操作活塞发动机的方法和活塞发动机技术

操作活塞发动机(1)的方法包括以下步骤：监测发动机(1)的汽缸(2)中的压力(101)，基于监测确定表示一个或更多个发动机循环期间发动机(1)的单个汽缸(2)中直到第一参考点(R

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】操作活塞发动机的方法和活塞发动机
本专利技术涉及根据权利要求1所述的操作活塞发动机的方法。本专利技术还涉及如在另一独立权利要求中规定的活塞发动机。
技术介绍
对活塞发动机在燃料效率、排放和性能方面的要求变得越来越严格。同时，使用不同燃料操作发动机的能力已经成为更理想的特性。然而，燃料的类型和质量会对发动机的性能和排放具有显著影响。在一些情况下，燃料质量的变化会导致发动机不能满足所需的排放限制或承诺的效率、或者排气温度超过允许的限制的情况。因此，需要一种方法，该方法能够调节活塞发动机的操作以考虑燃料质量的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种操作活塞发动机的改进方法。根据本专利技术的方法的表征特征在权利要求1中给出。本专利技术的另一个目的是提供一种改进的活塞发动机。根据本专利技术的发动机的表征特征在另一独立权利要求中给出。根据本专利技术的方法包括以下步骤：监测所述发动机的多个汽缸中的压力；基于汽缸压力的所述监测，确定第一变量的值，所述第一变量的值表示在一个或更多个发动机循环期间所述发动机的单个汽缸中直到第一参考点的累积热释放的发展；将所述第一变量的值与预定的第一目标值或目标范围进行比较，所述第一目标值或目标范围表示所述单个汽缸中直到所述第一参考点的累积热释放的期望发展；基于所述比较，调节第一发动机参数，其中，所述第一发动机参数是影响所述单个汽缸中的燃烧的开始的特定于汽缸的参数；基于汽缸压力的所述监测，确定第二变量的值，所述第二变量的值表示在一个或更多个发动机循环期间所述发动机的多个汽缸中直到第二参考点的累积热释放的平均发展，所述第二参考点位于比所述第一参考点晚的燃烧阶段；将所述第二变量的值与预定的第二目标值或目标范围进行比较，所述第二目标值或目标范围表示所述多个汽缸中直到所述第二参考点的累积热释放的期望平均发展；以及基于所述比较，调节第二发动机参数，所述第二发动机参数影响所述多个汽缸中的燃烧。在根据本专利技术的方法中，早期的燃烧阶段和较晚的燃烧阶段都被监测，并且两个不同的发动机参数被控制。通过调节第一发动机参数，可以在每个汽缸中单独地控制燃烧的开始。这允许快速调节燃烧过程。第二发动机参数的调节允许较慢地控制燃烧并影响较晚的燃烧阶段。通过两个发动机参数的调节的组合，例如燃料质量的变化可以被有效地补偿。根据本专利技术的活塞发动机包括用于确定燃烧期间所述发动机的多个所述汽缸中的累积热释放的装置和控制单元，其中，所述控制单元被配置为根据上面规定的方法操作所述发动机。根据本专利技术的实施方式，所述第一参考点被选择为使得所述第一变量的值描述早期的燃烧阶段。根据本专利技术的实施方式，所述第一发动机参数是引燃燃料喷射的正时。另选地，所述第一发动机参数可以是引燃燃料的喷射量。两种替代方案都允许燃烧过程的特定于汽缸的调节，并且特别地影响燃烧的早期部分。引燃燃料喷射的正时尤其影响燃烧的开始。根据本专利技术的实施方式，通过控制引燃燃料喷射的持续时间和/或通过控制引燃燃料的喷射压力来调节所述引燃燃料的量。根据本专利技术的实施方式，所述第一发动机参数是进气阀正时。根据本专利技术的实施方式，所述第一发动机参数是火花正时。在火花点火式发动机中，火花正时是调节点火正时的有效方式。根据本专利技术的实施方式，所述方法包括以下步骤：确定至少三个早前的发动机循环的引燃燃料的平均喷射量，将所述平均喷射量与预定上限进行比较，以及在所述平均喷射量未达到所述上限的情况下，调节所述引燃燃料的所述喷射量作为所述第一发动机参数。因此，喷射量可以用作控制燃烧的早期部分的主要方式，但是通过设定喷射量的上限，可以避免过度排放。根据本专利技术的实施方式，在所述平均喷射量已经达到所述上限的情况下，调节所述引燃燃料的喷射正时和/或汽缸压缩温度作为所述第一发动机参数。根据本专利技术的实施方式，借助于废气再循环来调节所述压缩温度。根据本专利技术的实施方式，通过调节进气阀关闭正时来调节所述压缩温度。根据本专利技术的实施方式，所述第一变量是达到预定的第一累积释放热量时所处的曲柄角。根据本专利技术的实施方式，所述预定的第一累积释放热量是在一个发动机循环期间所述单个汽缸中释放的总热量的2％至40％。根据本专利技术的实施方式，所述第一变量是热释放值，该热释放值表示所述单个汽缸中直到第一预定曲柄角的累积热释放。根据本专利技术的实施方式，所述第二发动机参数是进气空气的压力。通过控制所述进气空气压力，多个汽缸中的燃烧受到影响。根据本专利技术的实施方式，所述第二变量是达到预定的第二累积释放热量时所处的平均曲柄角。根据本专利技术的实施方式，所述预定的第二累积释放热量是在一个发动机循环期间释放的总热量的41％至95％。根据本专利技术的实施方式，所述预定的第二累积释放热量是在一个发动机循环期间释放的总热量的50％至95％。根据本专利技术的实施方式，所述预定的第二累积释放热量比所述预定的第一累积释放热量大至少10个百分比单位。根据本专利技术的实施方式，所述预定的第二累积释放热量比所述预定的第一累积释放热量大至少20个百分比单位。根据本专利技术的实施方式，所述第二变量是热释放值，该热释放值表示直到预定的第二曲柄角的平均累积热释放。根据本专利技术的实施方式，所述第二变量表示在若干发动机循环期间累积热释放的平均发展。通过监测在若干发动机循环期间的热释放，可以更好地考虑燃烧的缓慢变化。根据本专利技术的实施方式，所述第一变量表示在单个发动机循环期间累积热释放的发展。这允许在燃烧过程的早期部分中的快速调节。根据本专利技术的实施方式，所述方法包括以下步骤：计算第三变量的值，所述第三变量的值是至少三个早前的发动机循环的所述第一变量的值的平均，将所述第三变量的值与预定的第三目标值或目标范围进行比较，所述第三目标值或目标范围表示直到所述第一参考点的累积热释放的期望的平均发展，以及基于所述比较，调节不同于所述第一发动机参数的第三发动机参数。这允许进一步调节燃烧的早期部分。根据本专利技术的实施方式，所述第三发动机参数不同于所述第二发动机参数。根据本专利技术的实施方式，所述第三发动机参数是再循环废气量和/或引燃燃料喷射的正时。根据本专利技术的实施方式，所述方法包括以下步骤：确定所述发动机的所有汽缸的所述第一变量的平均值，将所述发动机的单个汽缸的所述第一变量的值与所述第一变量的平均值进行比较，以及在所述单个汽缸的所述第一变量的值不在距所述第一变量的平均值的预定限度内的情况下，调节第四发动机参数，所述第四发动机参数不同于所述第一发动机参数。因此，可以减小不同汽缸的燃烧过程的差异。根据本专利技术的实施方式，所述第四发动机参数是进气阀正时。根据本专利技术的实施方式，所述方法包括以下步骤：确定所述第一变量的值与所述第二变量的值之间的差，将所述差与预定目标值或目标范围进行比较，以及在所述差不在期望范围内的情况下，调节第五发动机参数。根据本专利技术的实施方式，所述第五发动机参数不同于所述第一发动机参数。附图说明下面参照附图更详细地描述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作活塞发动机(1)的方法，所述方法包括以下步骤：/n-监测所述发动机(1)的多个汽缸(2)中的压力(101)，/n-基于汽缸压力的所述监测(101)，确定第一变量(CA

