用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的方法技术

公开了一种用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的方法。在汽油内燃机中，对于每个气缸(2)具有分别与燃烧预燃室(13)和燃烧室(4)相关联的第一火花塞(11)和第二火花塞(15)，第一火花塞的点火的发动机曲柄角(SA1)和第二火花塞的点火的发动机曲柄角(SA2)根据发动机负载和发动机转速并且根据发动机递送的扭矩的所需值来控制，其参考单个归一化参考面(G)，对于发动机的任何操作点总是相同的并且提供作为第一火花塞的点火的发动机曲柄角(SA1)与效率变得最大的该角的最佳值(SA1opt)之间的差的函数以及作为第二火花塞的点火的发动机曲柄角(SA2)与效率变得最大的该角的最佳值(SA2opt)之间的差的函数的发动机效率(η)。(η)。(η)。

【技术实现步骤摘要】
用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于控制汽油内燃机的方法，其中发动机属于包括以下内容的类型的发动机：
[0002]‑
曲轴箱，具有多个气缸和限定与每个气缸相关联的燃烧室和燃烧预燃室的气缸盖，以及在气缸内可移动并可操作地连接到发动机轴的多个活塞，
[0003]‑
分别与每个气缸的燃烧预燃室和燃烧室相关联的第一火花塞和第二火花塞。

技术介绍

[0004]例如，上面指出的类型的发动机是同一申请人的欧洲专利EP 3 453 856 B1的主题。
[0005]本专利技术涉及一种用于控制这种类型的发动机的方法。当然，本专利技术是通用的，并且可以被用在每个气缸具有两个火花塞的任何发动机中，因此不一定用在上述文献中所示的发动机中，其仅构成本专利技术的一个应用的示例。
[0006]专利技术目的
[0007]本专利技术的目标是开发一种用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的操作的新方法，该新方法能够通过尽可能简单并且
‑
同时
‑
可靠的控制方法在所有发动机操作条件下获得最大发动机效率。

