用于λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中的燃燒的λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法，其中最佳的空氣燃料比或者最佳的點火角由以下特征確定，用該特征能夠確定扭矩的估算值并且該特征基于對內(nèi)燃機中曲軸轉(zhuǎn)速的分析。本發(fā)明還提出相應的裝置、尤其具有至少一個調(diào)節(jié)單元和存儲單元的發(fā)動機控制單元，用于實施所述方法。在此按本發(fā)明提出，作為調(diào)節(jié)參量，噴入的燃料量或者點火角從一個燃燒循環(huán)到直接或間接跟隨的下一個燃燒循環(huán)在不同的值之間變化并且分析基于轉(zhuǎn)速的所述特征的變化用于進行扭矩估算。利用所述方法及裝置能夠尤其在單氣缸內(nèi)燃機中提高效率或最大功率或者降低有害物質(zhì)排放或者能夠?qū)崿F(xiàn)所有標準之間盡可能最佳的折衷方案。
【專利說明】用于λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中的燃燒的λ調(diào)節(jié)以及點火角 調(diào)節(jié)的方法，其中最佳的空氣燃料比或者最佳的點火角由下述特征來確定，利用所述特征 能夠確定用于扭矩的估算值并且所述特征基于對內(nèi)燃機中曲軸的轉(zhuǎn)速的分析。
[0002] 此外，本發(fā)明涉及一種用于實施所述方法的裝置、尤其發(fā)動機控制單元。

【背景技術(shù)】
[0003] 為了減少具有汽油發(fā)動機的車輛中的排放，通常使用3向催化器作為廢氣凈化設 備，其只在用較高精度調(diào)節(jié)空氣燃料比λ時才足夠地改造廢氣。為此目的，借助于支承在 廢氣凈化設備前面的廢氣探測儀測量空氣燃料比λ。
[0004] 在具有帶有氣缸的內(nèi)燃機的兩輪應用中，尤其在廉價的摩托車例如機動自行車或 輕便摩托車中存在以下問題，即由于不存在傳感機構(gòu)經(jīng)常不能進行λ調(diào)節(jié)或者點火角調(diào) 節(jié)，如其通常在具有汽油發(fā)動機的車輛中通常并且也在法規(guī)上關(guān)于遵守排放規(guī)定所規(guī)定的 那樣。
[0005] 在此，例如通常借助于在一個或多個所述應用車輛上的應用實現(xiàn)相應點火角的調(diào) 節(jié)。所獲得的使用的點火角對于消耗、排放、可行駛性等的參數(shù)來說是優(yōu)化的。然而在批量 使用中，與運行相關(guān)的發(fā)動機參數(shù)隨著車子的不同而嚴重波動。此外，也在一個或相同的車 輛的使用壽命期間獲得可識別的波動。對于最佳的燃燒效率來說并且由此也對于燃料消耗 來說，需要這種固定的相位位置，即在活塞的上死點（OT)后面大約8°的曲軸角度處在燃 燒沖程中燃燒大約50%的燃料量。如果由于在固定的曲軸角度中的波動而不遵守燃燒的這 種最佳的相位位置，那么尤其在消耗方面會出現(xiàn)缺點。
[0006] 當由于內(nèi)燃機的不同的運行階段或者由于燃料燃燒值中的波動而出現(xiàn)波動時并 且不提供起作用的λ調(diào)節(jié)時，如在上面所述的應用中經(jīng)常所出現(xiàn)的那種情況一樣時，在遵 守排放限值方面產(chǎn)生類似的問題。
[0007] 對于PKW (轎車）應用來說，已知若干種方法，例如噴入量校正、燃燒位置估計或者 中斷識別。然而由于氣缸的影響的疊加，強烈地限制了分析方案。
[0008] 由DE 10 2009 002 096 Al例如公開了一種用于運行具有至少兩個氣缸的內(nèi)燃機 的方法和裝置，其以儲存在油箱中的燃料能夠以不同的燃料品質(zhì)和/或儲存的以不同的混 合比例存在的燃料混合物來運行，并且其中不同的燃料品質(zhì)和/或不同成分的燃料混合物 要求用于實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的不同的空氣燃料比并且/或者具有不同的蒸發(fā)特性。根據(jù)這個發(fā) 明提出，在內(nèi)燃機的后啟動階段在至少一個第一氣缸上將輸入氣缸的燃料量以氣缸所特有 的方式變成稀薄或者豐厚的空氣燃料混合物并且在至少一個第二氣缸上相應地變化成豐 厚或者稀薄的空氣燃料混合物。此外提出，隨后分析兩個氣缸的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的差異，其中分 析所述變化對兩個氣缸的運行不平穩(wěn)性的差異的影響并且從中實施對于所有氣缸的燃料 匹配或者確定燃料成分。
[0009] 在兩輪應用中，也就是在應用或者說使用具有僅僅一個氣缸的內(nèi)燃機時，除去了 多個氣缸的影響的疊加，從而更簡單地分析基于轉(zhuǎn)速的方法。
[0010] 在申請者的還沒有公開的用內(nèi)部文件登記號R. 343279, R. 340722以及R. 340723 表示的文件描述了不同的方法以及實施這些方法的裝置，其一方面描述了 λ估算、扭矩估 算或點火角特性曲線族建立，這些用于尤其在前面所述的應用中使得燃料消耗以及有害物 質(zhì)排放最小化。
[0011] R. 343279描述了一種方法以及一種實施該方法的合適的裝置用來建立用于帶有 至少一個氣缸的內(nèi)燃機的點火角特性曲線族，其中在發(fā)動機以常規(guī)間隔重復的運行中各個 用于內(nèi)燃機中的燃燒的扭矩從以下特征中導出，該特征基于對內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)速的分析。在 此提出，在起動運行點時基于用于點火角的開始值，點火角的值圍繞開始值根據(jù)系統(tǒng)變化， 并且將點火角的值作為最佳的點火角值記入特性曲線族中，在該特性曲線族中形成了最大 扭矩。所述方法基于內(nèi)燃機的扭矩或者說功率的基于轉(zhuǎn)速的特征提供了點火角的在線優(yōu)化 方案。
[0012] 具有內(nèi)部文件登記號R. 340722的申請文件描述了一種方法以及用于實施該方法 的裝置用于估算具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中燃燒的扭矩的絕對值，其中扭矩從以下特征 中導出，該特征基于對內(nèi)燃機曲軸的轉(zhuǎn)速的分析，并且其中從在燃燒前至少一個范圍內(nèi)尤 其在壓縮階段開始或者之前求得的并且在燃燒之后至少一個區(qū)域內(nèi)尤其在內(nèi)燃機的至少 一個氣缸中的燃燒階段結(jié)束或者之后求得的轉(zhuǎn)速值中計算所述特征。
[0013] 具有內(nèi)部文件登記號R. 340723的并行申請文件描述了一種方法以及用于實施該 方法的裝置用來估算用于在具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中燃燒的空氣燃料比，其中空氣燃 料比由壓縮階段的至少一個區(qū)域中轉(zhuǎn)速的至少一個值和內(nèi)燃機的至少一個氣缸的燃燒階 段的至少一個區(qū)域中轉(zhuǎn)速的至少一個值中計算得出。在此，在輸入內(nèi)燃機的燃料量的逐步 的變化下實施所述特征的計算。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的任務是基于 申請人:的前面所述的還沒有公開的文件，作為拓展方案提供 用于基于轉(zhuǎn)速的λ和/或點火角調(diào)節(jié)的方法，用該方法能夠提高效率、增加功率和/或降 低有害物質(zhì)排放或者至少實現(xiàn)由這些標準構(gòu)成的盡可能好的折衷方案。
[0015] 此外，本發(fā)明的任務是提供一種相應的用于實施所述方法的裝置。
[0016] 涉及方法的任務通過以下方法得到解決，即噴入的燃料量或者點火角作為調(diào)節(jié)參 量從一個燃燒循環(huán)到直接或者間接例如在每第η個循環(huán)之后跟隨的下一個燃燒循環(huán)在不 同的值之間變化，并且分析基于轉(zhuǎn)速的特征的變化從而進行扭矩估算。當然也能夠替代地 由燃燒壓力計算扭矩估值，如果目標車輛裝有燃燒室壓力傳感器的話。通過一個循環(huán)到另 一個循環(huán)的變化，獲得了三個重要的優(yōu)點。一方面例如在燃料填充量或轉(zhuǎn)速變化時防止和 /或自動地考慮運行點變化，這表示點火角調(diào)節(jié)以及λ調(diào)節(jié)的干擾參量。另一方面為了 扭矩估算僅需要特征的變化，這又有利于相對于干擾參量的魯棒性提高。分析基于轉(zhuǎn)速的 特征的絕對值來進行扭矩估值是有缺陷的并且會特別地根據(jù)車輛而變化。相對于在文件 R. 340722中所描述的措施，所述方法提供了重要的改進方案。最后，能夠通過從一個循環(huán)到 另一個循環(huán)的變化來導出直接的調(diào)節(jié)參量，該調(diào)節(jié)參量用于滿足優(yōu)化標準?？傊?，能夠更快 并且魯棒性更好地調(diào)節(jié)所希望的最佳的狀態(tài)。相對于在例如沒有使用額外的傳感器、例如 氧氣傳感器的情況下純粹地預控制參數(shù)來說，按本發(fā)明的方法提供了以下優(yōu)點，即能夠在 不同的標準方面優(yōu)化空氣燃料比以及點火角。由此能夠提高效率、增加功率和/或降低有 害物質(zhì)排放或者實現(xiàn)由這些標準構(gòu)成的至少一個盡可能好的折衷方案。
[0017] 因為除了 λ值以及點火角之外，轉(zhuǎn)速以及實際的空氣量也對所得到的扭矩產(chǎn)生 影響，重要的是，總是在運行點保持相同時比較所產(chǎn)生的用于不同的點火角或者用于不同 的λ值的扭矩。因此提出，為基于轉(zhuǎn)速的用于λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的函數(shù)（Funktion) 使用所得到的扭矩與噴入的燃料量以及由此與λ值以及與點火角或者從中求得的燃燒重 心位置的關(guān)系，其中根據(jù)點火角幾乎恒定時的λ值或者根據(jù)λ值幾乎恒定時的點火角來 確定所得到的扭矩的變化。
[0018] 在優(yōu)選的方法變型方案中提出，使得調(diào)節(jié)參量、即噴入量和點火角分別圍繞規(guī)定 的參考值循環(huán)地變化，其中使得調(diào)節(jié)參量基于所述參考值分別交替地以確定的并且可用的 值朝一個方向并且隨后朝另一方向變化，其中作為調(diào)節(jié)參量分析兩個直接或者間接跟隨的 循環(huán)的扭矩之間的扭矩差。所述調(diào)節(jié)參量的循環(huán)的變化提供了循環(huán)變化的扭矩，其中該扭 矩變化取決于調(diào)節(jié)參量的各個絕對值或者說參考值。
[0019] 在特別有利的方法變型方案中提出，執(zhí)行具有扭矩差作為調(diào)節(jié)參量并且將主導參 量定義到發(fā)動機控制裝置中的調(diào)節(jié)器，用該調(diào)節(jié)器至少部分時間根據(jù)所調(diào)節(jié)的狀態(tài)將匹配 值保存在用于點火角和/或噴入量的特性曲線族中。
[0020] 這種調(diào)節(jié)不必持續(xù)地激活，而是能夠像方法變型方案設置的那樣，根據(jù)運行點和/ 或行駛情況地接通或斷開。
[0021] 按本發(fā)明的方法的大可變性在于，根據(jù)調(diào)節(jié)目標預先給定用于主導參量的不同的 值。由此能夠使調(diào)節(jié)配合不同的優(yōu)化任務，例如純粹的點火角優(yōu)化、λ調(diào)節(jié)到可預先給定 的目標λ值上或者組合的點火角以及λ調(diào)節(jié)。
[0022] 在此有利的是，對于點火角優(yōu)化作為調(diào)節(jié)目標來說，預先給定了零的扭矩差作為 主導參量。由此能夠調(diào)節(jié)點火角，其中產(chǎn)生用于這種運行點的最大的扭矩。由此，這種點火 角優(yōu)化提供了很好的提高內(nèi)燃機效率的方案。
[0023] 為了將λ調(diào)節(jié)到可預先給定的目標值上，能夠為作為調(diào)節(jié)目標的λ值預先給定 不同于零的扭矩差作為主導參量，或者基于與其他影響參數(shù)例如溫度、空氣量、點火角或內(nèi) 燃機的重心位置的關(guān)系預先給定不同于扭矩差的主導參量。由此能夠調(diào)節(jié)確定的λ值，例 如λ =1。通過這種調(diào)節(jié)策略能夠改善沒有或者具有不起作用的或者準備運行的氧氣傳感器 的內(nèi)燃機的效率和排放。
[0024] 在組合的點火角以及λ調(diào)節(jié)中有利的是，用交替的主導參量進行交替的調(diào)節(jié)，如 前面所描述的一樣，其中當由于當前的調(diào)節(jié)干預，調(diào)節(jié)參量之一的參考值變化得超過了可 用的極限值時，結(jié)束剛才激活的調(diào)節(jié)干預并且激活相應另外的調(diào)節(jié)器，或者如果沒有超過 極限值時，根據(jù)規(guī)定的邏輯交替地激活以及解除激活。由此能夠非常有效地不僅優(yōu)化λ值 以及由此內(nèi)燃機的效率，而且也優(yōu)化了其有害物質(zhì)排放。
[0025] 在另一方法變型方案中提出，在用于調(diào)節(jié)最大扭矩的組合的點火角調(diào)節(jié)以及入 調(diào)節(jié)中假定用作主導參量的扭矩差為零值或者不同于零的扭矩差。后者在優(yōu)化排放特性時 是有利的。通過所述調(diào)節(jié)策略能夠在預先給定的節(jié)流閥位置中實現(xiàn)最大的功率，或者也實 現(xiàn)由功率和排放構(gòu)成的很好的折衷方案。
[0026] 如果像優(yōu)選的方法變型方案在組合的點火角以及λ調(diào)節(jié)中提出的那樣，為了調(diào) 節(jié)作為調(diào)節(jié)參量的最大效率而使用取決于由可實現(xiàn)的扭矩（T)和噴入的燃料量（m fuel)構(gòu)成 的梯度的函數(shù)y=f (Arnfml/AT)，那么能夠在最小的單位燃料消耗方面實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
[0027] 特別優(yōu)選的方法變型方案提出，在前面所描述的優(yōu)化或者調(diào)節(jié)情況下將調(diào)節(jié)的和 /或優(yōu)化的調(diào)節(jié)參量保存在根據(jù)運行點的用于例如轉(zhuǎn)速、空氣量以及必要時扭矩的特性曲 線族中，從而即使在用于最佳調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的調(diào)節(jié)不激活時也提供所述值。
[0028] 特別有利的是，設置用于λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法變型方案在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn) 時實施。因為在內(nèi)燃機的這個運行階段中存在比較恒定的條件，所以在此能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)的 快速并且無誤差的優(yōu)化。
[0029] 所述方法的特別優(yōu)選的使用如前面在其不同的變型方案中描述的那樣，提出在具 有最多一個氣缸的用于摩托車的內(nèi)燃機中進行使用。沒有額外傳感機構(gòu)的多余花費，能夠 剛好在該應用領(lǐng)域中如開頭所提到地通常使勁位置僅僅使用純粹預控制不同的參數(shù)，這在 變化的周圍環(huán)境中或者由于出現(xiàn)批量控制而在內(nèi)燃機的組件中一起帶來用于實現(xiàn)盡可能 高的效率的缺點或者說用于降低有害物質(zhì)排放的缺點。此外，由于成本緣故經(jīng)常在這種應 用中例如在機動自行車或輕便摩托車中放棄額外的傳感機構(gòu)。相應地，用按本發(fā)明的方法 能夠在功率提升以及有害物質(zhì)降低方面實現(xiàn)明顯的改善。
[0030] 涉及裝置的任務通過以下方法得到解決，即所述發(fā)動機控制單元具有至少一個調(diào) 節(jié)單元，用該調(diào)節(jié)單元能夠?qū)嵤┣懊嫠枋龅姆椒ㄟB同其變型方案，并且具有至少一個存 儲單元尤其至少一個特性曲線族存儲器，其中能夠保存在實現(xiàn)調(diào)節(jié)之后與運行點相關(guān)的優(yōu) 化的調(diào)節(jié)參量。在此，發(fā)動機控制單元連同其組件能夠是上一級發(fā)動機控制裝置的集成的 組成部分。在此，調(diào)節(jié)方法的功能性能夠至少部分地基于軟件地在其中執(zhí)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 下面根據(jù)附圖中所示的實施例更詳細地闡述本發(fā)明。附圖示出： 圖1是扭矩與點火角的關(guān)系， 圖2是扭矩與λ值的關(guān)系， 圖3是扭矩估算值與λ值的關(guān)系， 圖4是λ調(diào)節(jié)以及其對相對燃料量的影響， 圖5是λ調(diào)節(jié)以及其對指示平均壓力的影響， 圖6是調(diào)節(jié)單元的普遍的結(jié)構(gòu)，以及 圖7是作為按本發(fā)明策略的λ調(diào)節(jié)的實施例的不同參數(shù)關(guān)于時間的曲線。

【具體實施方式】
[0032] 圖1示意性地在曲線圖10中示出了在λ值13恒定時扭矩11與點火角12的關(guān) 系。
[0033] 在圖2中在另一曲線圖10中示意性地示出了在點火角12恒定時扭矩11與λ值 13的關(guān)系。
[0034] 用于λ調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的、基于轉(zhuǎn)速的函數(shù)使用了所得到的扭矩11 (T)與 對應于λ值13的噴入的燃料量以及點火角12或者說由此得出的燃燒的重心位置的關(guān)系。 因為除了 λ值13以及點火角12以外，轉(zhuǎn)速16 (η)以及實際上的空氣量也對所得到的扭 矩11產(chǎn)生影響，所以重要的是，所產(chǎn)生的用于不同的點火角12和/或不同的λ值13的扭 矩11總是在運行點保持相同時進行比較。
[0035] 通過點火角12或λ值13從一個循環(huán)到另一循環(huán)的變化或者通過分別在不同的 規(guī)定的值之間每第η個燃燒循環(huán)之后的變化能夠確保，保持運行點足夠恒定或者說自動地 考慮運行點中的變化。
[0036] 調(diào)節(jié)參量、即噴入量以及由此λ值13和點火角12的循環(huán)的變化分別圍繞規(guī)定的 參考值實現(xiàn)。所述調(diào)節(jié)參量基于所述參考值分別交替地朝一個方向并且隨后朝另一方向以 規(guī)定的值為幅度變化。調(diào)節(jié)參量的循環(huán)的變化提供了循環(huán)變換的扭矩11，其中該扭矩變化 取決于調(diào)節(jié)參量的相應的絕對值或者說參考值。作為表征性的特征或者說作為調(diào)節(jié)參量， 使用兩個先后跟隨的扭矩11之間的差并且由此使用由于相應的調(diào)節(jié)參量的變化引起的扭 矩差18 ( ΛΤ，參見圖7)。
[0037] 為了確定所述扭矩差18,使用在R.340722中所描述的用于扭矩估算值的特征的 差。在此提出，所估算的扭矩14 (MWFimep)作為用于由于燃燒過程所做的功的特征來確定。 MWF在此代表"機械功特征"。估算的扭矩14 (MWFimep)在此代表通過轉(zhuǎn)速16估算的扭矩， 并且im印（英語）或者pmi (德語）代表指示平均壓力25。所估算的扭矩14 (MWFimep)在此 直接與指示平均值25有關(guān)，如同樣在R. 340722中所描述的那樣。在此提出，為了計算所述 特征分別使用來自曲軸的至少一個第一角度調(diào)節(jié)區(qū)域的轉(zhuǎn)速的至少一個第一值以及來自 曲軸的至少一個第二角度調(diào)節(jié)區(qū)域的轉(zhuǎn)速的至少一個第二值，其中所述曲軸的至少第一和 至少第二角度調(diào)節(jié)范圍關(guān)于活塞處于中間的上死點（OT)中的角度調(diào)節(jié)是相互對稱的。特 別有利的是，使用估算的扭矩H(MWF imep),該扭矩由OT之后的180°以及OT之前的180° 處的能量差計算得出。
[0038] 在圖3、4和5中圖形化地在另一曲線圖10中示出了所描述的方法以及例如λ值 13的關(guān)系。在圖3中示出了估算的扭矩H(MWF imep)根據(jù)λ值13的曲線。在此，示出了圍 繞用于相對燃料量的參考值21 (rK,ef)的表征性的變化24,其中相對燃料量20 (rK)根據(jù) 循環(huán)數(shù)19圍繞用于相對燃料量的參考值21 (rKMf)在用于相對燃料量的最大值22 (rU 和用于相對燃料量的最小值23(rKeven)之間變化，如其在圖4中的曲線圖10所示的一樣。 在此，表征性的變化24典型地在rK^zlKmrKd和rK even=90%rKMf的界限內(nèi)實現(xiàn)。在圖5中 曲線圖10中示出了相對燃料量20 (rK)根據(jù)循環(huán)數(shù)19的變化對指示平均壓力25 (imep 或pmi)的影響。
[0039] 利用作為調(diào)節(jié)參量的扭矩差18 ( Λ T)或者對主導參量的定義能夠通過所描述的 方法非常簡單地執(zhí)行調(diào)節(jié)器，通過該調(diào)節(jié)器能夠調(diào)節(jié)表征性的扭矩差18。為此，這種調(diào)節(jié)不 必持續(xù)地激活，而是根據(jù)運行點和/或行駛情況接通以及斷開。根據(jù)調(diào)節(jié)的狀態(tài)，將匹配值 保存到合適的用于點火角12和/或噴入的特性曲線族中，利用所述特性曲線族能夠?qū)崿F(xiàn)匹 配，而不用保持所述調(diào)節(jié)持續(xù)地激活。
[0040] 調(diào)節(jié)策略和可能的調(diào)節(jié)目標以及其可實現(xiàn)的用途在下面詳細地進行闡述。
[0041] 此外，圖6在調(diào)節(jié)圖30中示意性地描述了調(diào)節(jié)器的普遍的結(jié)構(gòu)，如其按本發(fā)明分 別用于點火角調(diào)節(jié)以及λ調(diào)節(jié)的一樣。示出了一種調(diào)節(jié)器，其中在調(diào)節(jié)器的入口側(cè)由取決 于時間的主導參量31w (t)得出估算的循環(huán)的扭矩差38ΛΤ (t)并且將由此得到的調(diào)節(jié)偏差 32e (t)輸入調(diào)節(jié)器單元42以及用于識別調(diào)節(jié)的額定狀態(tài)的探測單元48。作為調(diào)節(jié)器單 元42的輸出信號提供了調(diào)節(jié)器參考調(diào)節(jié)參量34uK (t)，該調(diào)節(jié)器參考調(diào)節(jié)參量一方面輸入 用于根據(jù)運行點存儲最佳的調(diào)節(jié)參量的存儲器單元49中并且另一方面與來自產(chǎn)生單元43 的信號結(jié)合起來在加法單元中產(chǎn)生循環(huán)的調(diào)節(jié)參量變化并且由此產(chǎn)生循環(huán)變化的調(diào)節(jié)參 量35u z(t)。在激活單元44中由所述信號產(chǎn)生調(diào)節(jié)參量33u (t)。通過由車輛確定的調(diào)節(jié) 系統(tǒng)45 -方面導出發(fā)動機轉(zhuǎn)速39nm()t (t)并且另一方面也導出節(jié)流閥角度40 (Khrattle (t)以 及估算的空氣量41maii (t)，將所求出的這些輸入存儲器單元49中。所述值也反饋到激活單 元44中。此外，能夠在入口側(cè)接通激活單元44的保存在存儲器單元49中的與運行點相關(guān) 的調(diào)節(jié)參量36u s (t)。在估算單元46中由高分辨率的發(fā)動機轉(zhuǎn)速39nm()t (t)導出估算的扭矩 37T(t)，該扭矩一方面輸入存儲器單元49并且另一方面輸入計算單元47用于計算估算的循 環(huán)的扭矩差38 Λ T (t)。
[0042] 在用于激活調(diào)節(jié)的單元(激活單元44)中通過邏輯器決定行駛情況是否適合于調(diào) 節(jié)點火角12和/或調(diào)節(jié)λ值13。如果解除激活所述調(diào)節(jié)，那么在調(diào)節(jié)器單元42中停止激 活并且分別從存儲器單元49中獲取調(diào)節(jié)參量、在此是與運行點相關(guān)的調(diào)節(jié)參量36u s(t)。在 能夠構(gòu)造成特性曲線族存儲器的存儲器單元49中還能夠保存來自第一次應用的值或者也 能夠保存已經(jīng)在前面提到的最佳或者調(diào)節(jié)的值。能夠通過分析所調(diào)節(jié)的額定狀態(tài)處于何種 程度來影響值的保存，這種分析在探測單元48中實現(xiàn)。根據(jù)調(diào)節(jié)目標，為主導參量31w (t) 預先給定不同的值。下面闡述可能的調(diào)節(jié)目標。
[0043] 在此區(qū)分下列調(diào)節(jié)目標： ?點火角優(yōu)化， ?將λ調(diào)節(jié)到規(guī)定的目標值上，以及 ?組合的點火角調(diào)節(jié)以及λ調(diào)節(jié)，具有下列變型方案 -調(diào)節(jié)到最大扭矩上 -調(diào)節(jié)到最小的單位燃料消耗上 -調(diào)節(jié)到由功率、油耗以及排放組成的盡可能好的折衷方案上。
[0044] 在純粹的點火角優(yōu)化中，使點火角12僅僅周期性地變化。在規(guī)定主導參量31w(t) 為〇 (扭矩差=〇)時，用最大扭矩11在這個運行點如此調(diào)節(jié)點火角12。如果通過調(diào)節(jié)干 預、也就是調(diào)整調(diào)節(jié)參量或者說參考點火角來使運行點變化，那么這個運行點變化是非臨 界的，因為會出現(xiàn)更穩(wěn)定的點。在這種點火角優(yōu)化中當然必須遵守爆震界限（Klopf grenz )。 遵守這種界限的方案已經(jīng)在R. 343279中得到了闡述。總之，所描述的點火角優(yōu)化方案提供 了非常好的用于提升效率的方案。
[0045] 在純粹的λ調(diào)節(jié)或混合調(diào)節(jié)中，使噴入量僅僅圍繞參考值循環(huán)地變化。通過圖3 中所示的λ效率曲線的表征性的曲線能夠通過所描述的調(diào)節(jié)方法預先給定不同的表征性 的扭矩差值。最大扭矩的規(guī)定例如在點火角優(yōu)化中具有〇值。根據(jù)其他影響參數(shù)例如溫度、 空氣量、點火角12或燃燒的重心位置（MFB50%)，也能夠規(guī)定其他主導參量31w (t)，從而調(diào)節(jié) 入的規(guī)定的值，例如λ =1。通過如此可實現(xiàn)的調(diào)節(jié)策略能夠改善沒有或者具有起作用的和 /或已經(jīng)運行的氧氣傳感器的車輛的效率和排放。在此，所述調(diào)節(jié)參量33u (t)是噴入量。
[0046] 在組合的點火角調(diào)節(jié)以及λ調(diào)節(jié)中交替地進行前面所描述的方法。如果由于調(diào) 節(jié)干預，所述調(diào)節(jié)參量33u (t)之一的參考值變化得超過極限值，那么結(jié)束調(diào)節(jié)干預并且激活 相應其他的調(diào)節(jié)器。如果沒有超過極限值，那么根據(jù)確定的邏輯器交替地激活以及解除激 活。
[0047] 由點火角12和λ值13構(gòu)成的組合的調(diào)節(jié)方案的方法變型方案是調(diào)節(jié)最大的扭 矩11。不僅對于點火角12來說，而且對于λ值13來說，所述主導參量31w (t)由此等于0。 作為替代方案，例如出于排放緣故也能夠有利的是，規(guī)定任意其他的扭矩差。通過所述策略 (Ansatz)能夠在預先給定的節(jié)流閥調(diào)節(jié)中實現(xiàn)最大的功率或者說實現(xiàn)功率與排放構(gòu)成的 良好的折衷方案。如在純粹的點火角優(yōu)化中，在此也必須遵守爆震界限。
[0048] 由點火角12和λ值13構(gòu)成的組合的調(diào)節(jié)方案的另一方法變型方案能夠調(diào) 節(jié)出盡可能高的效率。在此，作為調(diào)節(jié)參量y，在此依據(jù)單位燃料消耗的計算，按照以下 關(guān)系式的由所獲得的扭矩差I(lǐng)lT和噴入的燃料量m fuel組成的函數(shù)的變化用于λ調(diào)節(jié)， y = I Μ) ⑴， 點火角12的優(yōu)化類似于純粹的點火角優(yōu)化來實現(xiàn)。
[0049] 圖7在另一曲線圖10中示出了在沒有氧氣傳感器的內(nèi)燃機運行時按本發(fā)明的λ 調(diào)節(jié)的示例性的結(jié)果。根據(jù)λ值13的曲線的時間15示出了以Nm為單位的扭矩差18、修 正因子17以及轉(zhuǎn)速16。在曲線圖10的上面部分中標記了以下結(jié)果：循環(huán)到循環(huán)變化的激 活26、參考噴入量中的與λ值13上升相對應的負突變27、λ匹配的激活28、參考噴入量 中的與λ值13下降相對應的正突變29以及參考噴入量中重復的負的以及正的突變27、 29。在此示出了，能夠相應地在空氣燃料混合物的所挑起的失諧之后通過按本發(fā)明的方法 調(diào)節(jié)目標值。
[0050] 在所有描述的優(yōu)化以及調(diào)節(jié)情況中存在將所調(diào)節(jié)的或者說優(yōu)化的調(diào)節(jié)參量33u(t) 存放在與運行點相關(guān)的特性曲線族中并且由此在隨后的時間點進行存儲的方案，所述特性 曲線族由轉(zhuǎn)速16、空氣量以及必要時扭矩11展開。
[0051] 能夠特別有利的是，前面所描述的方法在內(nèi)燃機運行中以其變型方案實施，因為 在此尤其存在相對恒定的條件。
[0052] 所述方法對于具有僅僅一個或兩個氣缸的發(fā)動機來說是特別有利的，因為在此不 存在由各個氣缸中的過程引起的對轉(zhuǎn)速的疊加或者說在2氣缸發(fā)動機中只有略微的疊加。 在多氣缸發(fā)動機中也能夠考慮類似于所描述的方法循環(huán)地改變每個氣缸的調(diào)節(jié)參量33u (t)。然而取而代之也能夠在替代的實施方式中改變各個氣缸之間的調(diào)節(jié)參量33u (t)。
【權(quán)利要求】
1. 用于具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中的燃燒的A調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法，其中 最佳的空氣燃料比或者最佳的點火角（12)由下述特征確定，利用所述特征能夠確定扭矩 (11) 的估算值并且所述特征基于對內(nèi)燃機中曲軸的轉(zhuǎn)速的分析，其特征在于，作為調(diào)節(jié)參 量（33)，噴入的燃料量或者點火角（12)從一個燃燒循環(huán)到直接或者間接跟隨的下一個燃 燒循環(huán)在不同的值之間變化并且分析基于轉(zhuǎn)速的所述特征的變化用于進行扭矩估算。
2. 按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對于用于A調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的、基于轉(zhuǎn) 速的函數(shù)來說，使用所得到的扭矩（11)與所述噴入的燃料量的關(guān)系、以及由此與A值（13) 的關(guān)系、以及與所述點火角（12)或者由此產(chǎn)生的燃燒重心位置的關(guān)系，其中在所述點火角 (12) 幾乎恒定時根據(jù)所述A值（13)確定所得到的扭矩的變化，或者在所述A值（13)幾 乎恒定時根據(jù)所述點火角（12)確定所得到的扭矩的變化。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，實施所述調(diào)節(jié)參量（33)、即噴入量和點 火角（12)分別圍繞規(guī)定的參考值的循環(huán)變化，其中使得所述調(diào)節(jié)參量（33)基于所述參考 值分別交替地朝一個方向并且隨后朝另一方向以規(guī)定的并且可用的值為幅度變化，其中作 為調(diào)節(jié)參量，分析兩個直接或者間接先后跟隨的循環(huán)的扭矩（11)之間的扭矩差（18)。
4. 按權(quán)利要求1到3中任一項所述的方法，其特征在于，執(zhí)行具有作為調(diào)節(jié)參量的扭矩 差（18)以及對主導參量（31)的定義的調(diào)節(jié)器，借助所述調(diào)節(jié)器至少部分時間根據(jù)調(diào)節(jié)的 狀態(tài)將匹配值保存在用于所述點火角（12)和/或所述噴入量的特性曲線族中。
5. 按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)運行點和/或行駛情況接通或者斷開所 述調(diào)節(jié)器。
6. 按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，根據(jù)調(diào)節(jié)目標預先給定用于所述主導參量 (31)的不同的值。
7. 按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，作為調(diào)節(jié)目標為了點火角優(yōu)化，預先給定 為零的扭矩差作為主導參量。
8. 按權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，作為調(diào)節(jié)目標為了將A調(diào)節(jié)到用于A值 (13) 的可預先給定的目標值上，預先給定不同于零的扭矩差（18)作為主導參量（31)或者 不同于所述扭矩差（18)的主導參量（31)。
9. 按權(quán)利要求6到8中任一項所述的方法，其特征在于，為了組合的點火角調(diào)節(jié)以及 入調(diào)節(jié)，實施具有交替的按權(quán)利要求7或8所述的主導參量（31)的、交替的調(diào)節(jié)，其中當由 于當前的調(diào)節(jié)干預使得所述調(diào)節(jié)參量（33)之一的參考值變化得超出可用的極限值時，結(jié)束 剛才激活的調(diào)節(jié)干預并且激活相應另外的調(diào)節(jié)器，或者如果沒有超過極限值，則根據(jù)規(guī)定 的邏輯交替地激活和解除激活。
10. 按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在用于調(diào)節(jié)最大扭矩（11)的、組合的點火 角調(diào)節(jié)以及A調(diào)節(jié)中，將用作主導參量（31)的扭矩差（18)假定為零值或者不同于零的扭 矩差（18)。
11. 按權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在組合的點火角調(diào)節(jié)以及A調(diào)節(jié)中，為了 調(diào)節(jié)作為調(diào)節(jié)參量的最大效率，使用與由可實現(xiàn)的扭矩（11)和噴入的燃料量構(gòu)成的梯度相 關(guān)的函數(shù)。
12. 按權(quán)利要求1到11中任一項所述的方法，其特征在于，在優(yōu)化情況或者調(diào)節(jié)情況 下將所調(diào)節(jié)的和/或優(yōu)化的調(diào)節(jié)參量（33)保存在與運行點相關(guān)的特性曲線族中。
13. 按權(quán)利要求1到12中任一項所述的方法，其特征在于，在內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)時實施設置 用于A調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的方法變型方案。
14. 按權(quán)利要求1到13所述的方法的用途，用在最多具有一個氣缸的摩托車的內(nèi)燃機 中。
15. 用于具有至少一個氣缸的內(nèi)燃機中的燃燒的A調(diào)節(jié)以及點火角調(diào)節(jié)的裝置，其 中空氣燃料比或者點火角（12)能夠借助于發(fā)動機控制單元由下述特征確定，利用所述特征 能夠確定用于扭矩（11)的估算值并且所述特征基于對內(nèi)燃機中曲軸的轉(zhuǎn)速的分析，其特征 在于，所述發(fā)動機控制單元具有調(diào)節(jié)單元（42)，利用所述調(diào)節(jié)單元能夠?qū)嵤┌礄?quán)利要求1 到13所述的方法，并且所述發(fā)動機控制單元具有至少一個存儲單元（49)、尤其至少一個特 性曲線族存儲器，在所述存儲器中能夠在實現(xiàn)調(diào)節(jié)之后存儲與運行點相關(guān)的最佳的調(diào)節(jié)參 量。
【文檔編號】F02D41/00GK104454201SQ201410480455
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月20日
【發(fā)明者】C.施泰因布雷歇爾, B.賴內(nèi)克, H.?？怂? W.菲舍爾, D.羅斯, H.哈梅多維奇, L.納克 申請人:羅伯特·博世有限公司