專利名稱：用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)，尤其是用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法，所述內(nèi)燃機(jī)具有借助于調(diào)整 點(diǎn)火角的扭矩補(bǔ)償。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)，尤其是汽油機(jī)，可以在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況中運(yùn)行，在這些工況中分別 有不同數(shù)量的氣缸運(yùn)行，從而提供扭矩，而剩余的氣缸則都停歇且不提供扭矩。內(nèi)燃機(jī)所有 氣缸都運(yùn)行，亦即所有氣缸都提供扭矩的運(yùn)行工況，被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，而僅有一部 分氣缸運(yùn)行的運(yùn)行工況，則被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行。在停歇的氣缸中，活塞通過曲軸的 運(yùn)動(dòng)僅被帶動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況之間轉(zhuǎn)變時(shí)，通過停掉或重新開始運(yùn)行各氣缸而產(chǎn)生了必須加 以補(bǔ)償?shù)呐ぞ赝蛔?。此外，停歇的氣缸在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)能夠保持閉鎖，亦即無(wú)論 是相關(guān)氣缸的進(jìn)氣閥還是出氣閥都能夠保持永久關(guān)閉，從而在轉(zhuǎn)變到發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行 時(shí)，燃燒廢氣和/或新鮮空氣被保留在相應(yīng)氣缸的燃燒室內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)前述 運(yùn)行的氣缸停止運(yùn)行。在停歇的氣缸內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，緊接著在對(duì)留在其內(nèi)的燃燒廢氣進(jìn) 行壓縮且活塞被帶動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生了一個(gè)與通過運(yùn)行的氣缸提供的扭矩相反的高扭矩。以相同 的方式在各膨脹運(yùn)動(dòng)時(shí)通過停歇的氣缸提供一個(gè)沿傳動(dòng)力矩方向作用的扭矩。這種通過停歇的氣缸內(nèi)的活塞的運(yùn)動(dòng)造成的扭矩必須加以補(bǔ)償，從而避免輸出軸 上出現(xiàn)強(qiáng)烈的扭矩波動(dòng)。這個(gè)過程也被稱為氣彈簧補(bǔ)償。氣彈簧補(bǔ)償用于通過適當(dāng)?shù)乜刂?運(yùn)行的氣缸來(lái)平衡由停歇的氣缸造成的扭矩波動(dòng)。氣彈簧補(bǔ)償通過使用在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況 之間切換前建立的力矩儲(chǔ)備實(shí)現(xiàn)，以便實(shí)施快速的力矩干預(yù)。這可以通過調(diào)整點(diǎn)火提前角 實(shí)現(xiàn)。對(duì)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)各氣缸的運(yùn)行的控制通過控制器實(shí)現(xiàn)。為確保及時(shí)提供所有運(yùn)行內(nèi)燃 機(jī)所需的參數(shù)，在連續(xù)的時(shí)間窗口內(nèi)確定和執(zhí)行各涉及氣缸的干預(yù)，其中，每個(gè)時(shí)間窗口主 要配設(shè)于相應(yīng)的氣缸。時(shí)間窗口首先用于當(dāng)前參與生成扭矩的氣缸，例如用于提供點(diǎn)火時(shí) 亥|J。不過其次，時(shí)間窗口也用于其它必須預(yù)備好的氣缸，以便它們能夠在延遲的時(shí)間點(diǎn)上生 成扭矩，例如提供噴射正時(shí)。這就是說(shuō)，控制器確定控制參數(shù)，如噴射正時(shí)、噴射持續(xù)時(shí)間、 點(diǎn)火時(shí)刻等，以及僅在相應(yīng)的時(shí)間窗口內(nèi)控制配設(shè)于該時(shí)間窗口的氣缸。在連續(xù)的時(shí)間窗 口內(nèi)確定控制參數(shù)并對(duì)各個(gè)氣缸進(jìn)行相應(yīng)的控制。這些時(shí)間窗口被稱為同步。無(wú)法直接根據(jù)控制信號(hào)觸發(fā)通過設(shè)置在各個(gè)氣缸內(nèi)的點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的點(diǎn)火火花。 更確切地說(shuō)，點(diǎn)火線圈必須先充電，才能在最小充電持續(xù)時(shí)間之后觸發(fā)點(diǎn)火火花。因此需要 根據(jù)所期望的點(diǎn)火時(shí)刻先確定一個(gè)充電開始時(shí)間，然后相應(yīng)地開始點(diǎn)火線圈的充電，從而 在預(yù)先確定的點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行點(diǎn)火。視在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行下運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行工況而定，例如在一定轉(zhuǎn)速范圍 內(nèi)的運(yùn)行，當(dāng)出現(xiàn)點(diǎn)火重疊時(shí)，無(wú)法像所期望的那樣實(shí)現(xiàn)氣彈簧補(bǔ)償。當(dāng)業(yè)已在之前的同步 期間就要求啟動(dòng)點(diǎn)火線圈的充電過程的點(diǎn)火時(shí)刻被確定時(shí)，出現(xiàn)這種點(diǎn)火重疊。因此在這
4種情況下出現(xiàn)了所謂的強(qiáng)制事件，此時(shí)一旦進(jìn)入當(dāng)前的同步就啟動(dòng)點(diǎn)火線圈的充電。不過 由此產(chǎn)生的點(diǎn)火火花會(huì)晚于在同步中確定的時(shí)間產(chǎn)生。這導(dǎo)致扭矩小于期望值，因?yàn)辄c(diǎn)火 時(shí)刻無(wú)法充分提前。因此預(yù)計(jì)的氣彈簧補(bǔ)償執(zhí)行得不夠充分。若出現(xiàn)這種強(qiáng)制事件，那么點(diǎn)火系統(tǒng)緊接著以此為出發(fā)點(diǎn)，即，同樣應(yīng)伴隨著重疊 開始未來(lái)的點(diǎn)火，亦即伴隨著配設(shè)于緊接著的同步的氣缸的點(diǎn)火線圈的充電過程的啟動(dòng)。 然而在氣彈簧補(bǔ)償時(shí)，接下來(lái)的點(diǎn)火的點(diǎn)火時(shí)刻可能已經(jīng)重新從提前的點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)整到延 遲的點(diǎn)火時(shí)刻。因此點(diǎn)火重疊被消除。因?yàn)辄c(diǎn)火系統(tǒng)以點(diǎn)火重疊為出發(fā)點(diǎn)，之前就已經(jīng)伴 隨著點(diǎn)火線圈的充電開始同步。因?yàn)辄c(diǎn)火線圈通常不能在沒有觸發(fā)點(diǎn)火火花的情況下放 電，所以點(diǎn)火火花必須被滅掉。不過在這種情況下產(chǎn)生點(diǎn)火火花的時(shí)間點(diǎn)在相關(guān)的同步中 過早，由此產(chǎn)生的扭矩過大。因?yàn)樵跉鈴椈裳a(bǔ)償時(shí)必須實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)刻的快速跳躍，所以在傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)中無(wú) 法這樣來(lái)進(jìn)行氣彈簧補(bǔ)償，從而使所有因停歇的氣缸導(dǎo)致的扭矩得到補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置，其中，可 以在任意點(diǎn)火時(shí)刻上在同步內(nèi)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火火花的產(chǎn)生。該技術(shù)問題通過一種按權(quán)利要求1所述用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和通過按并列權(quán) 利要求所述的控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)解決。其它有利的設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中予以說(shuō)明。按照本發(fā)明的第一個(gè)方面，規(guī)定一種用于運(yùn)行帶多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的方法，其中， 在控制器中定義了可以分別配設(shè)于氣缸的連續(xù)的時(shí)間窗口，其中，在時(shí)間窗口內(nèi)分別實(shí)施 對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的計(jì)算、對(duì)用于點(diǎn)火裝置的充電過程的啟動(dòng)以及對(duì)與配設(shè)于時(shí)間窗口的氣缸相 關(guān)的點(diǎn)火的觸發(fā)，其中，為點(diǎn)火必須啟動(dòng)點(diǎn)火裝置的充電過程，其時(shí)間長(zhǎng)度計(jì)為至少一個(gè)充 電持續(xù)時(shí)間，其中在每個(gè)時(shí)間窗口中執(zhí)行下列步驟-獲取有關(guān)于配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明；-判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是接下來(lái)的時(shí)間窗口 開始后的充電持續(xù)時(shí)間；-若判定出配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻小于在接下來(lái)的時(shí)間窗口 開始后的充電持續(xù)時(shí)間，則啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火裝置的充電過程。本發(fā)明的一個(gè)想法在于，在先于配設(shè)于某一氣缸的當(dāng)前時(shí)間窗口的時(shí)間窗口內(nèi)， 預(yù)測(cè)配設(shè)于當(dāng)前時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻，從而使點(diǎn)火系統(tǒng)在之前的同步中可以根據(jù)所 預(yù)測(cè)的點(diǎn)火時(shí)刻來(lái)決定，是否應(yīng)當(dāng)開始點(diǎn)火線圈的充電。以此方式也可以直接在開始配設(shè) 于當(dāng)前時(shí)間窗口的氣缸的時(shí)間窗口時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)火火花，因?yàn)橄嚓P(guān)點(diǎn)火系統(tǒng)的充電已經(jīng)在之前 的時(shí)間窗口中啟動(dòng)。以此方式可以在時(shí)間窗口的整個(gè)區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火時(shí)刻的快速調(diào)整。由 此可以例如在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況之間轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)行氣彈簧補(bǔ)償，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況之間實(shí) 現(xiàn)力矩平衡的轉(zhuǎn)換，盡管為此需要點(diǎn)火時(shí)刻的快速跳躍。此外，可以在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火裝置的 充電過程，該時(shí)間點(diǎn)至少是點(diǎn)火時(shí)刻前的充電持續(xù)時(shí)間。
按照一種實(shí)施形式，在判定出用于當(dāng)前氣缸的點(diǎn)火裝置的充電過程已經(jīng)啟動(dòng)時(shí)， 遏制有關(guān)于配設(shè)于當(dāng)前時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火裝置的充電過程的啟動(dòng)。在一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況中，可以有至少一個(gè)氣缸停歇，其余氣缸則可以運(yùn)行，其中 在判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少等于在接下來(lái)的時(shí)間窗口開 始之后的充電持續(xù)時(shí)間時(shí)，對(duì)由至少一個(gè)停歇的氣缸引起的扭矩加以考慮。此外，可以在配設(shè)于至少一個(gè)停歇的氣缸的時(shí)間窗口中，遏制點(diǎn)火裝置的充電過 程的啟動(dòng)和點(diǎn)火的觸發(fā)。

各時(shí)間窗口尤其可以包括在配設(shè)于該時(shí)間窗口的氣缸內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí) 的時(shí)間點(diǎn)。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，設(shè)置一種用于運(yùn)行帶多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的控制器，其 中，控制器被構(gòu)造用于在分別配設(shè)于氣缸的連續(xù)的時(shí)間窗口中對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算、對(duì)點(diǎn) 火裝置的充電過程進(jìn)行啟動(dòng)以及對(duì)與配設(shè)于時(shí)間窗口的氣缸相關(guān)的點(diǎn)火進(jìn)行觸發(fā)，其中， 為點(diǎn)火必須啟動(dòng)點(diǎn)火裝置的充電過程，其時(shí)間長(zhǎng)度計(jì)為至少一個(gè)充電持續(xù)時(shí)間，其中控制器還被構(gòu)造用于在每個(gè)時(shí)間窗口中_獲取有關(guān)于配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明；-判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是在接下來(lái)的時(shí)間窗 口開始后的充電持續(xù)時(shí)間；-以便在判定了配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻小于在接下來(lái)的時(shí)間 窗口開始之后的充電持續(xù)時(shí)間的情況下，啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火裝置 的充電過程。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)配設(shè)有內(nèi)燃機(jī)和上述控制器。按照本發(fā)明的另一個(gè)方面設(shè)計(jì)了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其含有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序 在數(shù)據(jù)處理單元上運(yùn)行時(shí)，它執(zhí)行上述方法。


接下來(lái)借助附圖詳細(xì)說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施形式。附圖中圖1是帶有內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意圖，所述內(nèi)燃機(jī)在一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況下 可以在部分切斷氣缸的情況下運(yùn)行；圖2用圖表表示與各氣缸的同步的從屬關(guān)系；以及圖3是用流程圖表示運(yùn)行按圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的方法。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出了帶內(nèi)燃機(jī)2的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1，內(nèi)燃機(jī)在圖示實(shí)施例中具有四個(gè)氣 缸Zl至Z4?？諝饨?jīng)由進(jìn)氣系統(tǒng)3輸送給氣缸Zl至Z4，其中，可以借助節(jié)氣門4調(diào)節(jié)空氣 量。燃燒廢氣經(jīng)由排氣系統(tǒng)5從氣缸Zl至Z4排出。噴射閥6布置在氣缸Zl至Z4上，以便噴射燃料。與這種直接噴射不同的是，燃料 也可以在進(jìn)氣系統(tǒng)3的進(jìn)氣管部段中噴射。此外，氣缸Zl至Z4配設(shè)有點(diǎn)火裝置7，如火花 塞，它們可以通過控制單元10控制地產(chǎn)生點(diǎn)火火花，從而將位于相關(guān)氣缸Zl至Z4中的空 燃混合物點(diǎn)燃。
由內(nèi)燃機(jī)2提供的扭矩可以主要通過借助節(jié)氣門4改變輸入到氣缸Zl至Z4中的 空氣量來(lái)進(jìn)行調(diào)整。此外，由內(nèi)燃機(jī)2提供的扭矩也可以通過調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣缸Zl至Z4在發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)按照四沖程過程彼此錯(cuò)開地運(yùn)行。各個(gè)氣缸 Zl至Z4依次進(jìn)行用于壓縮氣缸Zl至Z4中的新鮮空氣的壓縮沖程、用于燃燒氣缸Zl至Z4 中的空燃混合物的做功沖程、用于將燃燒廢氣排出氣缸Zl至Z4的排氣沖程和用于吸入新 鮮空氣的進(jìn)氣沖程。各氣缸Zl至Z4的四沖程運(yùn)行的錯(cuò)開使得在所示發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中僅有一 個(gè)氣缸Zl至Z4在做功沖程中。在內(nèi)燃機(jī)2具有多于四個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，也可以有 多于一個(gè)的氣缸同時(shí)位于做功沖程中。例如，在8缸發(fā)動(dòng)機(jī)中，可以同步運(yùn)行兩個(gè)氣缸，從 而就其運(yùn)行沖程而言不存在錯(cuò)開?，F(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)能夠在不同的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況下運(yùn)行，其中，各氣缸被切斷。切斷氣缸 時(shí)，相關(guān)氣缸的進(jìn)氣閥和排氣閥保持關(guān)閉，其中，在相關(guān)氣缸內(nèi)的最后一次燃燒結(jié)束后，排 氣閥不再被打開。位于氣缸內(nèi)的燃燒廢氣因此能夠通過曲軸(未示出)的轉(zhuǎn)動(dòng)交替地被壓 縮和膨脹，其中，壓縮需要額外的扭矩，這種扭矩在膨脹時(shí)又被釋放。

在將所有氣缸Zl至Z4都運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)換到至少一個(gè)氣缸停缸的發(fā) 動(dòng)機(jī)部分運(yùn)行時(shí)，也就是說(shuō)，此時(shí)在空燃混合物最后一次燃燒后不再排出燃燒廢氣以及因 而不再作進(jìn)一步的噴射，通常應(yīng)實(shí)現(xiàn)力矩平衡，也就是說(shuō)，用發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1工作的汽車的駕 駛員在運(yùn)行工況之間切換時(shí)不應(yīng)察覺到扭矩變化。這由此實(shí)現(xiàn)，即，在切換前，提高氣缸內(nèi) 的充氣，以便建立起扭矩儲(chǔ)備。在提高充氣期間，氣缸內(nèi)的點(diǎn)火時(shí)刻相對(duì)于相關(guān)氣缸Zi至 Z4內(nèi)的活塞的上止點(diǎn)延后，亦即在一個(gè)延遲的時(shí)間點(diǎn)上沿活塞運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)。若現(xiàn)在進(jìn)行 切換且將氣缸Zl至Z4中的一個(gè)停缸，那么該氣缸不再提供傳動(dòng)力矩，因此剩下的氣缸必然 會(huì)通過在那提供的扭矩的提高而承受因切斷的氣缸造成的傳動(dòng)力矩的損失。這一點(diǎn)通過快 速的力矩干預(yù)實(shí)現(xiàn)，所述力矩干預(yù)通過將點(diǎn)火時(shí)刻提前實(shí)現(xiàn)。附加地，一個(gè)或多個(gè)停歇的氣缸內(nèi)含有的燃燒廢氣造成了一個(gè)通過停歇的氣缸的 燃燒室的壓縮和膨脹引起的所謂的氣彈簧力矩。這種氣彈簧力矩必須通過氣彈簧補(bǔ)償加以 平衡。氣彈簧力矩的補(bǔ)償通過快速的力矩干預(yù)進(jìn)行，所述力矩干預(yù)分別在壓縮停歇的氣缸 的燃燒室內(nèi)的燃燒廢氣時(shí)為造成位于做功沖程中的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻提前(沿與活塞的運(yùn) 動(dòng)方向相反的方向)，以及在一個(gè)或多個(gè)停歇的氣缸的燃燒室膨脹時(shí)造成當(dāng)前位于做功沖 程中的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻延后(沿下止點(diǎn)方向)。在圖2中示出了一張表示四個(gè)氣缸Zl到Z4在某一時(shí)間內(nèi)的各個(gè)沖程的圖表，其 中，各個(gè)沖程彼此錯(cuò)開地運(yùn)行。每個(gè)沖程表示活塞在上止點(diǎn)與下止點(diǎn)或下止點(diǎn)與上止點(diǎn)之 間的運(yùn)動(dòng)。通常在四缸內(nèi)燃機(jī)中，始終只有一個(gè)氣缸Zl至Z4進(jìn)行做功沖程以提供扭矩。 相關(guān)地，為進(jìn)行時(shí)間上的控制，與其中一個(gè)氣缸Zl至Z4相關(guān)地定義時(shí)間窗口，控制器10在 所述時(shí)間窗口中控制某一位于壓縮行程1^ 中的氣缸的時(shí)間過程。這種時(shí)間窗口被稱為同 步。也就是說(shuō)，控制器10舉出同步的順序，其中，為每個(gè)氣缸分配一個(gè)同步。每個(gè)同步51至 S4在時(shí)間上選擇為，用于所屬氣缸的盡可能早和盡可能晚的點(diǎn)火時(shí)刻位于相關(guān)的同步內(nèi)。當(dāng)四沖程運(yùn)行的各個(gè)沖程涉及到曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)180°時(shí)(在四缸的情況下)，同步31至 S4對(duì)應(yīng)一個(gè)從活塞在兩個(gè)止點(diǎn)間的運(yùn)動(dòng)得到的持續(xù)時(shí)間。尤其這樣相對(duì)于四沖程運(yùn)行的沖 程來(lái)設(shè)置同步S1至S4,即，在某一曲軸角到達(dá)上止點(diǎn)前的那個(gè)時(shí)刻開始同步，在曲軸角到達(dá) 180°時(shí)的時(shí)刻結(jié)束同步。尤其可以在曲軸角在上止點(diǎn)前90°時(shí)于做功沖程開始之前開始用于相關(guān)氣缸的同步，以及在曲軸角在相關(guān)的上止點(diǎn)后90°時(shí)，亦即在做功沖程內(nèi)結(jié)束同 步。上述說(shuō)明適用于四缸發(fā)動(dòng)機(jī)。普遍適用的是，同步的持續(xù)時(shí)間通過氣缸數(shù)量劃分地為 720° (對(duì)應(yīng) 曲軸的兩次轉(zhuǎn)動(dòng)，亦即內(nèi)燃機(jī)四個(gè)工作沖程的持續(xù)時(shí)間)。在從所有氣缸Zl至Z4都工作的發(fā)動(dòng)機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行轉(zhuǎn)換到例如只有氣缸Z2至Z4 工作而氣缸Zl停缸的發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，在氣缸Zl的做功沖程Ttes之后隨著到達(dá)下 止點(diǎn)T±g4，氣缸Zl的出氣閥沒有被打開，且在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行期間氣缸Zl的進(jìn)氣閥 和出氣閥都保持關(guān)閉。伴隨著最后一個(gè)做功沖程! 停留在氣缸Zl的燃燒室內(nèi)的燃燒廢 氣被交替地壓縮和膨脹，從而使該氣缸Zl起到氣彈簧一樣的作用。氣彈簧在氣缸Zl的燃 燒室膨脹時(shí)造成正(傳動(dòng)的)扭矩(氣彈簧力矩)，在其燃燒室壓縮時(shí)則造成沿負(fù)荷力矩方 向作用的負(fù)(制動(dòng)的)氣彈簧力矩。由于在同步S1中沒有確定點(diǎn)火時(shí)刻，所以在同步S2至S4中這樣來(lái)確定點(diǎn)火時(shí)刻， 艮口，這些點(diǎn)火時(shí)刻考慮到了未工作的氣缸Zl的分別作用的氣彈簧力矩。這就是說(shuō)，在于未 工作氣缸Zl的壓縮沖程之前或排氣沖程之前開始的主動(dòng)式同步中，必須通過相應(yīng)調(diào)節(jié)點(diǎn) 火時(shí)刻生成除壓縮燃燒廢氣外在切斷的氣缸Zl中所需要的扭矩。若在一個(gè)位于未工作的 氣缸Zl的膨脹沖程之前的時(shí)間點(diǎn)開始主動(dòng)式同步，那么這必須通過相應(yīng)調(diào)整點(diǎn)火時(shí)刻考 慮到。基于這個(gè)原因，點(diǎn)火時(shí)刻必須調(diào)整得非常迅速，以便進(jìn)行氣彈簧補(bǔ)償。點(diǎn)火時(shí)刻的值例如借助一個(gè)函數(shù)確定，該函數(shù)根據(jù)相關(guān)同步是否與氣彈簧的壓縮 或膨脹同時(shí)發(fā)生來(lái)生成一個(gè)點(diǎn)火時(shí)刻的補(bǔ)償值(Offset)。點(diǎn)火時(shí)刻這個(gè)補(bǔ)償值被加到從傳 統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制中得到的各當(dāng)前點(diǎn)火時(shí)刻上。為點(diǎn)燃點(diǎn)火裝置7，需要設(shè)置在點(diǎn)火裝置中的點(diǎn)火線圈的最小充電時(shí)間，必須遵循 該最小充電時(shí)間，以便產(chǎn)生點(diǎn)火火花。此外，可以在點(diǎn)火線圈充電開始后也不中斷點(diǎn)火過 程，而是必須產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)火火花?，F(xiàn)在，因不工作的氣缸Zl的燃燒室的壓縮而使點(diǎn)火火花 必須很早就在同步期間產(chǎn)生。若這一點(diǎn)在相關(guān)同步期間(或開始時(shí))才確定，那么剩下的 至點(diǎn)火時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間很短，從而可能不超過點(diǎn)火線圈的最小充電時(shí)間。即使在這種情況 下立即開始用于點(diǎn)火線圈的充電過程，點(diǎn)火火花在該同步中也被觸發(fā)得太晚。當(dāng)同步的持 續(xù)時(shí)間變小時(shí)，這種情形尤其在更高轉(zhuǎn)速下出現(xiàn)，所述持續(xù)時(shí)間遵循活塞運(yùn)動(dòng)的角范圍以 及因此取決于轉(zhuǎn)速?；谶@一原因而規(guī)定，對(duì)每個(gè)配設(shè)于工作的氣缸Z2至Z4的同步作預(yù)測(cè)，在該預(yù)測(cè) 中確定應(yīng)在何時(shí)于接下來(lái)的同步中滅掉點(diǎn)火火花。圖3用流程圖說(shuō)明用于在發(fā)動(dòng)機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法。該方法涉及 在當(dāng)前同步內(nèi)的方法步驟，所述同步配設(shè)于當(dāng)前的氣缸。在步驟Sl中檢測(cè)是否啟動(dòng)了用于 當(dāng)前氣缸的點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火線圈的充電過程。若是(選項(xiàng)是)，那么在步驟S2中由在先 的同步接收關(guān)于所預(yù)測(cè)的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明并在到達(dá)所預(yù)測(cè)的點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)點(diǎn)燃空燃混合物。 若在步驟Sl中判定沒有啟動(dòng)充電過程(選項(xiàng)否)，則確定當(dāng)前的氣缸所需的點(diǎn)火時(shí)刻并 且在時(shí)間上相應(yīng)提前地啟動(dòng)點(diǎn)火線圈的充電(步驟S6)，以便能夠在確定的點(diǎn)火時(shí)刻及時(shí) 觸發(fā)點(diǎn)火火花。此外在步驟S3中預(yù)測(cè)應(yīng)在哪個(gè)點(diǎn)火時(shí)刻在即將進(jìn)入做功沖程的氣缸內(nèi)進(jìn)行點(diǎn) 火。若在步驟S4中，尤其在考慮到內(nèi)燃機(jī)2轉(zhuǎn)速的情況下判定，應(yīng)在下一個(gè)同步內(nèi)的一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上滅掉點(diǎn)火火花，此時(shí)無(wú)法在下一個(gè)同步內(nèi)為點(diǎn)火線圈提供足夠的充電時(shí)間 (選項(xiàng)是)，那么在步驟S5中卡是為當(dāng)前的同步對(duì)配設(shè)于接下來(lái)那個(gè)同步的氣缸的點(diǎn)火線 圈進(jìn)行充電。對(duì)上述實(shí)施例而言，這意味著，在同步S3中就已經(jīng)確定或預(yù)測(cè)到，應(yīng)在哪個(gè)點(diǎn) 火提前角進(jìn)行氣缸Z2內(nèi)的點(diǎn)火。因?yàn)闅飧譠2具有與已切斷氣缸Zl的壓縮沖程同時(shí)進(jìn)行 的做功沖程，所以在當(dāng)前的同步S3中確定點(diǎn)火時(shí)刻被提前。若這樣確定的點(diǎn)火時(shí)刻在接下 來(lái)的同步S2中處于一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，其在考慮到當(dāng)前轉(zhuǎn)速的情況下無(wú)法確保點(diǎn)火裝置的最小點(diǎn) 火持續(xù)時(shí)間的點(diǎn) 火過程，那么早在同步S3期間就開始?xì)飧譠2的點(diǎn)火裝置的充電過程。
權(quán)利要求
1.一種用于運(yùn)行帶有多個(gè)氣缸(Z1-Z4)的內(nèi)燃機(jī)O)的方法，其中在控制器(10)中定義了分別配設(shè)于氣缸(Z1-Z4)的連續(xù)的時(shí)間窗口，其中，在時(shí) 間窗口內(nèi)分別實(shí)施對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的計(jì)算、對(duì)用于點(diǎn)火裝置(7)的充電過程的啟動(dòng)以及對(duì)與配 設(shè)于時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)相關(guān)的點(diǎn)火的觸發(fā)，其中，為點(diǎn)火必須啟動(dòng)點(diǎn)火裝置(7)的充 電過程，所述充電過程的時(shí)間長(zhǎng)度計(jì)為至少一個(gè)充電持續(xù)時(shí)間，其中在每個(gè)時(shí)間窗口中執(zhí)行下列步驟-獲取有關(guān)于配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明；-判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是在接下來(lái)的時(shí) 間窗口開始之后的充電持續(xù)時(shí)間；-若判定出配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻小于在接下來(lái)的時(shí)間 窗口開始后的充電持續(xù)時(shí)間，則啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Zl-M)的點(diǎn)火裝置 (7)的充電過程。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其中，在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)開始啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口 的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火裝置(7)的充電過程，所述時(shí)間點(diǎn)至少是點(diǎn)火時(shí)刻之前的充電持續(xù) 時(shí)間。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，若判定出當(dāng)前氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火裝置(7)的 充電過程已經(jīng)啟動(dòng)，則遏制有關(guān)于配設(shè)于當(dāng)前時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火裝置(7)的 充電過程的啟動(dòng)。
4.按權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中，在一種發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況中，至少一個(gè)氣缸 (Z1-Z4)是停歇的且其余的氣缸(Z1-Z4)是工作的，其中在判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口 的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是在接下來(lái)的時(shí)間窗口開始之后的充電持續(xù)時(shí)間時(shí) 對(duì)由所述至少一個(gè)停歇的氣缸(Z1-Z4)引起的扭矩加以考慮。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其中在配設(shè)于所述至少一個(gè)停歇的氣缸(Z1-Z4)的時(shí)間 窗口中，遏制點(diǎn)火裝置的充電過程的啟動(dòng)以及點(diǎn)火的觸發(fā)。
6.按權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其中，各時(shí)間窗口包括在配設(shè)于該時(shí)間窗口的氣 缸(Z1-Z4)內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)的時(shí)間點(diǎn)。
7.一種用于運(yùn)行帶有多個(gè)氣缸(Z1-Z4)的內(nèi)燃機(jī)的控制器(10)，其中，控制器(10)被構(gòu)造用于在分別配設(shè)于氣缸(Z1-Z4)的連續(xù)的時(shí)間窗口中分別對(duì) 點(diǎn)火時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算、對(duì)點(diǎn)火裝置(7)的充電過程進(jìn)行啟動(dòng)以及對(duì)與配設(shè)于時(shí)間窗口的氣缸 (Z1-Z4)相關(guān)的點(diǎn)火進(jìn)行觸發(fā)，其中，為點(diǎn)火必須啟動(dòng)點(diǎn)火裝置(7)的充電過程，所述充電 過程的時(shí)間長(zhǎng)度計(jì)為至少一個(gè)充電持續(xù)時(shí)間，其中控制器還被構(gòu)造用于在每個(gè)時(shí)間窗口中-獲取有關(guān)于配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明；-判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是在下一個(gè)時(shí)間 窗口開始后的充電持續(xù)時(shí)間；-以便在判定了配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸(Z1-Z4)的點(diǎn)火時(shí)刻小于在接下 來(lái)的時(shí)間窗口開始之后的充電持續(xù)時(shí)間的情況下，啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸 (Z1-Z4)的點(diǎn)火裝置(7)的充電過程。
8.一種帶有內(nèi)燃機(jī)( 和按權(quán)利要求7所述的控制器(10)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(1)。
9. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包含計(jì)算機(jī)程序，該程序在數(shù)據(jù)處理單元上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行按 權(quán)利要求1至6之一所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置，內(nèi)燃機(jī)有多個(gè)氣缸，在控制器中定義分別配設(shè)于氣缸的連續(xù)的時(shí)間窗口，在時(shí)間窗口內(nèi)分別實(shí)施對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的計(jì)算、對(duì)點(diǎn)火裝置的充電過程的啟動(dòng)和對(duì)與配設(shè)于時(shí)間窗口的氣缸相關(guān)的點(diǎn)火的觸發(fā)，為點(diǎn)火必須啟動(dòng)點(diǎn)火裝置的充電過程，其時(shí)間長(zhǎng)度計(jì)為至少一個(gè)充電持續(xù)時(shí)間，在每個(gè)時(shí)間窗口中執(zhí)行下列步驟獲取關(guān)于配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻的說(shuō)明；判定配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻是否至少是接下來(lái)的時(shí)間窗口開始后的充電持續(xù)時(shí)間；若判定出配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火時(shí)刻小于在接下來(lái)的時(shí)間窗口開始后的充電持續(xù)時(shí)間，啟動(dòng)配設(shè)于接下來(lái)的時(shí)間窗口的氣缸的點(diǎn)火裝置的充電過程。
文檔編號(hào)F02P5/15GK102080618SQ20101056583
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
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