專利名稱：大型柴油發(fā)動機的減振的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及十字頭式大型活塞發(fā)動機尤其是兩沖程發(fā)動機的操作。
背景技術(shù)：
十字頭式大型活塞發(fā)動機被用于例如驅(qū)動遠(yuǎn)洋輪船。在這種發(fā)動機中對發(fā)動機許多過程中的每一個進行優(yōu)化以獲得發(fā)動機最佳的總體操作狀態(tài)和工作特性是相當(dāng)重要的。發(fā)動機最佳的操作狀態(tài)可以隨著地方或國家要求而變化或者可以取決于由船的擁有者或操作者制定的標(biāo)準(zhǔn)。國家要求可以針對保護地方環(huán)境并且可以對從發(fā)動機排出的有害和有毒物質(zhì)尤其是NOx和顆粒設(shè)定限制。這種操作模式就燃料消耗來說可能不是最經(jīng)濟的模式。在對排放沒有任何或很少嚴(yán)格限制的國家保護范圍之外，船的所有者或操作者希望以強調(diào)低燃料消耗和/或在發(fā)動機及其部件或者由發(fā)動機激勵的裝置的部件上產(chǎn)生低機械載荷或振動應(yīng)力級的模式運行發(fā)動機。
可以直接或間接測得振動應(yīng)力級，或者可以采用發(fā)動機及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型估計或計算振動應(yīng)力級。對于包括由發(fā)動機驅(qū)動或激勵的一個或多個裝置的每個獨立的發(fā)動機來說，可以根據(jù)例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和不同組合的操作參數(shù)計算一個或多個部件的振動應(yīng)力級，所述參數(shù)共同限定了如上所述的發(fā)動機的操作模式。計算得到的振動應(yīng)力級可以與預(yù)定限值進行比較，如果超過限值，則采取適當(dāng)?shù)膭幼鳌?br> 振動應(yīng)力級包括由縱向和橫向(或剪切)振動以及扭振振動引起的應(yīng)力級。部件上過度的振動應(yīng)力級會損壞部件并最終導(dǎo)致部件的斷裂，對發(fā)動機和/或整個裝置產(chǎn)生致命的結(jié)果。為此將振動應(yīng)力級保持在安全限值以下是很重要的。
兩沖程低速柴油發(fā)動機的電子控制能夠?qū)崿F(xiàn)起動氣閥、起動和換向次序、調(diào)速器功能、輔助風(fēng)扇、電子成形噴射(EPIC)、燃料噴射、排氣閥動作等的完全集成控制。在這種發(fā)動機中用發(fā)動機控制系統(tǒng)致動的液壓從動泵代替發(fā)動機曲軸。由發(fā)動機控制系統(tǒng)通過檢波系統(tǒng)監(jiān)測曲軸的角位置。
這種發(fā)動機可以具有被稱為排放模式和經(jīng)濟模式的兩種操作模式。經(jīng)濟模式是在所有發(fā)動機載荷下節(jié)約發(fā)動機燃料消耗的燃料最佳模式。排放模式得到最優(yōu)化以根據(jù)IMO或地方標(biāo)準(zhǔn)降低NOx的排放。因為兩種模式在同一發(fā)動機載荷下具有不同的工作特性，因此可以看到振動對軸系統(tǒng)具有不同的影響。
在船上，來自發(fā)動機的振動不限于發(fā)動機本身以及傳動軸，而且振動還被傳遞到可以同樣感受到振動的船體的其他部件，或者振動可以產(chǎn)生可聽噪聲，這會給船員和/或乘客帶來不適。為此要求將振動應(yīng)力級保持在舒適限值以下。
在包括傳動軸的發(fā)動主軸上的扭轉(zhuǎn)振動由包括發(fā)動機轉(zhuǎn)速諧波的多種頻率組成。在發(fā)動機主軸上的扭轉(zhuǎn)振動將具有與發(fā)動機轉(zhuǎn)速相關(guān)的頻率。通常，在具有k個氣缸的發(fā)動機中，發(fā)動機轉(zhuǎn)速的第k’個諧波及其倍數(shù)和有可能的約數(shù)將出現(xiàn)在頻譜中，并且每個頻率將導(dǎo)致在發(fā)動機主軸上的相應(yīng)扭轉(zhuǎn)振動。在一些頻率下的扭轉(zhuǎn)振動將比在其他頻率下更明顯，并且要求將總振動級保持在預(yù)定限值以下，而且將選定(或全部)頻率下的振動級保持在分別與每個頻率相對應(yīng)的預(yù)定限值以下。
WO94/29585中公開了一種用于控制大型柴油發(fā)動機主軸上的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的方法。在壓縮沖程中一個或多個氣缸的排氣閥保持打開，并且其余氣缸被控制以提高它們的動力而彌補動力的降低。
EP447 697中公開了一種燃料噴射的定時和持續(xù)時間可以變化以抑制扭轉(zhuǎn)振動的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法采用發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型建立燃料噴射和最終瞬時氣缸壓力之間的關(guān)系。根據(jù)該數(shù)學(xué)模型，可以通過控制燃料噴射閥或多個燃料噴射閥的打開來控制尤其是燃料噴射的初始相位，由此可以將氣缸壓力的頻譜控制在預(yù)定限值內(nèi)并且尤其是降低預(yù)定頻率下的振動。特別地，所述方法包括控制燃料噴射系統(tǒng)以通過逐漸提高燃料噴射速率而開始燃料噴射。
因此本發(fā)明提供一種振動最優(yōu)化的方法，其中，發(fā)動機的操作得到最優(yōu)化，從而不僅控制總振動級而且控制振動頻譜各個頻率下的振動級。該方法包括控制燃料噴射系統(tǒng)和/或排氣系統(tǒng)以控制預(yù)定頻率下的氣缸壓力?？梢杂嬎慊驕y量所述壓力，并且可以執(zhí)行頻率分析例如FFT分析以確定每一頻率下的壓力分量。采用數(shù)學(xué)模型確定每一頻率下的最終振動。
在操作的振動最優(yōu)化方法-VIB方法中，特征是更低的壓縮壓力和更低的最大壓力和更平滑的壓力曲線。VIB方法與常規(guī)的經(jīng)濟和排放模式相比具有顯著的減振優(yōu)勢。可以通過在TDC前開始燃料噴射或者優(yōu)選通過相應(yīng)地形成噴射型面來降低更高順序的激勵。對于具體的激勵順序例如在5-10的范圍內(nèi)，無論發(fā)動機的平均指示壓力多大都可以與經(jīng)濟模式相比極大地降低激勵能級。可以通過盡可能長的強制熱量釋放來獲得另一優(yōu)點。這一點可以通過一系列離散的引燃噴射或降低噴射泵液壓力來實現(xiàn)。這樣導(dǎo)致氣缸壓力曲線在幾乎整個載荷范圍內(nèi)具有低能級的激勵順序1-20。
可以省去重型和昂貴的振動阻尼器，發(fā)動機阻隔速度的間隔可以變窄甚至可以被避免，使得發(fā)動機可以在所有速度下自由操作。


圖1示意性表示具有常規(guī)安裝的發(fā)動機的船，所述發(fā)動機可以根據(jù)本發(fā)明進行操作；圖2表示在圖1所示發(fā)動機兩種操作模式下的典型振動應(yīng)力級，其作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速的函數(shù)；
圖3示意性表示十字頭式大型兩沖程柴油發(fā)動機；圖4示意性表示一個工作循環(huán)中圖3所示發(fā)動機氣缸內(nèi)的壓力；以及圖5-8表示根據(jù)本發(fā)明的燃料噴射方法的實施方式。
具體實施例方式
參照本發(fā)明的實施方式對本發(fā)明進行描述，其中十字頭式大型活塞發(fā)動機尤其是兩沖程發(fā)動機被安裝在由發(fā)動機驅(qū)動的船上。還可以將本發(fā)明應(yīng)用在其他場合。
在圖1中，十字頭式大型活塞發(fā)動機10尤其是兩沖程發(fā)動機被安裝在僅示意性表示出的船11上。發(fā)動機10具有發(fā)動機輸出軸12和/或根據(jù)需要的電力發(fā)電機，所述發(fā)動機輸出軸12驅(qū)動載荷例如通過傳動軸13被驅(qū)動的推進器14。輸出軸12和傳動軸13由軸支承件15支承。發(fā)動機10優(yōu)選是電控發(fā)動機，可以通過電子方式控制其多個操作參數(shù)。
在圖3中示出了具有主軸或輸出軸12的發(fā)動機10，以及具有活塞17的氣缸16，活塞17用于驅(qū)動主軸12。燃料系統(tǒng)包括燃料泵、具有一個或多個可控燃料閥和一個或多個燃料噴嘴的燃料定量系統(tǒng)，它們都未詳細(xì)示出。排氣系統(tǒng)尤其是包括可控排氣閥，其也未詳細(xì)示出?？刂破骺刂迫剂舷到y(tǒng)和排氣系統(tǒng)以及發(fā)動機的其他過程。
在圖2中示出了尤其是發(fā)動機部件上或由發(fā)動機振動激勵的裝置的部件上的振動應(yīng)力級τ，其作為例如以每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)測得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速n的函數(shù)。發(fā)動機具有兩種(或更多)操作模式，A和B，每個模式得到最優(yōu)化以獲得在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n范圍內(nèi)的特定性能，例如通過最優(yōu)化將排放保持在規(guī)定限值以下或者通過最優(yōu)化給出最佳燃料經(jīng)濟性。如圖2所示，兩種操作模式A和B形成不同的振動應(yīng)力級。模式A和B的振動應(yīng)力級都隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速而提高；都具有最大值并在發(fā)動機轉(zhuǎn)速更高時降低。在低和中等發(fā)動機轉(zhuǎn)速下，模式A的振動應(yīng)力級比模式B的振動應(yīng)力級更高，而更高的轉(zhuǎn)速下模式B形成比模式A更高的振動應(yīng)力級。
圖2還表示同一部件的兩個振動應(yīng)力級限值曲線τ1和τ2。曲線τ1和τ2都隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速n而降低。振動應(yīng)力級τ≤τ1允許發(fā)動機連續(xù)操作。處于區(qū)間τ1＜τ≤τ2的振動應(yīng)力級τ被認(rèn)為在延長的操作期內(nèi)對部件具有潛在的危害，并且處于該區(qū)間的振動應(yīng)力級由此僅允許發(fā)動機短期操作，例如在改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速時。振動應(yīng)力級τ≥τ2根本不允許，即使是發(fā)動機短期操作，因為這些應(yīng)力級被認(rèn)為是對部件有危害。
圖2表示如果發(fā)動機以模式B操作，則將存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n2＜n＜n5，其中振動應(yīng)力級τ處于區(qū)間τ1＜τ≤τ2。發(fā)動機因此應(yīng)該在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n2＜n＜n5內(nèi)以模式B僅進行更短時間的操作。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n＜n2和n＞n5時，發(fā)動機可以模式B連續(xù)操作。假設(shè)發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n2＜n＜n5僅在用于更短的時間，例如用于在安全區(qū)間n＜n2和n＞n5之間改變發(fā)動機轉(zhuǎn)速，發(fā)動機則可以模式B連續(xù)操作。
圖2還表示如果發(fā)動機以模式A操作，則將存在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n3＜n＜n4，其中振動應(yīng)力級τ超過限值τ2，如陰影面積所示，并且因此必須防止發(fā)動機以模式A在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n3＜n＜n4的操作。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n1＜n≤n3和n4＜n≤n6內(nèi)，振動應(yīng)力級τ處于區(qū)間τ1＜τ≤τ2，該區(qū)間被認(rèn)為在延長的操作時間內(nèi)具有潛在的危害，并且發(fā)動機應(yīng)該在兩個發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n1＜n≤n3和n4≤n＜n6中的任何一個內(nèi)以模式A僅進行更短時間的操作。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n＜n1和n＞n6內(nèi)，發(fā)動機可以模式A連續(xù)操作。由于模式A在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n3＜n＜n4“禁用”，因此顯而易見的是當(dāng)在“安全的”發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n＜n1和n＞n6中的任何一個操作發(fā)動機時，在發(fā)動機仍然以模式A操作的情況下發(fā)動機轉(zhuǎn)速不能在這些區(qū)間之間變化。
圖2表示優(yōu)選的發(fā)動機操作。發(fā)動機在發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n＜n1內(nèi)以模式A操作，并且希望將發(fā)動機轉(zhuǎn)速提高到區(qū)間n＞n6。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n1確定(例如通過測量或估計)達到應(yīng)力級τ1，將發(fā)動機轉(zhuǎn)換為以模式B操作，由此應(yīng)力級相應(yīng)下降。發(fā)動機隨后以模式B操作直至確定(例如通過測量或估計)變回到以模式A也就是在整個發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間n1＜n＜n6內(nèi)操作發(fā)動機是安全的。這一點在發(fā)動機以第一操作模式(A)操作的情況下是通過將實際確定的部件應(yīng)力級與計算的在發(fā)動機部件上或由發(fā)動機激勵的裝置的部件上存在的推定振動應(yīng)力級(τ)相比較來實現(xiàn)的?？梢钥吹皆谵D(zhuǎn)速區(qū)間n2＜n＜n5內(nèi)如圖所示的曲線虛線部分超過應(yīng)力級限值τ1，但從未超過上應(yīng)力級限值τ2。
總的來說，在每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速n，在一個或多個發(fā)動機部件上或者在由發(fā)動機激勵的裝置的一個或多個部件上的振動應(yīng)力級τ被確定并與預(yù)定振動應(yīng)力級限值τ1和τ2中的一個或二者進行比較。如果超過上應(yīng)力級限值τ2，則立即決定改變一個或多個操作參數(shù)或者變換到模式B，以立即降低振動應(yīng)力級τ。如果僅超過下應(yīng)力級限值τ2，則可以決定改變一個或多個操作參數(shù)或者變換到模式B，或者可以決定讓發(fā)動機繼續(xù)以模式A操作，這樣振動應(yīng)力級τ處于存在潛在危害的應(yīng)力級區(qū)間τ1＜τ≤τ2，但僅持續(xù)有限的時間。
當(dāng)從轉(zhuǎn)速區(qū)間n＜n1提高發(fā)動機轉(zhuǎn)速n時，優(yōu)選在或大致在模式A的振動應(yīng)力級曲線與振動應(yīng)力級限值τ1相交的發(fā)動機轉(zhuǎn)速n1或者在不超過n3的發(fā)動機轉(zhuǎn)速執(zhí)行從模式A到模式B的變換。相應(yīng)地，優(yōu)選在或大致在發(fā)動機轉(zhuǎn)速n6或者在高于n4的發(fā)動機轉(zhuǎn)速執(zhí)行從模式B變換回到模式A。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速從轉(zhuǎn)速區(qū)間n＞n6降低到轉(zhuǎn)速區(qū)間n＜n1時采取相應(yīng)的考慮。
在模式A和B之間變換導(dǎo)致振動應(yīng)力級τ的急劇變化，這樣會導(dǎo)致動力和力在發(fā)動機部件尤其是曲軸之間的分布的不合乎要求。此外，振動上相應(yīng)的急劇變化有可能使船員和乘客感覺不舒服，并且經(jīng)歷一段時間直至發(fā)動機再次以模式A操作，發(fā)動機未在最佳狀態(tài)下操作?？梢酝ㄟ^如下方式解決這一問題。
代替在固定的模式A和B之間變換，優(yōu)選對選定操作模式中的一個或多個操作參數(shù)進行修正，目的是降低振動應(yīng)力級。這樣做的優(yōu)點是避免了與固定模式A和B之間的變換相關(guān)的振動應(yīng)力級的急劇變化，此外發(fā)動機可以在最接近最佳模式(在所選實例中是模式A)的狀態(tài)下操作。
圖2表示得到修正的模式A也就是A1和A2的兩個實例。在兩種情況下，模式A的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間修正為從大約n1到大約n6。兩種修正的模式A1和A2都具有連續(xù)的振動應(yīng)力級，兩種模式都在上振動應(yīng)力級限值τ2以下，并且A2更接近未修正的模式A。備選地，可以在整個區(qū)間n1＜n＜n6內(nèi)附隨τ1曲線，由此可以允許連續(xù)操作。
如果需要，模式B的發(fā)動機轉(zhuǎn)速區(qū)間也可以如虛曲線B1所示被修正為大約n2到大約n5。由此在模式B的振動應(yīng)力級保持更接近下振動應(yīng)力級限值τ1。備選地，可以在區(qū)間n2＜n＜n5內(nèi)附隨τ1曲線，由此可以允許連續(xù)操作。
可以省去對操作模式A1、A2和B1的修正而進一步選擇模式A和B之外的操作模式。
在圖4中，實曲線示意性表示大型兩沖程柴油發(fā)動機一個工作循環(huán)也就是360度內(nèi)的氣缸壓力?？梢愿鶕?jù)發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型計算所述壓力，或者可以采用適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅鳒y量所述壓力，并且在這兩種情況下執(zhí)行頻率分析例如FFT分析以確定每一頻率下的壓力分量。隨后可采用數(shù)學(xué)模型確定每一頻率下的最終振動。
上止點TDC在180度時壓縮壓力達到其最大值pcomp，0并且在TDC之后立即降低。在TDC之后不久燃料被噴入氣缸。噴入的燃料因氣缸內(nèi)的壓力和溫度作用而點燃，這樣導(dǎo)致壓力在TDC之后升高到最大壓力pmax，0。
氣缸內(nèi)的壓力對活塞施加與該壓力成比例的作用力。任何壓力的變化將會由此導(dǎo)致活塞上作用力的相應(yīng)變化。氣缸壓力的頻率將會導(dǎo)致同一頻率下的扭轉(zhuǎn)振動。換句話說，壓力的頻譜將會反映在通過系統(tǒng)的機械部件適當(dāng)修改的主軸的扭轉(zhuǎn)振動頻譜上。
通常采用虛線所示的開/關(guān)閥噴射燃料，這樣導(dǎo)致壓力相對快速地提高。圖4中的實壓力曲線是采用常規(guī)燃料噴射閥控制的氣缸壓力變化的實例。兩個峰值pcomp，0和pmax，0及它們之間的谷值具有尖點曲率(sharp curvature)，導(dǎo)致壓力中的高頻組成，這樣又導(dǎo)致扭轉(zhuǎn)軸振動上相應(yīng)的高頻組成。
圖4中的虛線表示壓縮壓力pcomp，1和最大壓力pmax，1以及它們之間的谷值已經(jīng)采用本發(fā)明的方法得到平滑的壓力曲線。平滑(虛線)壓力曲線具有兩個特征，每個特征都降低了振動。第一特征是，降低了最大壓力，這本身降低了活塞上的作用力并由此還降低了振動。第二特征是，壓力曲線得到了平滑，由此壓力中的高頻組成與實線壓力曲線相比明顯減少。如果需要，還可以在保持最大壓力的同時獲得平滑的壓力曲線。這都可以采用以下本發(fā)明的方法來實現(xiàn)。
圖1中的發(fā)動機具有燃料噴射閥，其可以被控制以連續(xù)地或逐步地改變噴射壓力并且不只是開/關(guān)。連續(xù)(或準(zhǔn)連續(xù))可變閥可以被控制逐漸打開和關(guān)閉以形成燃料噴射壓力并由此形成燃料噴射速率。采用發(fā)動機的數(shù)學(xué)模型確定作為例如噴入燃料的函數(shù)的瞬時氣缸壓力。通過燃料噴射的準(zhǔn)確控制，尤其是對其初始相位，可以獲得更平滑的壓力曲線，其最大壓力降低并且高頻組成更少。特別是由此可以控制氣缸壓力的頻率組成，并且可以抑制預(yù)定頻率。
通常，在TDC之后0-5度開始燃料噴射，由此避免了過大的最大壓力。利用本發(fā)明的方法可以有利地更早甚至在TDC之前通過噴射閥的逐漸打開而開始燃料噴射，并且可以使TDC之后不久的壓降和谷值變得平滑。同時可以使具有尖點峰值的最大壓力變得平滑。在圖4中以虛曲線示出了典型結(jié)果。
在圖5-7中以虛曲線示出了常規(guī)的燃料噴射。在TDC之后開始燃料噴射并且在整個噴射周期內(nèi)噴射速率恒定。
在圖5中實燃料噴射曲線表示稍微在TDC之前開始燃料噴射并逐漸提高到比常規(guī)水平更低的拐點。
在圖6中稍微在TDC之后開始燃料噴射并逐漸提高到拐點。在拐點之后燃料噴射速率可以如圖6所示那樣保持恒定或者可以如圖5所示那樣變化。燃料噴射的終止取決于發(fā)動機載荷。
在圖7中示出了噴射壓力的階梯式變化。這一點可以采用具有有限數(shù)量離散位置的燃料噴射閥來實現(xiàn)，所述離散位置形成了相應(yīng)數(shù)量的離散噴射壓力和相應(yīng)的噴射速率。或者可以布置多個開/關(guān)噴射閥向同一氣缸內(nèi)噴射燃料，其中噴射閥可以得到單獨控制，并且這些閥可以依次得到致動以獲得噴射壓力的階梯式變化。這一點的優(yōu)點是發(fā)動機具有非常大的氣缸直徑，其中可以沿氣缸頂部分布兩個或多個單獨控制的噴嘴。所述閥可以是開/關(guān)式或階梯式或者甚至是可以連續(xù)控制的。
還在圖8中示出了可獲得的逐漸提高的噴射初始相位，其中快速反應(yīng)燃料噴射閥被控制噴射一系列小的離散噴射脈沖。通過降低脈沖之間的間隔(也就是提高它們的頻率)直到在其余噴射相位閥保持打開這一時刻，來獲得逐漸提高的噴射速率。由一個或多個小的離散噴射脈沖產(chǎn)生的初始噴射效果接近如圖5-6所示的逐漸打開噴射閥的效果，這在圖8中以虛線示出。
根據(jù)需要燃料噴射速率的變化可以像所示那樣是線性的或者在初始相位和其余噴射相位都是非線性的，并且以上實施方式可以變化和組合。
可以通過改變關(guān)閉排氣閥的時間來實現(xiàn)壓縮壓力pcomp的變化。排氣閥過早的關(guān)閉導(dǎo)致更高的壓縮壓力，并且排氣閥的過晚關(guān)閉導(dǎo)致更低的壓縮壓力。該方法主要導(dǎo)致氣缸壓力的總體降低以及由此導(dǎo)致振動的全面下降并且可以與逐漸提高燃料噴射速率組合使用。
權(quán)利要求
1.一種操作十字頭式大型活塞發(fā)動機(10)尤其是兩沖程發(fā)動機的方法，所述發(fā)動機具有至少一個氣缸(16)、受控燃料噴射系統(tǒng)以及受控排氣系統(tǒng)，所述方法包括控制燃料噴射系統(tǒng)和/或排氣系統(tǒng)以控制預(yù)定頻率下的氣缸壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括控制燃料噴射系統(tǒng)以通過逐漸提高燃料噴射速率而開始燃料噴射。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃料噴射速率是連續(xù)提高的。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃料噴射速率是階梯式提高的。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過執(zhí)行一個或多個離散噴射使燃料噴射速率得到提高。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于，通過控制排氣閥的關(guān)閉控制氣缸壓力。
7.如權(quán)利要求1-6中任意一項所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定頻率從由發(fā)動機軸旋轉(zhuǎn)頻率及其倍數(shù)組成的頻率組中選擇。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項所述的方法，所述發(fā)動機具有至少兩個可選擇的操作模式(A，B)，每個操作模式包括操作參數(shù)和操作狀態(tài)，所述操作參數(shù)和操作狀態(tài)得到最優(yōu)化以獲得發(fā)動機轉(zhuǎn)速(n)范圍內(nèi)的特定性能，并且每個操作模式(A，B)產(chǎn)生取決于發(fā)動機部件(12)上或由發(fā)動機激勵的裝置(11)的部件(13，14，15)上的振動應(yīng)力級(τ)的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，所述方法包括以選定的第一操作模式(A)操作發(fā)動機，在每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速(n)下確定發(fā)動機部件上或由發(fā)動機激勵的裝置的部件上的振動應(yīng)力級(τ)，將所確定的振動應(yīng)力級(τ)與預(yù)定的振動應(yīng)力級限值(τ1，τ2)進行比較，如果確定的振動應(yīng)力級超過預(yù)定的振動應(yīng)力級限值，則修正所選操作模式中的一個或多個操作參數(shù)或者變換到第二操作模式(A1，A2，B，B1)，以降低振動應(yīng)力級(τ)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括當(dāng)利用修正的操作參數(shù)或以第二操作模式(A1，A2，B，B1)操作發(fā)動機時假定發(fā)動機以第一操作模式(A)操作，則在每一發(fā)動機轉(zhuǎn)速(n)下確定在發(fā)動機部件上或在由發(fā)動機激勵的裝置的部件上存在的通過計算推定的振動應(yīng)力級(τ)，將推定的振動應(yīng)力級(τ)與預(yù)定的振動應(yīng)力級限值(τ1，τ2)進行比較，如果推定的振動應(yīng)力級不超過預(yù)定的振動應(yīng)力級限值，則以第一操作模式(A)操作發(fā)動機。
10.一種十字頭式大型活塞發(fā)動機(10)，尤其是兩沖程發(fā)動機，具有至少一個氣缸(16)、受控燃料噴射系統(tǒng)以及受控排氣系統(tǒng)，所述發(fā)動機被構(gòu)造成根據(jù)權(quán)利要求1-9中任意一項所述的方法進行操作。
全文摘要
本方法包括控制燃料噴射系統(tǒng)和/或排氣系統(tǒng)以控制預(yù)定頻率下的氣缸壓力。尤其是本方法包括控制燃料噴射系統(tǒng)以通過逐漸提高燃料噴射速率來啟動燃料噴射。計算或測量壓力，并且進行頻率分析例如FFT分析以確定每一頻率下的壓力分量。采用數(shù)學(xué)模型確定每一頻率下的最終振動。通過準(zhǔn)確地控制燃料噴射尤其是其初始相位，可以獲得更平滑的壓力曲線，該曲線高頻組成更少和/或最大壓力得到降低。從而可以控制氣缸壓力的頻率組成，并且可以抑制預(yù)定壓力。
文檔編號F02D35/02GK1977099SQ200580019885
公開日2007年6月6日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月17日
發(fā)明者K·延森, P·倫達爾, M·普里姆 申請人:曼B與W狄賽爾公司