专利名称：用于使具有多个汽缸排的内燃机运行的方法
用于使具有多个汽缸排的内燃机运行的方法
背景技术：
本发明涉及一种如主权利要求前序部分所述的用于使具有多个汽 缸排的内燃机运行的方法。
早就公知用于使具有多个汽缸排的内燃机运行的方法，其中至少第 一汽缸是可以断开的。在常见的方案中通过一个在相互衔接的发动机汽 缸点火之间的恒定的时间间隔调节平静的发动机运转。在所谓的半发动 机运行中通过截止进气阀和排气阀以及喷射断开一半发动机汽缸。为了 保证平静的发动机运转，每个第二汽缸以对于正常运行点火所有汽缸所 规定的点火顺序断开或点火。如果通过这种方式断开一个成套的发动机 或汽缸排，它附属于一个自身的废气支路，则这个废气支路没有质量流 地运行。因此可以使附属于断开的发动机或汽缸排的废气支路冷却，直 到达到对于催化器运行在这个废气支路中的临界温度。此外断开的发动 机或汽缸排的火花塞可能焦化或者由于从曲轴箱抽吸油雾而脏污。 发明的优点
按照本发明的具有主权利要求特征的用于使具有多个汽缸排的内 燃机运行的方法的优点是，在断开第 一汽缸排期间再激活第 一 汽缸排的 至少一个汽缸。通过这种方式保证，使断开的汽缸排的废气支路中的温
-不会对在断;的汽缸排的废气支路中的催化器j能产i不S影响。通 过更少地冷却在断开的第一汽缸排的废气支路中的温度只需更少地转 换到满发动机运行用于激活所有的汽缸排，由此通过断开第一汽缸排可 以延长内燃机运行方式的时间。此外通过再激活断开的第 一汽缸排的至 少 一个汽缸可以保持第 一汽缸排的燃烧室里面的过压，由此例如避免从 曲轴箱抽吸油雾并避免由此脏污断开的第一汽缸排的火花塞。通过更少 地降低断开的第 一汽缸排中的温度还避免发动机组的应力裂紋。
通过在从属权利要求中所述的措施能够实现在主权利要求中给出 的方法的有利改进方案和改善。
特别有利的是，这样给定点火顺序，在正常运行中不断开第一汽缸 排地使汽缸排交替地点火并且在断开第一汽缸排期间保持这个点火顺
序，但是对于断开的第一汽缸排的未激活汽缸抑制点火。通过这种方式 在断开第一汽缸排时也保证平静的发动机运转。
另一优点是，减小内燃机输出参数的数值，该数值由给至少一个尤 其直接在断开的第一汽缸排的再激活汽缸点火之前或之后点火的未断 开的汽缸排的汽缸提供。通过这种方式可以防止，通过再激活断开的第 一汽缸排的至少 一个汽缸不期望地提高内燃机的输出参数。
特别有利的是，这样选择输出参数数值的减小，使它通过再激活断 开的第 一 汽缸排的汽缸补偿输出参数的附加数值。通过这种方式保证内 燃机的输出参数在再激活第一汽缸排的至少一个汽缸时也保持恒定。因 此该内燃机也可以在再激活第一汽缸排的至少一个汽缸时不影响舒适 性地继续运行。如果通过内燃机驱动一个汽车，这一点是特别有利的。 在这种情况下司机感觉不到断开的第一汽缸排的至少一个汽缸的再激 活。
另 一优点是，断开的第 一汽缸排的再激活汽缸的输出参数数值与未 断开的汽缸排的汽缸的输出参数数值相比减小。通过这种方式可以使所 述的通常导致较高燃料消耗和更差废气的补偿措施尽可能限制在其尺 度以内。
通过点火角延迟调整和/或减小空气/燃料混合比可以特别简单地实 现减小输出参数的数值。
如果在断开第一汽缸排期间尤其交替地再激活第一汽缸排的多个 汽缸，还可以更平静地调节发动机运转。此外由此还可以更好地保持燃 烧室中的过压。 附图
在附图中示出本发明的实施例并且在下面的描述中详细解释。附图
中
图1简示出一个内燃机，
数值的不同时间曲线，
图3示出用于解释按照本发明的方法的示例过程图表。
具体实施例方式
在图1中以10表示一个内燃才/L，它可以驱动例如一个汽车。该内 燃机10例如由快燃发动机构成。按照图1该快燃发动机10由具有第一
