用于调节内燃机的方法

文档序号:9485632
用于调节内燃机的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有权利要求1前序部分所述特征的用于调节内燃机的方法。
【背景技术】
[0002] 由现有技术已知用于气缸关断的方法(英文"Skip-firing").气缸关断主要应 用在带有多于6个气缸的较大型发动机中,W便在功率需求减小时降低燃料消耗和排放。
[0003] 在文献DE43 10 261中说明了:为防止发动机过载可预设模式W便选择性关断 气缸(该文献中称为消隐模式(Ausblendmuster)).
[0004] 该模式有利地送样与气缸数相匹配,即实现循环的消隐序列,也就是说,在最短时 间内使每个气缸都得到减负。
[0005] 由文献DE2928075已知的是,送样地选择用于点火和气缸关断的指令序列,使得 内燃机尽可能全方位运转,尤其要避免发动机悬架和传动系统的共振频率的谐波,并且使 各个活塞-气缸-单元的运行中断频度不超过两至Η次,由此送些活塞-气缸-单元不会 过强冷却.
[0006] 此外,跳过点火(Skip-firing)方法还从文献US2013289853,US2013298870, US8099224,US2013092128,US2012109495,US8336521,US8131447,US2013092127 中已知.
[0007] 本申请人的试验业已表明;预设固定不变的点火关断模式是不利的,因为某一 单个气缸在下一工作冲程中是不是接收到点燃信号在控制调节中存在时间上的不确定 性.意外漏掉一个设为点火的气缸会导致发动机转速降低,而无意中使一个设为跳过的气 缸点火则会导致发动机转速意外升高.
[0008] 送种不精确可W通过一种曲轴转角同步控制来解决。但带有用于每个气缸的点火 时刻的离散性时间规定的曲轴转角同步控制较为复杂。
[0009] 尽管预设了多种用于气缸关断的模式并且送些模式能彼此交替,却仍有W下缺 点;在模式切换时,多个气缸从点燃状态过渡到未点燃状态,W及反过来从未点燃状态过渡 到点燃状态。但若某一气缸例如仅点火了一次,然后就又关断,出于热学的原因送是不利 的。此外不利的是,每个循环周期(对4冲程发动机来说相应于曲轴转角2圈720° )有多 个气缸改变了其状态。因此在从一个用于气缸关断的模式向另一用于气缸关断的模式过渡 期间会出现;多个其点火顺序连续相继的气缸被关断,即产生一个较长的不含点火事件的 序列。

【发明内容】

[0010] 因此,本发明的目的在于,给出一种改进的用于跳过(Auslassen)气缸点燃的方 法,其中,热负荷均匀分配于各气缸上.
[0011] 该目的通过一种具有权利要求1所述特征的调节方法得W实现.优选的实施形式 在从属权利要求中给出。
[0012] 通过借助于计算规则按下述方式导出所述模式;就点火顺序而言在设置为中断的 气缸之间的间隔为奇数并且优选与气缸数互素,实现了所有气缸上均匀的热输入量。
[0013] 在本文公开内容中,气缸的"中断(Aussetzen)"理解为气缸不点火,送又可通过 取消点火和/或取消燃料供应来实现。后者尤其适用于配备各缸独有燃料供应(例如进 气道喷射(Port-Injection)阀口)的内燃机。术语概念"点燃(gefeuert)"和"不点燃 (ungefeuert)"用作。点火(geziindet)"或。不点火(ungeziindet)"的同义词.
[0014] 在所建议的方法中,首先从所涉发动机的点火顺序(英文;firingorder)中导出 用于气缸关断的模式(英文;skipfiringorder).在此,操作方式如下文所述:
[0015] 点火顺序是一种通过曲轴的曲拐、亦即W机械的方式且W对于送一发动机来说不 可变的方式而预设的各气缸点火时刻的时间序列.点火顺序通常送样选择,即,将转矩W 地点和时间上有利分布的方式导入到曲轴上,曲轴尽可能不受激发生扭转振动,并且在有 两列气缸狂ylinderbank)时,相对置的气缸先后依次点火。
[0016] 在通常的标记法中,送样对气缸进行编号,即,相对输出侧并且在存在多列气缸时 从左列气缸开始数起。表1W两列表格示出了一台V20发动机的气缸编号。左列W条目1 至10对应左列气缸,右列W条目11至20对应右列气缸。
[0017] 表1 ;两列表格形式的V20发动机气缸编号
[0018]
[0019] 直列发动机通常的点火顺序为:
[0020] 对于 6 缸直列发动机:1-5-3-6-2-4 或 1-2-4-6-5-3 或 1-4-2-6-3-5 或 1-4-5-6-3-2
[0021] 对于 8 缸直列发动机;1-6-2-5-8-3-7-4 或 1-3-6-8-4-2-7-5 或 1-4-7-3-8-5-2-6 或 1-3-2-5-8-6-7-4。
[0022] 对于V型发动机常见点火顺序例如如下所示:
[0023] 6 缸:1-4-3-6-2-5 或 1-2-5-6-4-3 或 1-4-5-6-2-3
[0024] 12 缸:1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10 或 1-12-4-9-2-11-6-7-3-10-5-8。特别是 机动车中还有若干其他变型方案.
[00巧]表2展示了V20缸发动机的典型点火顺序。在此,第一行展示了点火的时间顺序 且下一行展示了与上文阐述的标记法相对应的各个气缸编号。所示出的点火顺序对于4冲 程发动机来说对应曲轴转两圈,而对于2冲程发动机来说对应曲轴转一圈,且在最后一气 缸之后又重新从头开始。
[0026] 表2 ;V20气缸发动机的点火顺序
[0027]
[002引优选规定;模式可通过一种算法依据气缸数进行描述.
[0029] 从该点火顺序出发,如此地导出用于点火中断的模式(英文;skipfiring order),即气缸W奇数的顺序中断。
[0030] 也可规定:所述模式送样通过基于点火顺序的算法导出,使得点火指令均匀分配 于各列气缸上·
[0031] 送一点例如可W说成是每第Η个或第五个或第走个气缸,一般而言可描述为两倍 η+1 (化+1),η为自然数.由此实现了:跳过分布在两列气缸中.特别有利的是选择送样的 数字,该数字不是气缸数的约数,对于20缸发动机例如为3,对于12缸发动机例如为5.
[0032] 如果该序列又再次涉及到已被考虑在跳过点火序列中的、即跳过的气缸,则异于 该规则,从该气缸往前或往后转至下一个尚未被考虑在跳过点火序列中的气缸.接下来设 置为中断的气缸又再次借助于前面定义的规则进行确定.跳过点火序列当然可从任意一 个气缸开始.
[0033] 送样,基于V12气缸发动机的点火顺序为1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10,借助于 规则(2η+1) = 3 便获得跳过点火序列 1-11-6-8-7-3-12-4-5-9-2-10.
[0034] 在又一实例中,为了选择待中断的气缸,规则为W5为间隔进行选择,即上一气缸 后的第五个气缸.
[0035] 由此从点火顺序1-7-5-11-3-9-6-12-2-8-4-10中获得如下跳过点火序列: 1-9-4-11-2-7-6-10-3-8-5-12.
[0036] 为了将负载W时间上均匀的方式分配于气缸上,使模式随时间改变。
[0037] 优选可W规定;在一段可预设的时间间隔之后,往一个可预设的带有点火指令的 列表位置化istenposition)上添加一定数量的至少一个其他带有点火信号的列表位置, 并对带有不点火指令的列表区段补充相同数量的带有不点火信号的列表位置.所说列表 或列表位置是指:点火关断模式可描绘为W1表示的点火指令和W0表示的中断(不点火) 指令的列表.送一点可借助于下文的表格进行说明。例如,表3的第一行展示了所涉及气 缸的点火关断模式,且下一行展示了W0表示的中断指令或者W1表示的点火指令。在该 具体实例中,气缸11,2和18接收中断指令,跟着是气缸10,15, 3,17,6,12,4, 20,9带有点 火指令,跟着是气缸13,16,8,14, 5,19和7带有中断指令。中断在列表中W0体现,而点火 通过1标识。
[0038] 模式随时间的改变送样进行,即,往一个可预设的带有点火指令的列表位置上添 加至少一个其他带有点火信号的列表位置,并对后续不点火指令的(列表)段补充至少一 个其他带有不点火信号的列表位置.在具体实例中,送一点在表4的第3行示出:气缸13 从不点火变换至点火,而气缸10从被点火变换至不点火状态。
[003引表3 ;存有中断(0)或点火(1)指令的跳过点火序列 [0040]
阳04。 通过W下方式实现负载在时间上均匀地分配于气缸上,即;将带有点燃指令的列 表条目延长一个增量,而将带有中断点火指令的列表条目同时也增大相同的增量。
[0042] 由此,点火指令移位了可选的增量.送例如可包括一个或多个气缸.
[0043] 通过使点火指令移位一个可选的增量而实现了;带有点火指令的序列或者说列表 区段在内燃机运行当中"迁移",也就是说经所有气缸移动.由此W非常简单的方式实现了 送样一种可能性,即,将负荷和热输入均匀分配于发动机上.
[0044] 在优选的构造方案中规定;在可预设的时间间隔之后改变模式,其中,该时间间隔 为1至20砂,特别优选5-10砂。换句话说,点燃模式在1-20砂保持不变,特别优选
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