接喷射发动机,而且可以在自然吸气发动机上应用。0006此外本发明从这个认识出发,即稀薄工作的,也就是说利用稀薄的混合气工作的气缸过量。
8、空气系数大于1提供与稀薄对应的较小的扭矩,相反加浓工作的,也就是说利用加浓的混合气工作的气缸过量空气系数小于1不提供类似的较高的扭矩。这意味着,气缸的均衡的特征参量在部分稀薄期间可以特别好地求出。0007此外本发明有选择地至少部分利用在专利文献DE19527218B4中描述的方法,在该方法中转速传感轮的信号谱被特别滤波,以获得有效的参量,用于气缸个别地求出发动机扭矩。0008接下来说明重要的方法步骤0009在第一方法步骤A中,将第一气缸中的混合气稀释变化预定的稀薄值。这个稀薄值例如这样选择,即最大预期的无意的加浓在总量上仍还导致稀释。由于确定的稀释,正的和负的燃料量误差都导致发动机扭矩的改变并。
9、且可以由此很好地求出。不言而喻,所述的“第一”气缸针对该方法的流程,其中这个第一气缸可以是内燃机的任意的气缸。0010在第二步骤B中在应用实际转速信号的情况下求出表示第一气缸的实际扭矩说明书CN102042103ACN102042106A2/4页4的特征的第一参量。在此至少部分使用在DE19527218B4中描述的方法可能是有利的。0011在第三步骤C中在应用所述预先规定的稀释值的情况下求出表示第一气缸的额定扭矩的特征的第二参量。第二参量的求出可以在使用事先在参考内燃机或者说在参考车辆上求出的参量的情况下进行。0012在第四步骤D中第一气缸的燃料喷射量根据第一和第二参量之间的差值匹配。这可以在。
10、调节或者匹配的意义下执行。0013方法步骤A至D不要求所有气缸同时利用稀释的混合气工作是有利的,否则由此可能对内燃机的扭矩或者废气值产生缺点。此外根据本发明的方法可以在内燃机的全部转速或者说负荷范围内以好的结果应用。0014本发明替代地规定,在已经在开始时识别为扭矩弱的气缸的情况下,放弃按照步骤A的稀释并且立即由在步骤B中求出的实际扭矩通过与额定值的比较来匹配输入气缸的燃料量,即一般是提高。0015此外建议,在步骤A中至少在另一气缸中这样加浓混合气,使内燃机的平均的过量空气系数值基本上不变。以这种方式在实施本方法期间有利地保持废气值基本上不变。0016根据本发明的方法的应用范围包括,平均的过量。
11、空气系数值为1或者不等于1。因此除了在所谓的“均匀的发动机工作”中的应用外,该方法也可以对过量空气系数值不等于1应用。需要时在步骤A中预先规定的稀释值和/或在步骤C中表现额定扭矩的特征的第二参量要匹配相应的平均的过量空气系数值。由此该方法可以一般地应用并且可以在完全不同的工作状态下应用。0017如果步骤B至D在调节和匹配的意义下重复进行,直到差值的量或者表现它的特征的参量不超过门限值,或者直到经过了预先规定的重复的数量,那么该方法工作得更好。由此该方法可以分级地执行,这样可以比在单个步骤中更好地使可能残余的不精确性最小化。在此可以预先规定门限,从它开始可以认为精度是足够的并且可以中断方法步骤的。
12、重复。补充地或者替代地可以计数重复的数量,以在达到极限值时同样中断方法步骤的重复。利用方法步骤的这种改良可以进一步降低内燃机的燃油消耗并且改善运转平稳性。0018如果对内燃机的所有气缸实施方法步骤A至D,该方法特别有意义地使用。以这种方式可以依次均衡所有的气缸。在此该方法在所有气缸上重复进行,直到经过了预先规定的循环的数量是有利的。例如内燃机的所有气缸依次经过该方法,然后在第一气缸开始,以相同的方式重复该循环,并且这样继续直到中断。由此可以整体提高精度,因为以这种方式较少产生气缸的可能的互相影响。此外通过该方法的确定的中断,避免了控制和/或调节装置的不必要的负荷。0019补充建议,在步骤A至D。
13、期间,第一气缸的点火角调整到固定的值。这是有利的,因为点火角在气缸工作冲程期间产生的扭矩上有明显的影响。通过这个至少提前进行的固定的点火角调整可以明显改善精度,因为它在方法中不再作为可变的参数输入。0020如果表现实际扭矩的特征的参量从转速信号的确定的谱分量中获得,该方法工作得更好。例如由传感器提供的并且还未滤波的内燃机曲轴转速信号借助于至少两个滤波器分析。在此它可以涉及带通滤波器,它的平均频率对应凸轮轴频率、曲轴频率和/或一半点说明书CN102042103ACN102042106A3/4页5火频率。这在DE19527218B4中详细描述。以这种方式优选对本方法重要的信息,并且同时至少衰减转速。
14、信号的干扰部分。这个表现实际扭矩的特征的参量可以由此可靠地并且简单地求出。附图说明0021接下来本发明的示例的实施方式参考附图说明。图中示出0022图1是简化的内燃机示意图,0023图2是用于说明该方法步骤的时间曲线图,以及0024图3是用于在控制和/或调节装置中执行该方法的流程图。具体实施方式0025对在所有附图中的功能等同的元件和参量即使在不同的实施方式下也应用相同的附图标记。0026图1示出了带有当前的四个气缸12A、12B、12C和12D以及配属的用于喷射燃料的喷射器14A、14B、14C和14D的内燃机10的示意图。内燃机10或者设计成汽油机,或者设计成柴油机。四个气缸12A、12B。
15、、12C和12D在其下方标出的曲轴16上工作,其中未示出的传感轮的传感器18检测曲轴16的当前转角。传感器18产生转速信号19。排气管20将四个气缸12A、12B、12C和12D的废气导出,它们的过量空气系数值被过量空气系数探测器22检测。在图1的右上部分中示出了控制和/或调节装置24连同标明的离去和到达的控制导线,以及包含在它里面的电存储介质26和计算机程序28。此外转速信号19也输入控制和/或调节装置24。0027图2示出了上下布置的两个时间曲线图用于在第一气缸上说明原则上的方法思想。两个时间轴T是相同的,不过没有标数。在上方的曲线图中在纵坐标上示出了分别输入这个气缸的燃料量31Q,在下方。
16、的曲线图中纵坐标表示在这个气缸的工作冲程期间配属的平均的扭矩33M。两个纵坐标同样没有标数。0028在上方的曲线图中,从时间点30开始,气缸从燃料量Q的第一额定值32出发稀释变化了稀释值34达到第二额定值35,也就是说,将确定的较少的燃料引入气缸中。这在第一方法步骤A中进行。第一额定值32当前对应过量空气系数值1。燃料量31的第一实际值36对应当前的太浓的混合气,并且减小了与稀释值34相等的值38达到第二实际值400029在下方的曲线图中在时间点30之前产生扭矩33,它对应额定值42。在此扭矩33的实际值和额定值42相符,因为燃料量31的实际值36太浓了。在此近似假设,混合气的加浓不导致扭矩3。
17、3的明显改变。0030从时间点30开始,由于所述方法引起的稀释,不产生期望的额定扭矩44,而是大约高些的实际扭矩46。额定扭矩44和实际扭矩46相差差值48。这个差值48在上方的曲线图中表现首先存在的太浓的混合气的特征,如它对应第一实际值36。0031根据方法步骤B,在应用在图2中未示出的转速信号19的情况下求出表现实际扭矩46的特征的第一参量50。在另一方法步骤C中,在应用所述预先规定的稀释值34的情况下求出表现额定扭矩44的特征的第二参量54。接着在第四方法步骤D中根据差值48匹配输入气缸的燃料量31。那么燃料量31的实际值36和40接下来至少大约接近说明书CN102042103ACN10。
18、2042106A4/4页6额定值32和35。不过这未在图2中示出。0032同样未示出的是与图2类似的情况,此时燃料量31的第一实际值36不是太浓,而是太稀。在这种情况下在曲线图中具有附图标记36、40和46的实际值不是处在具有标记32、35和44的额定值的上方,而是在下方。附加地出现相应地低于额定值42的扭矩33的新的实际值,因为调整得太稀的气缸12一般提供较小的扭矩。0033图3在流程图中示出了当用于运行内燃机10的控制和/或调节装置24的计算机程序28运行时被执行的方法步骤的顺序。流程图的执行主要从上向下进行。0034从起始块62出发在块64中选择其中一个气缸12即12A、12B、12C或。
19、者12D,以开始本方法。在块66中在方法步骤A中将选择的气缸12中的混合气稀释变化预先规定的稀释值34。同时在至少一个其余的气缸12中这样加浓混合气,使内燃机10的平均的过量空气系数值基本上不变。平均的过量空气系数值可以为1或者也可以不等于1。此外块66将当前选择的气缸12的点火角67调整到固定的值。0035对于方法步骤B现在在块68中在应用实际转速信号19的情况下求出表示选择的气缸12的平均的实际扭矩46的特征的第一参量50。为了分析转速信号19在此应用在DE19527218B4中描述的方法。在此借助于带通滤波器过滤转速信号的确定的谱分量。这个带通滤波器的平均频率对应凸轮轴频率、曲轴频率和/。
20、或一半内燃机点火频率。不言而喻,带通滤波器不必须是以电子元器件的方式存在,而是例如可以借助于采样和数字滤波实现。0036对方法步骤C现在在块70中在应用所述预先规定的稀释值34的情况下求出表现选择的气缸12的额定扭矩44的特征的第二参量54。0037接着在方法步骤D中在块72中首先形成第一参量50和第二参量54的差值48。只要差值48的量处于门限值74之下“0”,通过本发明产生的输入气缸的燃料量31的调节或者匹配就认为是足够的。在这种情况下分支返回块64并且选择另一气缸12,由此该方法在66中如前面所述地继续。0038相反如果差值48的量处在门限值74之上,则接下来在块76中进行燃料量31的匹。
21、配。如果差值48是正的即太浓了,则输入气缸12的燃料量31持续减小变化了匹配的值。如果差值48是负的即太稀了,则输入气缸12的燃料量31持续提高变化了匹配的值。燃料量31的这种匹配气缸个别地进行并且保持到方法结束后。在块76中匹配后,该方法以步骤A在块66中继续。0039监控78分析在块64和72中的过程,以控制方法的流程。此外监控,在分别选择的气缸12的情况下执行块72的次数。只要低于重复80的数量,监控就引发分支72,在块64上的流程通过选择另一气缸12得以继续。或者如果循环82的数量超出了所有的气缸12,监控78分支到结束块84并且由此结束该方法。该流程在必要时可以通过对控制和/或调节装置24的干涉在任意时刻结束或者重新在起始块62处开始。说明书CN102042103ACN102042106A1/3页7图1说明书附图CN102042103ACN102042106A2/3页8图2说明书附图CN102042103ACN102042106A3/3页9图3说明书附图CN102042103A。