技术实现思路

[0008]为了实现该目标，本专利技术涉及一种用于检查本说明书开头所指示类型的汽油内燃机的操作的方法，所述方法包括以下操作：
[0009]‑
对于每个气缸，在每个气缸操作循环下，根据发动机负载和发动机转速以及根据发动机递送的扭矩的所需值，控制第一火花塞在给定发动机曲柄角SA1下的点火以及第二火花塞在给定发动机曲柄角SA2下的点火，
[0010]‑
在以下操作的基础上确定第一火花塞的点火的所述发动机曲柄角SA1和第二火花塞的点火的所述发动机曲柄角SA2：
[0011]‑
对于所述发动机，在具有三个正交轴x、y、z的图中凭经验地检测多个三维参考表面，其中每个三维参考表面对应于相应的发动机操作点，即对应于发动机转速和发动机负载的确定的一对值，并且其中所述三维参考表面中的每一个在z轴上提供在气缸内的每个循环下获得的总指示平均有效压力的值IMEPh(或者指示在气缸中从进气步骤结束到排气步骤开始的操作循环下的步骤中产生的功的其他等效参数)，作为第一火花塞的点火的发动机曲柄角SA1的在x轴上报告的值，以及在第二火花塞的点火的发动机曲柄角SA2的在y轴上报告的值的函数，
[0012]‑
对于每个上述发动机操作点，并且根据第一火花塞被点火时的发动机曲柄角SA1和第二火花塞被点火时的发动机曲柄角SA2，凭经验地确定50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值MFB50，
[0013]‑
在这些经验测量的基础上，对于每个上述发动机操作点，定义根据50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值MFB50定义所述总指示平均有效压力IMEPh的变化的相应IMEPh/MFB50曲线，
[0014]‑
对于所述相应IMEPh/MFB50曲线上的每个点，计算该点处的IMEPh值与沿所述曲线的IMEPh的最大值(IMEPh opt)之间的比率，其中所述最大值对应于所述曲线上的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点，
[0015]‑
将所述比率作为发动机的效率的代表，基本上对应于由发动机递送的扭矩与将针对IMEPh的所述最大值(IMEPh opt)递送的最佳扭矩之间的比率，
[0016]‑
在所述计算的基础上，将每个上述三维参考表面变换成变换的三维表面，该变换的三维曲面在具有轴x，y，z的图中，在z轴上提供作为在x轴上报告的第一火花塞的点火的发动机曲柄角的值SA1和在y轴上报告的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值SA2的函数的发动机的所述效率的值，
[0017]‑
平行于x轴和y轴平移所述变换的三维表面中的每一个，通过：
[0018]‑
将所述效率是单位的第一火花塞的点火曲柄角的最佳值(SA1 opt)与第一火花塞的点火曲柄角的值SA1之间的差值(Delta SA1)分配到x轴，以及
[0019]‑
将所述效率是单位的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(SA2 opt)与第二火花塞的点火发动机曲柄角的值SA2之间的差值(Delta SA2)分配到y轴，
[0020]‑
定义单个归一化参考表面，其近似所有上述变换和平移的三维表面，所述单个归一化参考表面被用于根据发动机操作点确定发动机递送的扭矩与第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值之间的关系，并且
[0021]‑
使用所述单个归一化参考表面确定第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值，以便达到在发动机的给定操作点处递送的扭矩的预定目标值。
[0022]在本说明书中，以及随后的权利要求书中，表述“总指示平均有效压力(IMEPh)”被用于指示气缸中从进气步骤结束到排气步骤开始的操作循环期间的指示的有效平均压力。
[0023]在根据本专利技术的方法中，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值SA1和/或SA2开始，并且对于确定的发动机操作点，发动机可以递送的最佳扭矩(Torque opt)通过参考沿所述曲线由IMEPh假定的最大值(IMEPh opt)，基于对应于发动机操作点的IMEPH/MFB50曲线被确定，其中所述最大值对应于所述曲线的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点。
[0024]根据另一特征，对于所确定的发动机操作点，确定第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值SA1 opt和SA2 opt，对于其，由所述IMEPh/MFB50曲线给出的IMEPh值是最大值，其中所述最大值对应于由所述曲线限定的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点。
[0025]在根据本专利技术的方法中，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值SA1和SA2开始，并且在确定所述发动机曲柄角的最佳值SA1 opt和SA2 opt之后，计算差SA1 opt
‑
SA1和SA2 opt
‑
SA2。基于上述单个归一化参考表面，根据所述差值SA1 opt
‑
SA1和SA2 opt
‑
SA2的所述计算值确定发动机的效率值。基于所述效率值和发动机可以递送的最佳扭矩(Torque opt)的所述确定值，确定由发动机递送的扭矩的
值。
[0026]根据本专利技术的另一个特征，在任何发动机操作条件下，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的SA1和SA2给定值开始，所述值基于所述单个归一化参考表面变化，根据预定路径在所述表面上移动，从而以与发动机递送的扭矩的给定目标值相对应的效率值到达归一化参考表面上的点。
[0027]所述归一化参考表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制汽油内燃机的操作的方法，其中，所述发动机包括：
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曲轴箱(1)，其具有多个气缸(2)和限定与每个气缸(2)相关联的燃烧室(4)和燃烧预燃室(13)的气缸盖(3)，以及在所述气缸(2)内能够移动并能够操作地连接到发动机轴的多个活塞(9)，
‑
第一火花塞(11)和第二火花塞(15)，其分别与每个气缸(2)的所述燃烧预燃室(13)和所述燃烧室(4)相关联，其中，所述方法包括以下操作：
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对于每个气缸(2)，在每个气缸操作循环中，根据发动机负载和发动机转速以及根据所述发动机所递送的扭矩的所需值，控制所述第一火花塞(11)在给定发动机曲柄角(SA1)下的点火以及所述第二火花塞(15)在给定发动机曲柄角(SA2)下的点火，
‑
在以下操作的基础上确定所述第一火花塞的点火的所述发动机曲柄角(SA1)和所述第二火花塞的点火的所述发动机曲柄角(SA2)：
‑
对于所述发动机，在具有三个正交轴x、y、z的图中凭经验地检测多个三维参考表面(C1，C2，
…
Cn)，其中每个三维参考表面对应于相应的发动机操作点，即对应于发动机转速和发动机负载的确定的一对值，并且其中所述三维参考表面中的每一个在z轴上提供在所述气缸(2)内的每个循环下获得的总指示平均有效压力(IMEPh)的值，作为所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角(SA1)的在x轴上报告的值以及在所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角(SA2)的在y轴上报告的值的函数，
‑
对于上述发动机操作点中的每一个，并且根据所述第一火花塞被点火时的发动机曲柄角(SA1)和所述第二火花塞被点火时的发动机曲柄角(SA2)，凭经验地确定50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值(MFB50)，
‑
在这些经验测量的基础上，对于上述发动机操作点中的每一个，根据50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值(MFB50)定义所述总指示平均有效压力(IMEPh)的变化的相应IMEPh/MFB50曲线，
‑
对于所述IMEPh/MFB50曲线上的每个点，计算该点处的IMEPh值与沿所述曲线的IMEPh的最大值(IMEPh opt)之间的比率，其中所述最大值对应于所述曲线上的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸所限定的最大点，
‑
将所述比率作为所述发动机的效率的代表，基本上对应于由所述发动机所递送的扭矩与将针对IMEPh的所述最大值(IMEPh opt)所递送的最佳扭矩之间的比率，
‑
在所述计算的基础上，将上述三维参考表面(C1，C2，
…
Cn)中的每一个变换成变换的三维表面(T1，T2，
…
Tn)，所述变换的三维曲面在具有轴x，y，z的图中，在z轴上提供作为在x轴上的所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角的值(SA1)和在y轴上的所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(SA2)的函数的所述发动机的所述效率(η)的值，
‑
平行于所述x轴和所述y轴平移所述变换的三维表面中的每一个，从而：将所述效率(η)是单位的所述第一火花塞的点火曲柄角的最佳值(SA1 opt)与所述第一火花塞的所述点火曲柄角的值(SA1)之间的差值(Delta SA1)分配到所述x轴，以及将所述效率(η)是单位的所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(SA2 opt)与所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(SA2)之间的差值(Delta SA2)分配到所述y
轴，
‑
定义单个归一化参考表面(G)，其近似所有上述变换和平移的三维表面，所述单个归一化参考表面(G)被用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可，
申请(专利权)人：玛莎拉蒂股份公司，
类型：发明
国别省市：