用于在带有可断开的气缸且带有至少一个可接入的压缩机的内燃机中在两个发动机运行状态之间转矩中立地进行转换的方法和控制装置制造方法及图纸

技术编号:11945550 阅读:76 留言:0更新日期:2015-08-26 16:06
公开一种用于将可增压的内燃机(20)从第一发动机运行状态转矩中立地转换到第二发动机运行状态中的方法以及与此相关的控制单元(22),该内燃机带有进气管(26)、多个气缸以及可接入的特别是电驱动的压缩机(18)。在第一发动机运行状态中内燃机(20)在没有可接入的压缩机(18)情况下的增压状态中运行。为了从第一发动机运行状态过渡到第二发动机运行状态中停止运行至少一个气缸的进气阀门和/或排气阀门。在第一发动机运行状态中在直接在进气阀门和/或排气阀门停止运行之前的多个冲程中可接入的压缩机(18)至少暂时接通,其中在该多个冲程期间内燃机(20)为了压力增大被节流。由此在进气管(26)中至少部分地由可接入的压缩机(18)产生附加的压力增大。该至少一个气缸的进气阀门和/或排气阀门在第二发动机运行状态中停止运行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种带有按权利要求1的前序部分所述特征的用于转矩中立地 (momentneutral)转换(umschalten)可增压的内燃机的方法。本专利技术此外涉及一种带有按 权利要求8的前序部分所述特征的用于转矩中立地转换可增压的内燃机的控制装置以及 一种可增压的内燃机。
技术介绍
汽缸断开(ZAS)是一种用于降低内燃机特别是汽油机在部分负运行中的效 率损失的有效措施。因此ZAS是一种用于明显降低内燃机消耗的重要技术。大多数 情况下,在ZAS情况下的可利用的特性曲线范围限制于ZAS运行中的所谓吸气装置全 负荷(Sauger-Vollast),因为废气涡轮增压器的响应性能对于在内燃机的增压运行中 ZAS切换来说过于迟钝。一般情况下ZAS运行在这样的负荷之内在技术方面是合理的, 即在这种负荷下不仅在发动机全运行(Vollmotorbetireb)时而且在发动机部分运行 (Teilmotorbetireb)时达到相同的效率。 为了在带有特别是大于12的高几何压缩比的内燃机上降低爆震趋势,对于使用 米勒燃烧法而言降低的容积效率(Liefergrad)可为必要的。但这种措施伴随着降低吸气 装置全负荷并结果引起明显降低在其中可实施ZAS的可利用的特性曲线范围。在这种断开 期间的气体动态过程例如空气柱的惯性进一步降低了有效的可利用的特性曲线范围。 从文献DE 10 2005 008 578 A1中已知一种带用汽缸断开的发动机和用于这种发 动机的运行方法。单个气缸可停止运行(stilllegen),方法是关闭进气阀门和排气阀门并 且中断燃料供应。为了转换到发动机部分运行中,相反地操作节流装置,以便在断开气缸阀 之前维持起作用的气缸中的转矩。如果返回发动机全运行,在反向操作节流装置之前,重新 接入气缸阀。在发动机部分运行中可附加运行小型的超级增压器(Superlader)。为了增强 剩余气缸的转矩,从而扩大运行范围。 在文献DE 101 48 347 A1中描述了一种用于在多缸内燃机的发动机全运行和发 动机部分运行之间进行变换的方法。在第一步骤中,如此进行待失效的气缸的功率的节流 和同时进行待断开的气缸的功率的提高,即使由发动机输出的总转矩跟随预先规定的额定 转矩,在第二步骤中,通过被节流的气缸的可切换的进气阀门或排气阀门进行该气缸的断 开。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,使得可增压的内燃机从第一发动机运行状态快速地转矩中立 地转换到第二发动机运行状态中成为可能。 该目的根据本专利技术通过带有根据权利要求1所述的特征的用于转矩中立地转换 可增压的内燃机的方法得以实现。本专利技术的有利的改进方案在从属权利要求中表明特征。 用于将尤其车辆中的可增压的内燃机(其带有进气管(Saugrohr,有时称为进气 歧管)、多个气缸以及可接入的压缩机)从第一发动机运行状态转矩中立地转换到第二发 动机运行状态中的根据本专利技术的方法至少包括以下步骤:在第一发动机运行状态中使内燃 机在没有可接入的压缩机情况下的增压状态中运行。为从第一发动机运行状态过渡到第二 发动机运行状态中停止运行尤其关闭至少一个气缸的进气阀门和/或排气阀门。在第一发 动机运行状态中在直接在进气阀门和/或排气阀门停止运行之前的多个冲程(Takt)(在该 多个冲程期间为了压力增大(Druckaufbau)内燃机尤其借助对到全部气缸处的新鲜气体 输送相同作用的节流阀例如节流阀片被节流)中,至少暂时接通(hinzuschualten)可接入 的压缩机。由此在进气管中至少部分地由可接入的压缩机产生附加的压力增大。至少一个 气缸的进气阀门和/或排气阀门在第二发动机运行状态中停止运行尤其关闭。 优选地第一发动机运行状态是内燃机的全运行状态(Vollbetriebszutand), 在其中全部气缸运行,而第二发动机运行状态是内燃机的部分运行状态 (Teilbetriebszutand),在其中仅仅一部分气缸运行。转换为转矩中立的是特别有利的,因 为那么转换基本上不可察觉地进行。 可接入的压缩机在优选的实施方式中是可接入的电驱动的压缩机(eBooster)。电 驱动的压缩机广泛用于明显改善可增压的内燃机的不稳定的运行性能。通过限定地将电 能馈入增压内可与内燃机的运行点和在该点上存在的废气焓无关地提供所希望的尤其足 够的增压压力。电驱动的压缩机的能量需求在此可由发电机或合适的存储介质例如电池满 足。可利用的ZAS特性曲线由此可以有利的方式扩展。 在根据本专利技术的方法中,汽缸断开通过离散地(diskrete)停止运行一个或多个相 关气缸的进气阀门和/或排气阀门进行。为了确保转矩中立针对第二发动机运行状态预控 重要的发动机调节器尤其节流阀片。 在实际断开时,一个或多个待停止运行或待断开的气缸(在进气冲程期间)可填 充新鲜气体并随后封闭(verschlossen)。该做法导致在第二发动机运行状态(其中工作气 缸的数量减少)中在第一工作循环(Arbeitsspiel)中一方面由断开气缸产生拖曳力矩且 另一方面还在运行的气缸具有减少的充气(FUllung),因为在断开之前所有在第一发动机 运行状态中工作的气缸均已经从进气管提取新鲜气体。该做法使得与在第一发动机运行状 态中的转矩或特性曲线范围相比降低了第二发动机运行状态中的最大可呈现的转矩或可 有效利用的ZAS特性曲线范围。 通过借助根据本专利技术短暂使用可接入的压缩机特别是电驱动的压缩机进行短时 间的进气管压力增大可抵抗这种效果。典型地进气管压力提高借助可接入的压缩机可在最 高0. 3秒优选0. 1-0. 15秒内实现。与这种响应时间相对的是对于在约每分钟2000转时的 示例性的汽缸断开的约〇. 6秒的持续时间。进气管压力提高短时间地支持运行的工作气缸 的充气和对出现的充气和转矩损失进行的补偿。作为进一步改进方案此外可设置成,为ZAS 转换使用滞带(Hystere-Band),其中可接入的压缩机在引入转换之前不久已经可起动。 按照根据本专利技术的这种方式,汽缸断开的减少排放潜力或节能潜力得到提高。 在根据本专利技术的用于转矩中立地转换可增压的内燃机的方法中特别优选的是,在 多个冲程期间将至少一个气缸的点火角以如压力增大所进行的那样的程度向后调整,从而 所产生的转矩基本上保持相同。按照这种方式使得对于内燃机的使用者来说尽可能不可察 觉地引入发动机运行状态的变换。 但是在转矩中立地转换发动机运行状态时点火角的推迟设定(Spatstellung)由于 与此相关的拖曳(Verschleppung)可导致汽缸断开情况下的转换过程期间不利的油耗。结 果是汽缸断开的理论上的节油潜力(如其例如在固定的发动机试验台上确定的那样)不可 在实际的行驶运行中呈现。通过根据本专利技术使用可接入的压缩机,对于汽缸断开所必须的 进气管压力增大可明显更快地进行,由此明显缩短了内燃机的更后的点火角的在效率方面 的不利的阶段。因此借助于可接入的压缩机可扩大在实际行驶行驶中的节油潜力。 优选地在根据本专利技术的用于转矩中立地进行转换的方法中此外或除此以外 在第二发动机运行状态下在进气阀门和/或排气阀门停止运行后使内燃机取消节流 (entdrosseln)。作为对此的补充可在内燃机去取消时或本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于将可增压的内燃机(20)从第一发动机运行状态转矩中立地转换到第二发动机运行状态中的方法,该内燃机带有进气管(26)、多个气缸以及可接入的压缩机(18),其中在第一发动机运行状态中,内燃机(20)在没有可接入的压缩机情况下的增压状态中运行(10),以及为了从第一发动机运行状态过渡到第二发动机运行状态中至少一个气缸的进气阀门和/或排气阀门停止运行(14),并且该至少一个气缸的进气阀门和/或排气阀门在第二发动机运行状态中停止运行,其特征在于,在第一发动机运行状态中在直接在进气阀门和/或排气阀门停止运行之前的多个冲程中至少暂时接通可接入的压缩机(18),并且在进气管(26)中至少部分地由可接入的压缩机(18)产生附加的压力增大,其中在所述多个冲程期间内燃机为了压力增大被节流(16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:H·霍夫迈尔N·林登坎普
申请(专利权)人:大众汽车有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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