发动机或汽缸排15和第二发动机或汽缸排20的V8发动机构成。第二 汽缸排20包括第一汽缸1、第二汽缸2、第三汽缸3和第四汽缸4。第 一汽缸排15包括第五汽缸5、第六汽缸6、第七汽缸7和第八汽缸8。 第一汽缸排15的汽缸5， 6, 7, 8附属于第一公共废气支路40，在其中 设置第一催化器25。第二汽缸排20的汽缸1， 2， 3， 4附属于第二公共 废气支路45，在其中设置第二催化器30。在按照图1的示例中所有汽 缸1, 2， 3， 4， 5, 6， 7， 8在下面描述的正常运行中具有相同的进气 并因此提供相同的内燃机输出参数数值，如转矩或功率或由其推导出来 的参数。在此例如考虑转矩作为内燃机10的输出参数。
图2a至2d以不同的内燃机IO运行状态示出内燃机10的各个汽缸 1, 2, 3， ...， 8的转矩数值的不同时间曲线。图2a示出内燃机10在正 常运行中没有断开汽缸排15， 20时的各个汽缸1， 2， 3， ...， 8的转矩 数值的时间曲线。在此在按照图2a至2d的示例中选择下面的点火顺 序
第一汽缸l、第五汽缸5、第二汽缸2、第六汽缸6、第三汽缸3、 第七汽缸7、第四汽缸4、第八汽缸8。
这种点火顺序也在图2a至2d中标出。在按照图2a的内燃机10正 常运行中每个汽缸1, 2， 3, ...， 8以所述的点火顺序分别对于相同的 时间间隔At提供相同的转矩数值Mdl 。这样给定所述的点火顺序，在 按照图2a的不断开汽缸排15， 20的正常运行中交替地点火汽缸排l5, 20。这意味着，交替地点火第二汽缸排20的汽缸和第一汽缸排l5的汽 缸。
按照图2b示出内燃机IO运行状态的内燃机10的汽缸1, 2, 3,…， 8的时间曲线，其中完全断开两个汽缸排15, 20中的一个汽缸排，在所 示情况中断开第一汽缸排15。这种运行状态也称为半发动机运行。例如 通过截止第一汽缸排15的所有汽缸的进气阀和排气阀以及通过断开第 一汽缸排15所有汽缸的燃料喷射实现断开第一汽缸排l5的汽缸。由此 不再点火第一汽缸排15的汽缸。根椐给定的点火顺序这导致每个第二 个通过给定的点火顺序规定的点火失效或者只还按照给定的点火顺序 点火每个第二汽缸。通过这种方式也可以在断开第一汽缸排15的所有 汽缸时实现平静的发动机运转。按照图2b的运行状态只有第二汽缸排 20的汽缸1， 2， 3， 4分别对于时间间隔At提供转矩数值Mdl。因此不 仅在按照图2a的正常运行中而且在按照图2b的运行状态中内燃机10 都分别提供一个恒定的总转矩，它通过内燃机10的点火的或燃烧的汽 缸在各自的时间间隔At上的转矩数值总和给出。在此在按照图2b的运 行状态实现的内燃机10总转矩与按照图2a的正常运行中的内燃机10 总转矩相比为一半。因此在按照图2b的运行状态中断开第一汽缸排15 导致与内燃机10在按照图2a的正常运行中相同的内燃机10总转矩， 但是各个汽缸l， 2, 3， ...， 8的转矩数值对于各自的时间间隔At代替 Mdl仅仅为Mdl/2。这一点在图2b中通过虚线35表示。
图2c示出内燃机IO在按照本发明的运行状态中内燃机10的汽缸 1， 2， 3， ...， 8的转矩数值的时间曲线。在此如上所述断开第一汽缸排 15。尽管通常断开第一汽缸排15但是再激活第六汽缸6,用于贡献转矩 数值。通过这种方式防止在第一废气支路40中的温度下降到对于第一 催化器25临界的温度以下，在该温度下催化作用将受到限制。此外通 过再激活第六汽缸6在第一汽缸排15中保持过压并由此防止例如从内 燃机10的曲轴箱中抽吸油雾并且脏污第一汽缸排l5的汽缸5， 6, 7, 8 的火花塞。通过再激活第六汽缸6在第一汽釭排15中提高的温度与完 全断开第一汽缸排15相比还可以避免在内燃机发动机组中的应力裂 紋。
否则断开的第一汽缸排l5的重新激活的第六汽缸6导致附加的转 矩数值，而不是源于司机愿望。为了防止内燃才几10总转矩超过司机期 望的数值，因此需要减小未断开的第二汽缸排20的至少一个汽缸的转 矩数值。在按照图2c的示例中第二汽缸2的转矩数值和第三汽缸3的 转矩数值减小。也可以选择只减小未断开的第二汽缸排20的唯——个 汽缸的转矩数值。此外也可以选择减小未断开的第二汽缸排20的多于 两个汽缸的转矩数值。代替第二汽缸2和第三汽缸3也可以使用第一汽 缸1和/或第四汽缸4用于减小转矩数值。但是为了实现尽可能平静的发 动机运转有利的是，减小至少一个直接在再激活断开的第一汽缸排l5 的汽缸、在这里是第六汽缸6之前或之后点火的汽缸的转矩数值。因此 在按照图2c的示例中为了减小转矩数值选择第二汽缸2和第三汽缸3， 因为第二汽缸2以给定的点火顺序直接在第六汽缸6之前点火而第三汽 缸3以给定的点火顺序直接在第六汽缸6之后点火。
如果要完全补偿断开的第一汽缸排l5的再激活的第六汽缸6的附加转矩数值，必需使按照图2c的第二汽缸2和第三汽缸3在各自的时 间间隔At上减小的转矩数值面积对应于第六汽缸6在时间间隔At上的 附加转矩数值面积。这一点由此得以实现，使第二汽缸2和第三汽缸3 的转矩数值例如分别减小到数值3/4*Mdl。在此不必一定要求两个汽缸 2, 3减小到相同的转矩数值，重要的是，如上所述，使第六汽缸6在时 间间隔At上的附加转矩数值面积通过减小未断开的第二汽缸排20的至 少一个汽缸、在所示示例中两个汽缸2， 3的转矩数值完全补偿。
为了可以使补偿措施保持尽可能地微小，有利的是，使否则断开的 第一汽缸排15的燃烧汽缸的附加转矩数值保持尽可能地小。例如可以 由此不仅实现减小未断开的第二汽缸排20的至少一个汽缸的转矩数值 而且使否则断开的第一汽缸排15的燃烧的汽缸的转矩数值保持较小， 使相应汽缸的点火角向后调整和/或减小在相应汽缸中的空气/燃料混合 比。在此特别有利的是，使否则断开的第一汽缸排"的再激活的第六 汽缸6的转矩数值与未断开的第二汽缸排20的一个或多个汽缸的转矩 数值相比减小。在按照图2c的实施例中第一汽缸6的转矩数值以Mdl/2 小于未断开的第二汽缸排20的汽缸1， 2， 3, 4的每个转矩数值。在此 第一汽缸1和第四汽缸4的转矩数值在各自的时间间隔At期间分别等 于Mdl并且第二汽缸2和第三汽缸3的转矩数值在时间间隔At上分别 等于3/4*Mdl。在图2c中在Mdl/2时的线35表示所有转矩数值在整个
所示的点火顺序周期上的平均值。
代替第六汽缸6也可以在断开第一汽缸排15期间再激活第一汽缸 排15的另一汽缸。按照图2d的实施例第七汽缸7对于时间间隔At提供 Mdl/2的转矩数值。第一汽缸排15的其余汽缸按照图2d的实施例断开 并且不点火。在按照图2d的实施例中以点火顺序直接在第七汽缸之前 点火第三汽缸3并且以给定的点火顺序直接在第七汽缸7点火之后点火 第四汽缸4分别对于时间间隔At具有3/4*Mdl的转矩数值。第一汽缸1 和第二汽缸2的转矩数值在按照图2d的示例中对于时间间隔At分别为 Mdl。在图2d中也以Mdl/2的线35表示转矩数值在整个所示点火顺序 周期上的平均值。
因此按照图2c的实施例与按照图2d的实施例一致地实现本发明的 功能原理并且仅仅以两个汽缸以给定的点火顺序延迟。相应地也可以选 择第五汽缸5或第八汽缸8对于否则断开的第一汽缸排"激活。也可以选择第一汽缸排15的多于一个的汽缸对于否则断开的第一汽缸排15再激活。在此可以如上所述使直接相邻的汽缸以给定的点火顺序减小其转矩数值，最好完全补偿否则断开的第一汽缸排15的激活汽缸的附加 转矩数值。相应地要注意，选择否则断开的第一汽缸排15的激活汽缸 的转矩数值小于未断开的第二汽缸排20的各汽缸的转矩数值。
通过在按照图2b, 2c和2d的实施例中的线35标出内燃机10的激 活汽缸的恒定转矩数值的平均值，它导致平静的发动机运转。
否则断开的第一汽缸排15的再激活汽缸的转矩数值不必一定小于 未断开的第二汽缸排20的每个汽缸的转矩数值，但是通过否则断开的 第一汽缸排15的再激活汽缸的转矩数值增加了补偿这个数值的费用。 因此有利的是，使否则断开的第一汽缸排l5的至少一个再激活汽缸的 转矩数值与未断开的第二汽缸排20的至少一个汽缸的转矩数值相比减 小。
在图3中示出按照本发明的方法的示例过程图表。在程序起动后在 程序点100由一个在图1中未示出的内燃机IO控制器完全断开第一汽 缸排15,即，断开第一汽缸排15的汽缸5， 6, 7, 8并且不再点火。接 着分支到程序点105。
在程序点105所述控制器命令激活否则断开的第一汽缸排15的汽 缸、例如汽缸6，由此使这个汽缸再燃烧和点火。但是在此控制器这样 调整否则断开的第一汽缸排15的这个再激活汽缸的点火角和/或空气/ 燃料混合比，使得这个汽缸的转矩数值小于未断开的第二汽缸排20的 每个汽缸的转矩数值。在此控制器例如这样调节否则断开的第 一汽缸排 15的这个再激活汽缸的点火角和/或空气/燃料混合比，使其转矩数值是 未断开的第二汽缸排20的汽缸的最大转矩的一半。接着分支到程序点 110。
在程序点110内燃机10的控制器命令减小那些未断开的第二汽缸 排20的汽缸的转矩数值，它们以给定的点火顺序直接紧邻否则断开的 第一汽缸排15的再激活汽缸。同样可以通过这个相邻汽缸的点火角延 迟调整和/或减小空气/燃料混合比实现这种减小。例如控制器这样减小 这个相邻汽缸的转矩数值，使得正好补偿否则断开的第一汽缸排15的 这个再激活汽缸的附加转矩数值。这一点在按照图2c和2d所述的实施 例中由此实现，使这两个相邻的汽缸的转矩教:值分别以四分之一减小。接着分支到程序点115。
在程序点115控制器检验，是否要结束具有断开第一汽缸排15的 半发动机运行，例如因为出现司机愿望，它不能在使用两个汽缸排15， 20的其中唯一的汽缸排的条件下实现。如果是这种情况下，则分支到程 序点120,否则分支到程序点125。
在程序点120控制器使内燃机转换到按照图2a的正常运行。为了 在转换到正常运行时不产生不期望的和由司机感到不舒服的转矩冲 击，应该对于正常运行首先这样选择内燃机10的各个汽缸1, 2, 3，...， 8的转矩数值，使得总转矩与目前的半转矩运行相比不改变。为此可以 使各个汽缸1, 2, 3， ...， 8的转矩数值直接在转换到正常运行以后在 这个示例中实现置于数值Mdl/2,由此使转矩数值的平均值在点火顺序 周期上首先还占据按照线35的数值Mdl/2。接着例如可以通过斜面函数 提高各个汽缸在正常运行中的转矩数值，用于完全转换司机愿望。接着
离开程序。
在程序点125代替否则断开的第一汽缸排15的目前激活的汽缸控 制器可以选择第一汽缸排15的另一汽缸用于再激活，由此例如由按照 图2c的实施例转换到按照图2d的实施例，如果现在在程序点125代替 第六汽缸6为了再激活选择否则断开的第一汽缸排15的第七汽缸7的 话。按照返回分支在程序点105实现转换。然后在接着的程序点110再 使否则断开的汽缸排15的现在激活的汽缸以不断开的第二汽缸排20的 侧面汽缸的给定的点火顺序以所述方式减小其转矩数值。
因此在通过程序点125数次执行循环时例如可以循环地且由此交替 地使第一汽缸排l5的每个汽缸对于否则断开的第一汽缸排l5再激活。 也可以选择越过程序点125并且在程序点115不需要决定时直接返回到 程序点105。在这种情况下不交换否则断开的第一汽缸排15的再激活汽 缸。在程序点125控制器也可以对于下面的点火顺序周期通过再激活断 开的第一汽缸排l5的再激活汽缸中断。
以相应的方式也能够在不同进气时的内燃机10的各个汽缸并因此 各个汽缸的不同转矩数值实现按照本发明的方法。只要对于各个汽缸平 均地实现恒定的转矩数值，就可以保证平静的发动机运转。否则断开的 第一汽缸排15的再激活的第四汽缸或再激活的汽缸的附加转矩数值能 够以相应的方式通过减小例如以点火顺序直接靠近再激活汽缸的未断开的第二汽缸排20的汽缸的转矩数值补偿。
按照上述的实施例已经描述过，在半发动机运行中第一汽缸排15 完全断开并且第二汽缸排20完全继续运行。当然也可以选择使第二汽 缸排20完全断开并且使第一汽缸排15完全继续运行。
按照本发明的方法也不局限于两个汽缸排的使用，而是也能够以相 应的方式用于多于两个汽缸排，其中完全断开的汽缸排的至少一个汽缸 在断开这个汽缸排期间按照本发明必需再激活。所述的本发明改进方案 和改进也能够相应地在多于两个汽缸排的情况下使用，这些改进方案和 改进在于减小至少一个未断开的汽缸排的至少一个汽缸的转矩数值，最 好用于完全补偿断开的汽缸排的至少 一 个再激活汽缸的附加转矩数 值。在此也可以给定点火顺序，其中各个汽缸排交替地点火并且特别使 一个或两个以这个点火顺序直接相邻的断开的汽缸排的再激活汽缸的 汽缸减小其转矩数值。在使用多个汽缸排时选择否则断开的汽缸排的至 少 一个再激活汽缸的转矩数值小于未断开的汽缸排的每个汽缸的转矩 数值。
在使用多于两个汽缸排时也可以规定，完全断开多个汽缸排并且完 全运行至少 一个汽缸排。按照本发明的方法也能够以相应的方式在此应 用，而不会对一个或多个同样属于一个断开的汽缸排的并且不燃烧和点 火的位于断开的汽缸排的再激活汽缸与未断开的汽缸排的直接在之前 或之后点火的汽缸之间造成损害。
权利要求
1.用于使具有多个汽缸排(15，20)的内燃机(10)运行的方法，其中至少第一汽缸(15)是可以断开的，其特征在于，在断开第一汽缸排(15)期间再激活第一汽缸排(15)的至少一个汽缸(6)。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，这样给定点火顺序， 在正常运行中不断开汽缸排(l5, 20)地使汽缸排("，20)交替地点 火并且在断开第一汽缸排(15)期间保持这个点火顺序，但是对于断开 的第一汽缸排(l5)的未激活汽缸(5， 7, 8)抑制点火。
3. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，减小内燃 机(10)输出参数的数值，该数值由至少一个尤其直接在断开的第一汽 缸排(15)的再激活汽缸(6)点火之前或之后点火的未断开的汽缸排(20)的汽缸(2, 3)提供。
4. 如权利要求3所述的方法，其特征在于，这样选择输出参数数 值的减小，使它通过再激活断开的第一汽缸排(15)的汽缸(6)补偿 输出参数的附加数值。
5. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，断开的第 一汽缸排(15)的再激活汽缸(6)的输出参数数值与未断开的汽缸排(20)的汽缸(1, 2， 3， 4)的输出参数数值相比减小。
6. 如权利要求3， 4或5所述的方法，其特征在于，通过点火角延 迟调整和/或减小空气/燃料混合比减小输出参数的数值。
7. 如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在断开第 一汽缸排(15)期间尤其交替地再激活第一汽缸排(l5)的多个汽缸。
全文摘要
建议一种用于使具有多个汽缸排(15，20)的内燃机(10)运行的方法，其中至少第一汽缸(15)是可以断开的。在断开第一汽缸排(15)期间暂时再激活第一汽缸排(15)的至少一个汽缸(6)。
文档编号F02D17/02GK101208504SQ200680015907
公开日2008年6月25日 申请日期2006年2月17日 优先权日2005年3月9日
发明者D·哈特曼, I·弗克特, M·拉比, R·霍特泽尔 申请人:罗伯特·博世有限公司