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种操作活塞发动机(1)的方法，所述方法包括以下步骤：
-监测所述发动机(1)的多个汽缸(2)中的压力(101)，
-基于汽缸压力的所述监测(101)，确定第一变量(CA1、HR1)的值，所述第一变量的值表示在一个或更多个发动机循环期间所述发动机(1)的单个汽缸(2)中直到第一参考点(R1)的累积热释放的发展(102)，
-将所述第一变量(CA1、HR1)的值与预定的第一目标值或目标范围进行比较，所述第一目标值或目标范围表示所述单个汽缸(2)中直到所述第一参考点(R1)的累积热释放的期望发展(103)，
-基于所述比较，调节第一发动机参数，其中，所述第一发动机参数是影响所述单个汽缸(2)中的燃烧的开始的特定于汽缸的参数(104、104a、104b)，
-基于汽缸压力的所述监测(101)，确定第二变量(CA2、HR2)的值，所述第二变量的值表示在一个或更多个发动机循环期间所述发动机(1)的多个汽缸(2)中直到第二参考点(R2)的累积热释放的平均发展，所述第二参考点(R2)位于比所述第一参考点(R1)晚的燃烧阶段(202)，
-将所述第二变量(CA2、HR2)的值与预定的第二目标值或目标范围进行比较，所述第二目标值或目标范围表示所述多个汽缸(2)中直到所述第二参考点(R2)的累积热释放的期望平均发展(203)，以及
-基于所述比较，调节第二发动机参数，所述第二发动机参数影响所述多个汽缸(2)中的燃烧(204)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一参考点(R1)被选择为使得所述第一变量(CA1、HR1)的值描述早期的燃烧阶段。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一发动机参数是引燃燃料喷射的正时。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一发动机参数是引燃燃料的喷射量。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过控制引燃燃料喷射的持续时间和/或通过控制引燃燃料的喷射压力来调节所述引燃燃料的量。


6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一发动机参数是进气阀正时。


7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一发动机参数是火花正时。


8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：
-确定至少三个早前的发动机循环的引燃燃料的平均喷射量(105)，
-将所述平均喷射量与预定上限进行比较(106)，以及
-在所述平均喷射量未达到所述上限的情况下，调节所述引燃燃料的所述喷射量作为所述第一发动机参数(104a)。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述平均喷射量已经达到所述上限的情况下，调节所述引燃燃料的喷射正时和/或汽缸压缩温度作为所述第一发动机参数(104b)。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，借助于废气再循环来调节所述压缩温度。


11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，通过调节进气阀关闭正时来调节所述压缩温度。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一变量是达到预定的第一累积释放热量时所处的曲柄角(CA1)。


13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述预定的第一累积释放热量是在一个发动机循环期间所述单个汽缸(2)中释放的总热量的2％至40％。


14.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述第一变量是表示所述单个汽缸(2)中直到第一预定曲柄角的累积热释放的热释放值(HR1)。


15.根据前述权利要求中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·波图，S·伊萨克松，A·图奥迈宁，M·瓦尔约萨里，L·祖宾，
申请(专利权)人：瓦锡兰芬兰有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI