專利名稱：用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法和裝置。由專業(yè)書籍“內(nèi)燃機(jī)手冊(cè)”(編者 Richard von Basshuysen、Fred Schafer，第二版，Vieweg & Sohn有限責(zé)任出版公司，2002年6月，第79 — 80頁)已知一種雙慣量飛輪， 其具有與內(nèi)燃機(jī)曲軸剛性耦接的第一慣量飛輪和通過離合器與變速器耦接的第二慣量飛輪。第一慣量飛輪和第二慣量飛輪通過彈簧旋轉(zhuǎn)彈性地(drehelastisch)相互耦接。通過彈簧，一方面可以抑制由傳動(dòng)系中運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量體的失衡導(dǎo)致的不均勻性，另一方面可以抑制由內(nèi)燃機(jī)活塞的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)不均勻性。由此可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)系的良好的振動(dòng)特性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)較高的駕駛舒適性。雙慣量飛輪可以描述成彈簧一慣量一系統(tǒng)。它具有取決于彈性常數(shù)、第一和第二慣量飛輪的質(zhì)量與摩擦系數(shù)的自然頻率。在內(nèi)燃機(jī)的一定轉(zhuǎn)速下會(huì)出現(xiàn)諧振，諧振對(duì)安靜運(yùn)行有影響。諧振頻率通常低于空載轉(zhuǎn)速。在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)和停止時(shí)，該范圍常常很快地就過去了，致使所述諧振未出現(xiàn)。但如果例如在起動(dòng)時(shí)起動(dòng)器過早地脫離接合(ausspuren)，或者如果例如通過離合器迫使內(nèi)燃機(jī)在其空載轉(zhuǎn)速以下運(yùn)行，就會(huì)出現(xiàn)在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)伴隨雙慣量飛輪的諧振運(yùn)行的情況。另一方面，例如在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，在溫度很低的情況下，會(huì)出現(xiàn)在該轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行而不產(chǎn)生諧振的情況。對(duì)于產(chǎn)生諧振的情況，要對(duì)內(nèi)燃機(jī)的控制進(jìn)行適當(dāng)干預(yù)，以避免雙慣量飛輪受損。 這種干預(yù)應(yīng)例如通過切斷噴射來基本上減小內(nèi)燃機(jī)的扭矩。但對(duì)于內(nèi)燃機(jī)在相應(yīng)的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)運(yùn)行而未產(chǎn)生諧振的情況，不允許減小扭矩或者甚至切斷噴射，因?yàn)榉駝t的話，在溫度低時(shí)例如無法起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的目的是，提出用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法和裝置，借此能明確地識(shí)別出是否產(chǎn)生了諧振，且僅在諧振情況下才對(duì)控制進(jìn)行適當(dāng)?shù)母深A(yù)。該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求的特征得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求中說明。本發(fā)明的特征在于用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法和相應(yīng)的裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)帶燃燒室的氣缸，其中將燃料噴入到氣缸中，其中設(shè)定一個(gè)特別是用于切斷燃料噴入到氣缸中的邏輯值，該方法具有如下步驟根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)的變化曲線來求得轉(zhuǎn)速的局部最大值；求得在轉(zhuǎn)速的局部最大值與當(dāng)前測(cè)量值之間的轉(zhuǎn)速差；根據(jù)所求得的轉(zhuǎn)速差將邏輯值置位。特別是用于切斷燃料噴入到氣缸中的邏輯值通常用于控制內(nèi)燃機(jī)，使得通過邏輯值的置位來引入一種措施，借助這種措施引起內(nèi)燃機(jī)的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，在轉(zhuǎn)速的局部最大值與當(dāng)前測(cè)量值之間的轉(zhuǎn)速差處于一個(gè)導(dǎo)致邏輯值置位的值。該邏輯值優(yōu)選也被設(shè)計(jì)成用于減小內(nèi)燃機(jī)扭矩的邏輯值，其中減小內(nèi)燃機(jī)扭矩尤其為切斷燃料噴入到氣缸中。這具有如下優(yōu)點(diǎn)一旦識(shí)別到與內(nèi)燃機(jī)耦接的雙慣量飛輪出現(xiàn)自振，可以切斷內(nèi)燃機(jī)。為了識(shí)別可能的自振，僅需內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的高時(shí)間分辨率形式的測(cè)量信號(hào)的變化曲線。為了識(shí)別自振，除了轉(zhuǎn)速測(cè)量外，無需其它參數(shù)測(cè)量。由此可以非常可靠地識(shí)別自振。根據(jù)一種有利的實(shí)施方式，一旦轉(zhuǎn)速差大于或等于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值，計(jì)數(shù)器值就增大。一旦該計(jì)數(shù)器值大于或等于預(yù)先確定的計(jì)數(shù)器閾值，就將邏輯值置位。這具有如下優(yōu)點(diǎn)可以預(yù)先確定轉(zhuǎn)速的變量的數(shù)量，這些變量在其大小方面會(huì)有助于雙慣量飛輪的自振。根據(jù)另一種有利的實(shí)施方式，以大約10毫秒的時(shí)間分辨率檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)
量信號(hào)。這具有如下優(yōu)點(diǎn)在這樣的采樣率情況下，能良好地確定內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的變量，如為了確定雙慣量飛輪的自振而需要這些變量。下面借助示意圖詳細(xì)地介紹實(shí)施例。附圖示出


圖1示出具有控制裝置的內(nèi)燃機(jī)； 圖2為傳動(dòng)系的方框圖； 圖3為在控制裝置中執(zhí)行的程序的流程圖；和圖4示出內(nèi)燃機(jī)的信號(hào)的時(shí)間變化曲線。相同構(gòu)造或功能的部件在所有附圖中均標(biāo)有相同的附圖標(biāo)記。圖1中示出內(nèi)燃機(jī)，其具有進(jìn)氣道10、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體12、氣缸頭13和排氣道14。進(jìn)氣道10優(yōu)選包括節(jié)流閥15、匯集器16和吸管17。吸管17朝向氣缸Zl在進(jìn)入通道處伸入到發(fā)動(dòng)機(jī)缸體12的燃燒室沈中。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體12包括曲軸18，該曲軸通過連桿20與氣缸 Zl的活塞21耦接。氣缸頭13包括閥機(jī)構(gòu)(Ventiltrieb)，該閥機(jī)構(gòu)帶有氣體進(jìn)入閥22和氣體排出閥對(duì)。氣缸頭13還包括噴射閥觀。噴射閥觀也可以替代地設(shè)置在吸管17中。內(nèi)燃機(jī)還具有控制裝置35，該控制裝置帶有傳感器，這些傳感器能夠檢測(cè)不同的測(cè)量參數(shù)，并分別求得測(cè)量參數(shù)的值?？刂蒲b置35根據(jù)至少一個(gè)測(cè)量參數(shù)來求得調(diào)節(jié)參數(shù)，然后可以把調(diào)節(jié)參數(shù)轉(zhuǎn)換成一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)信號(hào)，用于借助相應(yīng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) (Stellantrieb)來控制調(diào)節(jié)件?？刂蒲b置35也可以稱為用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的裝置。這些調(diào)節(jié)件例如是節(jié)流閥15、氣體進(jìn)入閥和氣體排出閥22J4或噴射閥28。傳感器包括曲軸角度傳感器40，該曲軸角度傳感器檢測(cè)曲軸角度，曲軸角度可以配屬于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速。除了氣缸Zl外，優(yōu)選還設(shè)置有其它氣缸Z2至Z4，這些氣缸同樣配設(shè)有相應(yīng)的調(diào)節(jié)件和必要時(shí)的傳感器。內(nèi)燃機(jī)因此可以包括任意數(shù)量的氣缸。圖2為具有曲軸18的傳動(dòng)系50的方框圖，該曲軸與雙慣量飛輪52耦接。雙慣量飛輪52具有第一慣量飛輪M和第二慣量飛輪56。第一慣量飛輪M和第二慣量飛輪56通過彈性的部件58和/或阻尼的部件60相互耦接。傳動(dòng)系50具有離合器62和變速器64， 該變速器與汽車的主動(dòng)輪耦接。雙慣量飛輪52用作機(jī)械式的低通過濾器，借此能特別是避免曲軸18的旋轉(zhuǎn)不均勻性傳遞到變速器64上。為了使得內(nèi)燃機(jī)工作，可以在控制裝置35的程序存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)程序，在內(nèi)燃機(jī)工作期間執(zhí)行該程序。借助程序可以采取用于減小內(nèi)燃機(jī)扭矩的措施。特別是可以禁止燃料通過噴射閥28輸入到氣缸例如燃燒室沈中。
用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法流程程序在圖3中示出。在步驟SlO中，優(yōu)選在鄰近汽車工作開始時(shí)，程序開始執(zhí)行，必要時(shí)對(duì)變量進(jìn)行初始化。這種開始優(yōu)選在內(nèi)燃機(jī)開始工作時(shí)進(jìn)行。在步驟S12中，通過高時(shí)間分辨率的測(cè)量，優(yōu)選以10毫秒的采樣率檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速 N_FAST。在步驟S14中，由所求得的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的變化曲線來求得內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的局部最大該局部最大值N_FAST_MAX尤其是內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的變化曲線的最近的局部最大值。在步驟S16中，求得局部最大值N_FAST_MAX與轉(zhuǎn)速的當(dāng)前測(cè)量值N_FAST_MES之間的轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF。在步驟S18中，檢查轉(zhuǎn)速gN_FAST_DIF是否大于或等于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值C_ N_FAST_DIF_MAX。如果步驟S18中確定轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF小于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值C_ N_FAST_DIF_MAX,則程序在步驟S16中繼續(xù)執(zhí)行。如果轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF大于或等于轉(zhuǎn)速差閾值C_N_FAST_DIF_MAX，則程序在另一步驟S20中繼續(xù)執(zhí)行。 在步驟S20中，計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX增大。在另一步驟S22中，檢查計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX是否大于或等于預(yù)先確定的計(jì)數(shù)器閾如果該條件未得到滿足，則程序在步驟S14中繼續(xù)執(zhí)行。如果計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX大于或等于預(yù)先確定的計(jì)數(shù)器閾值C_CTR_N_DIF_MAX，則程序在步驟S24中繼續(xù)執(zhí)行。在步驟SM中，把邏輯值LV_FOTT置為值真。把邏輯值LV_FOTT置為真與引入一種措施相關(guān)聯(lián)，采取該措施將引起內(nèi)燃機(jī)的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF處于一個(gè)導(dǎo)致邏輯值LV_FCUT置位的值。為此優(yōu)選采取措施，以便減小內(nèi)燃機(jī)的扭矩。特別是禁止燃料通過噴射閥觀輸入到氣缸中。在步驟S26中，用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的程序結(jié)束。在圖4中示出了內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST、轉(zhuǎn)速局部最大值N_FAST_MAX、計(jì)數(shù)器值CTR_ N_DIF_MAX和邏輯值LV_FCUT的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)的變化曲線。內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的測(cè)量信號(hào)優(yōu)選以大約10毫秒的時(shí)間分辨率來檢測(cè)，如由在時(shí)間軸T上示范性地標(biāo)出的值可見。在分辨率為10毫秒的情況下，能特別清晰地辨別出內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的動(dòng)態(tài)特性，這種動(dòng)態(tài)特性如特定地在雙慣量飛輪52出現(xiàn)自振時(shí)產(chǎn)生。轉(zhuǎn)速局部最大值N_FAST_MAX的信號(hào)按照極限指示器(Schl印pzeiger)來設(shè)計(jì)，其中在達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速局部最大值N_FAST_MAX時(shí)，就把該極限指示器置為所達(dá)到的轉(zhuǎn)速局部最大值N_FAST_MAX的值。在轉(zhuǎn)速N_FAST的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)下降期間，該極限指示器保持所達(dá)到的轉(zhuǎn)速局部最大值N_FAST_MAX的值，直至達(dá)到內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的局部最小值N_FAST_MIN。然后把極限指示器置為零。如果內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的局部最大與所達(dá)到的局部最小之間的轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF大于或等于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值C_N_FAST_DIF_MAX，則計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX增大(圖4中的時(shí)刻T_1和T_3)。如果內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的局部最大與所達(dá)到的局部最小之間的轉(zhuǎn)速差N_FAST_DIF小于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值C_N_FAST_DIF_MAX，則計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX保持不變(圖4中的時(shí)刻T_2)。如果計(jì)數(shù)器值CTR_N_DIF_MAX達(dá)到了大于或等于預(yù)先確定的閾值C_N_FAST_DIF_ MAX (在圖4的范例中，該閾值C_N_FAST_DIF_MAX等于3)的值，就把邏輯值LV_FCUT置為邏輯值真(圖4中的時(shí)刻T_3)，用于切斷燃料噴射到氣缸中。采用該方法可以引起內(nèi)燃機(jī)的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)通過曲軸18與內(nèi)燃機(jī)耦接的雙慣量飛輪52的自振激勵(lì)。特別地，可以減少或調(diào)節(jié)燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)氣缸中，一旦識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)具有一種動(dòng)態(tài)特性，由這種動(dòng)態(tài)特性可知，它會(huì)導(dǎo)致雙慣量飛輪52的自然諧振。特別有利的是，僅需知道內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速N_FAST的高時(shí)間分辨率形式的測(cè)量信號(hào)的變化曲線，就能防止雙慣量飛輪52的可能的自振激勵(lì)。尤其是不必為了能在雙慣量飛輪 52的自振激勵(lì)情況與沒有這種激勵(lì)的工作情況之間進(jìn)行區(qū)分而求取其它測(cè)量參數(shù)。由此特別是在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)時(shí)，在較低的外部溫度下，采用所述方法既能避免不必要的切斷燃料噴入到內(nèi)燃機(jī)氣缸中，又能實(shí)現(xiàn)可靠地探測(cè)雙慣量飛輪52的自振激勵(lì)，因?yàn)椴捎盟龇椒▽⒅苯忧蟮脙?nèi)燃機(jī)的運(yùn)行特性，而不是借助其它測(cè)量參數(shù)和模型僅僅近似地描述該運(yùn)行特性。在駕駛員錯(cuò)誤地操縱離合器時(shí)，可以通過相應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)可靠地探測(cè)雙慣量飛輪52的自振激勵(lì)?？傊?，由此可以非?？煽康刈R(shí)別出雙慣量飛輪52的可能的自振激勵(lì)，并避免其它信號(hào)傳感器的測(cè)量結(jié)果的錯(cuò)誤判斷。
權(quán)利要求
1.一種用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法，該內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)帶燃燒室(26)的氣缸 (Zl - Z4)，其中將燃料噴入到氣缸(Zl - Z4)中，其中采用該方法設(shè)定一個(gè)特別是用于切斷燃料噴入到氣缸(Zl - Z4)中的邏輯值(LV_FOTT)，該方法具有如下步驟-根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(N_FAST)的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)的變化曲線來求得轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)；-求得在轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)與當(dāng)前測(cè)量值(N_FAST_MES)之間的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)；和-根據(jù)所求得的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)將邏輯值(LV_FCUT)置位。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中-一旦轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)大于或等于預(yù)先確定的轉(zhuǎn)速差閾值(C_N_FAST_DIF_ MAX)，計(jì)數(shù)器值(CTR_N_DIF_MAX)就增大；--旦該計(jì)數(shù)器值(CTR_N_DIF_MAX)大于或等于預(yù)先確定的計(jì)數(shù)器閾值(C_CTR_N_DIF_MAX)，就將邏輯值(LV_FCUT)置位。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中以大約10毫秒的時(shí)間分辨率檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速 (N_FAST)的測(cè)量信號(hào)。
4.一種用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)帶燃燒室(26)的氣缸 (Zl - Z4)，所述燃燒室被設(shè)計(jì)用于將燃料噴入到氣缸中，其中所述裝置被設(shè)計(jì)用于設(shè)定一個(gè)特別是用于切斷燃料噴入到氣缸(Zl - Z4)中的邏輯值(LV_FOTT)；-用于根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(N_FAST)的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)的變化曲線來求得轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)；-用于求得在轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)與當(dāng)前測(cè)量值(N_FAST_MES)之間的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)；和-用于根據(jù)所求得的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)將邏輯值(LV_FCUT)置位。
全文摘要
用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法和裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)帶燃燒室(26)的氣缸(Z1－Z4)。將燃料噴入到氣缸中。采用該方法設(shè)定一個(gè)特別是用于切斷燃料噴入到氣缸中的邏輯值(LV_FCUT)，該方法具有如下步驟根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(N_FAST)的高時(shí)間分辨率的測(cè)量信號(hào)的變化曲線來求得轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)；求得在轉(zhuǎn)速的局部最大值(N_FAST_MAX)與當(dāng)前測(cè)量值(N_FAST_MES)之間的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)；根據(jù)所求得的轉(zhuǎn)速差(N_FAST_DIF)將邏輯值(LV_FCUT)置位。
文檔編號(hào)F02D41/34GK102405343SQ201080017528
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月20日
發(fā)明者迪特爾 F. 申請(qǐng)人:歐陸汽車有限責(zé)任公司