用于运行内燃机的方法和装置制造方法及图纸

一种用于获取在内燃机的气缸（10）中是否执行了燃烧过程的方法，其中，根据在表征所述内燃机的状态参量（E）的时间曲线的参量的表征性的标志与能够预先给定的曲轴角度之间的相对的角度（Δϕ）来判定是否存在燃烧过程。

Methods and devices for operating internal combustion engines

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行内燃机的方法和装置
本专利技术涉及一种用于获取在内燃机中是否已经发生燃烧过程的方法、一种用于运行内燃机的方法、一种计算机程序和一种用于执行该方法的控制和/或调控机构以及一种能够机读的存储介质，在该存储介质上存储着计算机程序。
技术介绍
由US6,924,737B2已知一种方法，其中，借助产生电压的内燃机的电压来获取内燃机是否在运行。相比之下，具有独立权利要求1的特征的方法具有如下优点：即，甚至可以针对各个燃烧过程来获取是否发生了这些燃烧过程。该方法因而特别准确。此外，该方法只需本来就存在于内燃机中的传感机构，因而可特别低耗费地得到应用。
技术实现思路
在第一方面中规定了一种方法，采用该方法获取在特别是机动车的内燃机的气缸中是否执行了燃烧过程。该方法首先利用了优选表征气缸中的燃烧过程的状态参量。在该状态参量是能量时，该方法提供了特别好的结果。为了能够以尽可能好的精确度特别简单地获取该能量，该能量优选包括通过内燃机的旋转运动产生的动能。在此，该动能在内燃机的惯性系统中产生，即例如恰好包括通过曲轴的旋转运动产生的动能和内燃机的与曲轴的旋转运动相耦合的那些部件的运动的动能（而不包括通过机动车的运动赋予内燃机的动能）。为了特别好的结果，能量优选包括曲轴的旋转能量和内燃机的活塞的上下运动的动能。替代地或附加地，如果能量也包括位于气缸中的气体填充的体积功，则可以在适中的额外耗费的情况下实现进一步改善精确度。该方法还利用所述状态参量的时间曲线的表征性的标志。在此，根据相对的（相位）角度（其特别可以是曲轴角度，但也可以例如是凸轮轴角度），表征性的标志相对于能够预先给定的、但固定的曲轴角度偏移了所述相对的（相位）角度，来判定是否存在燃烧过程。能够预先给定的曲轴角度可以例如是气缸的上止点。在一种特别简单的改进中，表征性的标志是状态参量的傅里叶分量的时间曲线的表征性的值、特别是最大值。该傅里叶分量优选是具有与内燃机的燃烧频率对应（或者对于外源点火的内燃机而言，与点火频率对应）的周期的傅里叶分量。该傅里叶分量在下面也称为“点火频率-傅里叶分量”。在幅值频谱中表明，在经点火的状态下，最大幅值的频率等于点火频率。这种关系归因于燃料的点燃及其随后的燃烧周期性地以点火频率进行，因而以点火频率提高曲轴的旋转能量。在前述方法之一的一种特别简单的改进中，于是可以判定，如果相移围绕能够预先给定的曲轴角度处于能够预先给定的曲轴角度范围内，即如果曲轴角度处于曲轴角度范围以内，则已发生了燃烧过程。如果曲轴角度范围围绕能够预先给定的曲轴角度对称，则该方法更为特别简单。于是还可以规定，采用前述方法之一来获取是否存在燃烧过程，然后根据这种获取的结果来操控内燃机。在其它方面，本专利技术涉及一种计算机程序、一种能够机读的存储介质以及一种控制器，该计算机程序被设计用于执行该方法，即执行该方法的全部步骤，该计算机程序存储在该存储介质上，该控制器被设计用于执行该方法，即执行该方法的全部步骤。附图说明下面参照附图详述本专利技术的实施方式。附图中示出：图1示意性地示出内燃机的结构；图2示例性地示出能量值的和活塞行程的时间曲线；图3示例性地示出内燃机的不同的状态参量的以及相对的相位角度的时间曲线；图4示出本专利技术的一种实施方式的流程图。具体实施方式图1示例性地示出内燃机的结构，这里示例性地为机动车的带有进气管喷射的外源点火的汽油内燃机的结构。在气缸10的燃烧室20中，燃料-空气-混合物按公知的方式进行燃烧。燃料通过喷射阀150喷入到进气管80中，并且通过进气门160输送给燃烧室20。空气量通过节气门100予以调节，并且同样通过进气管80和进气门160输送给燃烧室20。火花塞120在那里点燃燃料-空气-混合物，并且因此使得活塞30向下移动，由此通过连杆40驱动曲轴50。在排气冲程中，如此燃烧的空气由活塞30通过排气门170排出到排气系90中。凸轮轴190具有凸轮180、182，利用这些凸轮以公知的方式来控制进气门160和排气门170。对节气门100、喷射阀150、火花塞120和必要时的可变的气门传动机构的操控可以借助发动机控制器70进行，在该发动机控制器上也可以运行根据本专利技术的方法。该发动机控制器70以公知的方式从转角传感器200接收如下信号，该信号对抗扭地与曲轴50连接的传感轮（未示出）的齿时间予以编码。通常，如同根据本专利技术的方法一样，该操控可以通过例如存储在能够机读的存储介质71上的计算机程序来实现。能够机读的存储介质71可以包含在发动机控制器70中。图2示例性地针对四气缸内燃机的情况，示意性地示出了能量E的时间曲线。能量E在该示例中对应于在内燃机的全部四个气缸中存在的存储的机械功。在曲轴角度KW1、KW2、KW3、KW4、KW5，内燃机的各气缸分别经过上止点TDC、在此具体为它们的点火上止点，即在从排气冲程到做功冲程的过渡中的止点。移动了相对的相位角度Δϕ后，能量E的曲线具有最小值。该相对的相位角度Δϕ在该示例中在全部所示的最小值中都相同。但它也可以在每个最小值中具有不同的值。图3c示出在一个真实的示例中的相对的相位角度Δϕ的时间曲线。为了解释，在图3a中绘出了由内燃机产生的转矩M的时间曲线（虚线），同样绘出了信号S的曲线（实线），该信号在内燃机点火时具有低的值，而在内燃机未点火时具有高的值。图3b示出内燃机的转速的时间曲线。如图3c中所示，相对的相位角度Δϕ在内燃机点火时以很好的分辨精度处于范围B以内，而在内燃机未点火时处于该范围B之外。因此，图4示例性地示出该方法的流程。在步骤1000中，控制器70从转角传感器200接收与传感轮的齿时间对应的信号。由此获取内燃机的转速n。通过传感轮的齿隙还获取曲轴的角位置ϕ。能量E作为下式予以计算：E=Erot+Eosz+Ecomp。能量项Eosz、Ecomp可以作为内燃机的全部气缸上的对应量值的总和予以获取，或者针对每个气缸都单独地获取。这里的Erot是旋转动能，其作为下式予以获取：其中，θrot是能够预先给定的常数，其对应于曲轴50的和与其抗扭地连接的部件的惯性矩。Eosz是由活塞30的上下运动引起的动能。它作为下式予以获取：。mosz是能够预先给定的常数，其对应于随着活塞30上下运动的部件的质量。vK是气缸10中的相应的活塞30的上下运动的速度。它作为下式予以获取：f是角度位置ϕ的函数，其例如存储在特征曲线族中。Ecomp是通过气缸10中含有的气体的压缩和膨胀而做的机械功。它作为下式予以获取：。在此，p是气缸压力，并且V是气缸10的在活塞30上方的体积。下标1、2在此表示第一时间点和第二时间点，在这些时间点之间做出所述压缩功Ecomp。κ是能够预先给定的参量，其对应于气缸中含有的气体的各向同性指数（Isotropenexponent）。κ优选根据环境空气的温度和/或压力来获取。体积V作为角度位置ϕ的函数例如从表格中读取，压力p由一般气体方程推导得到。与下标1对应的初始时间点可以对应于在对应的进气门160关闭时的所在时间点。在该时间点，除了可在表格中预先给定的修正项外，压力p近乎对应于进气管80中的例如利用进气管压力传感器获取的压力。当然也可行的是，利用气缸压力传感器来获取压力p。在后续的步骤1020中，把算得的在能够预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获取在内燃机的气缸（10）中是否执行了燃烧过程的方法，其中，根据在表征所述内燃机的状态参量（E）的时间曲线的参量的表征性的标志与能够预先给定的曲轴角度之间的相对的角度（Δϕ）来判定是否存在燃烧过程。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.11 DE 102016219686.31.一种用于获取在内燃机的气缸（10）中是否执行了燃烧过程的方法，其中，根据在表征所述内燃机的状态参量（E）的时间曲线的参量的表征性的标志与能够预先给定的曲轴角度之间的相对的角度（Δϕ）来判定是否存在燃烧过程。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述表征性的标志是所述状态参量的傅里叶分量的时间曲线的表征性的值。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，然后判定，如果相移（Δϕ）围绕能够预先给定的曲轴角度处于能够预先给定的曲轴角度范围（B）内，则已发生了燃烧过程。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述曲轴角度范围（B）围绕所述能够预先给定的曲轴角度对称。5.如前述权利要求中任一项权利要求所述的方法，其中，所述状态参量（E）是能量。6.如权利要求5所述的方法，其中，所述能量（E）包括通过所述内燃机的旋转运动产生的动能。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述动能包括曲轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：H法里翁，M奥佩兰，L高尔霍夫，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE