内燃机及其控制方法_2

文档序号:9861178阅读:来源:国知局
改变。这说明以下情况:至少一个发动机调节参量得到求得的角度偏差Δφ:?作为另外 的输入参量,并且可以补偿所述至少一个气缸的度偏差。发动机调节参量例如可以是点火 时刻或者燃料喷入时刻或燃料输入装置的打开时间。例如在对于一个气缸Zi求得正角度偏 差Δφι时(也就是说具有标记i的气缸ζ比规定更早地到达其位置),将该气缸的点火时刻提 、r ' 刖。
[0044] 按照另一优选实施方式规定,至少一个发动机测量信号经由至少一个因气缸而异 的角度偏差值Atpi修正。因此意味着,发动机的测量信号例如气缸压力检测信号借助于求 得的角度偏差值Δφ!修正。修正意味着,通过考虑角度偏差,测量信号可以明显更精确地与 考察的活塞一气缸单元的活塞的实际位置相配。这特别是对于气缸压力检测是关注的,因 为曲轴角度确定活塞在气缸中的空间位置。在角度偏差时,检测的气缸压力与错误的活塞 空间位置相配。因此因一般性而言修正对于发动机诊断是特别有利的,因为传感器信号现 在总是可以与正确的曲轴位置相配。
【附图说明】
[0045] 下面借助附图详细地解释本发明的优点。附图如下:
[0046]图Ia和Ib显示内燃机的示意图;
[0047]图2显示对于90°点火间隔的由扭转引起的曲轴角度偏差图;
[0048]图3显示对于120°/60°点火间隔的由扭转引起的曲轴角度偏差图。
【具体实施方式】
[0049] 图1示意性显示具有八个气缸的内燃机,在驱动侧(在此情况下通过发电机G标记) 在左侧气缸列上开始计数。在V型发动机时,气缸Zl~Ζ4处在左侧气缸列上,气缸Ζ5~28处 在右侧气缸列上。也示意性表示曲轴K,气缸Zl~Ζ8经由连杆与该曲轴连接。气缸Zl,也就是 说通过连杆由气缸Zl导入力的位置,非常靠近假定为夹紧的输出侧。
[0050] 图Ib显示具有八个气缸成列布置的内燃机。在该直列式发动机中,计数从Zl至Ζ8。 [0051 ] 在该例子中点火顺序为Ζ1-Ζ6-Ζ3-Ζ5-Ζ4-Ζ7-Ζ2-Ζ8。
[0052]在图Ib中点火间隔表示为90°的曲轴角度差。在气缸Ζ8点火之后,又以气缸Zl开 始。对于该例子,点火间隔关于曲轴角度以气缸上的相同间隔分布。每90°曲轴角度发生一 次点火事件。
[0053]图2显示曲线图,在一个完整个工作循环即720°曲轴角度上在纵坐标上描述在气 缸Z8位置上的由扭转决定的曲轴角度偏差Δφ8。
[0054] 如果现在经历刚刚解释的点火顺序,则得到下面讨论的所示出的角度偏差Δφ:8。 为了更好地理解,在平行错开的副轴线上画出在相应曲轴位置上点火的气缸。首先气缸Zl 在〇°曲轴角度上点火。因为气缸Zi非常靠近假定为刚性的输出侧,所以气缸Zi的点火事件 关于气缸Ζ8的曲轴位置能像没有引起曲轴扭曲一样。
[0055] 90°曲轴角度之后的下一个点火事件在气缸Ζ6上发生。由于与输出侧的距离,这引 起对曲轴扭绞的较大贡献。
[0056] 换言之,在90°曲轴位置上的曲线峰值Δφδ等于曲轴在气缸Ζ6位置上的由气缸Ζ6 引起的角度偏差。
[0057]下一个点火事件是在气缸Ζ3发生,在180°曲轴角度发生。该气缸(更准确地说属于 该气缸的连杆在曲轴上的作用点)没有气缸Ζ8离输出侧远,并且因此对于曲轴在气缸Ζ8位 置上的扭绞仅会有较小的贡献。下一个点火事件(气缸Ζ5)在270°曲轴角度发生,并且由于 与输出端更近而例如与气缸Ζ8和Ζ3相比对于在气缸Ζ8的曲轴位置上的扭绞具有明显更低 的贡献。接下来气缸Ζ4点火并且引起较强的扭绞(可与气缸Ζ8相比),因为它与气缸Ζ8离输 出端类似地远。下一个点火事件是气缸Ζ7在450°曲轴角度时的点火。接着的点火事件是气 缸Ζ2在540°曲轴角度时的点火和气缸Ζ8在630°曲轴角度时的点火。720°又对应于刻度开始 0°,即气缸Zl点火。
[0058]如果将用于其他气缸的由扭转决定的角度偏差画成曲线图,则最大值处于为气缸 Ζ8画出的曲线以下,以它们到假定为固定夹紧的输出侧的相应的距离进行缩放。
[0059]可见,气缸由于它们与输出侧的不同距离而对曲轴在气缸位置Ζ8上的扭绞有完全 不同的贡献。因此产生的曲线以按曲轴角度分辨和因气缸而异的方式(在此对于气缸Ζ8的 曲轴位置进行显示)描述由扭转决定的曲轴扭绞。角度偏差Δφ?的该特征(i作为相应气缸 的计数)现在可以在每个任意的气缸上或者在每个任意的曲轴轴向位置上进行外插,因为 作为其他边界条件,由扭转引起的对于气缸Zi的角度偏差为零是已知的。
[0060] 通过等距地选择点火间隔(都是90° ),在扭转振动传播方面对于所有气缸得到相 同的时间间隔,这意味着,扭转振动对于所有气缸具有相同的传播时间。角度偏差Δφ:?.的高 度单纯地经由气缸在曲轴上的轴向位置得到。
[0061] 图3以与图2类似的曲线图显示在图Ia中显示的但具有不同点火间隔的八缸发动 机的气缸Ζ8的角度偏差Δ(^。.点火顺序保持Ζ14Ζ64Ζ34Ζ54Ζ4-Ζ74Ζ24Ζ8,但是用曲 轴角度表示的点火间隔为120°、60°、120°、60°、120°、60°、120°等等。如借助图2解释的,在 气缸Zl与Ζ3以及Ζ4与Ζ2之间的点火间隔也是180°,但是在气缸Ζ6-Ζ3、Ζ4-Ζ7以及Ζ8-Zl 之间的点火事件之间时间间隔仅为60°。改变的点火间隔影响角度偏差的图形,该图形在此 为气缸Ζ8的曲轴位置画出。在0°曲轴角度上气缸Zl点火又对于在气缸Ζ8位置上的曲轴扭绞 没有明显影响。对扭绞的影响与点火间隔成比例,因为120°的点火间隔引起,与60°的点火 间隔时的情况相比,导入的扭转振动可以更久地传播。
[0062]在按图2的点火间隔的例子中所有气缸以相同的点火间隔点火并且因此产生的扭 转振动分别具有相同的传播时间,而在图3的120°/60°的点火间隔的例子中得到角度偏差 的不同图形。在120°点火间隔点火的那些气缸对扭转振动的贡献与在60°点火间隔点火的 那些气缸对扭转振动的贡献相比为2:1,贡献比例表达为加权因子,即2/3对1/3。
[0063]加权因子考虑,多久以后进行下一个力导入。
[0064] 产生的角度偏差Δφ?的图形现在又可传递到每个任意的曲轴轴向位置,因为作为 边界条件又确定,在气缸Zi在输出侧上不产生扭曲。
[0065] 按照方法可能的是,在不测量的情况下并且仅仅由点火间隔和点火顺序以及气缸 彼此相对距离的认识,按曲轴角度分辨的方式对于每一个气缸确定通过扭转或扭转振动造 成的角度偏差的绝对值。本发明利用以下知识:在720°曲轴角度的时间段上,固定不动的轴 受到扭转或扭转振动的影响。
[0066] 通过加权因子考虑,点火顺序是否是和谐的(在所有气缸上相同的点火间隔),或 者点火间隔是否在不同大小的间隔中(表示为曲轴角度)进行。在两个点火事件之间的曲轴 角度与振动影响的时间是相同意的。均匀的点火间隔解释为波,所有点火事件在相中出现, 在不同大小的点火间隔时得到多个波(在两个不同点火间隔时为两个波),它们彼此有相位 差。
[0067] 通过本发明的方法可以特别有利地运行发动机诊断,因为传感器信号现在可以始 终与正确的曲轴位置相配。例如气缸压力监控的传感器信号可以关于扭转角度偏差进行修 正。总之可以实现对燃烧的更高品质的控制并且因此更高效率和更高功率密度。通过点火 时刻和在气缸中测量例如气缸压力检测的改进的精度,该方法是尤其有利的。
【主权项】
1. 用于控制具有多个气缸(Z)的内燃机(1)、尤其是固定不动的内燃机的方法,其中,内 燃机(1)的促动器能与曲轴角度相关地控制和/或内燃机(1)的传感器信号能与曲轴角度相 关地求得, 所述方法用于补偿曲轴(K)的扭转,通过所述扭转发生在曲轴的扭转与未扭转状态之 间的曲轴角度偏差, 其特征在于,对于所述气缸(Z)之中的至少两个气缸求得因气缸而异的角度偏差值 (Δφι),并且根据求得的角度偏差(Δφι)修正与曲轴角度相关的促动器信号或传感器信 号。2. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,测量因气缸而异的角度偏差值(Δφ? )。3. 根据权利要求1所述的方法,其特征在于,计算因气缸而异的角度偏差值(Αφ?)。4. 根据权利要求3所述的方法,其特征在于,为了计算因气缸而异的角度偏差值 (Atpi),考虑各个气缸(ζ)与曲轴(κ)的假定为固定夹紧的输出侧的几何间隔。5. 根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,为了计算因气缸而异的角度偏差值 (Δφ? ),考虑气缸⑵的点火间隔。6. 根据权利要求3至5之一所述的方法,其特征在于,因气缸而异的角度偏差值(Δ<Ρ? ) 通过模型函数进行计算。7. 根据权利要求3至6之一所述的方法,其特征在于,因气缸而异的角度偏差值(Δφ?) 实时地基于发动机输出信号进行计算。8. 根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,至少一个发动机调节参量根据至 少一个因气缸而异的角度偏差值(Atpi)改变。9. 根据上述权利要求之一所述的方法,其特征在于,至少一个发动机测量信号通过至 少一个因气缸而异的角度偏差值(Δφι)进行修正。10. 根据权利要求9所述的方法,其特征在于,发动机测量信号是气缸压力测量结果。11. 具有多个气缸(Ζ)的内燃机,尤其是固定不动的内燃机,所述内燃机构造成用于执 行按权利要求1至10至少一项所述的方法。
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制具有多个气缸的内燃机、尤其是固定不动的内燃机的方法以及一种用于执行该方法的内燃机,其中,内燃机的促动器能与曲轴角度相关地控制和/或内燃机的传感器信号能与曲轴角度相关地求得,所述方法用于补偿曲轴的扭转,通过所述扭转发生在曲轴的状态之间的曲轴角度偏差,对于所述气缸之中的至少两个气缸求得因气缸而异的角度偏差值,并且根据求得的角度偏差修正与曲轴角度相关的促动器信号或传感器信号。
【IPC分类】F02D43/00, F02P5/04
【公开号】CN105626291
【申请号】CN201510870992
【发明人】M·弗勒利希, H·科佩切克, H·绍姆贝尔格, N·施皮拉
【申请人】Ge延巴赫两合无限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月23日
【公告号】EP3026245A1, US20160146132
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