用于控制内燃机的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于控制内燃机的方法和设备，在用于控制能稀薄运行的内燃机的力矩变化曲线的方法中，内燃机包括至少一个阀冲程改变设备用于改变进气门的冲程，并且包括充气量改变设备尤其节流阀，用来改变充气量，还包括点火设备，其中，在切换阶段（t1，t2）中阀冲程改变设备改变至少一个进气门的至少一个冲程，其中，当点火角超过最大点火角时，稀薄运行阶段（Tm）开始，燃烧空气比在该稀薄运行阶段具有大于1的值。

【技术实现步骤摘要】
用于控制内燃机的方法和设备
本专利技术涉及一种用于控制内燃机的方法。此外本专利技术的对象是一种计算机程序、一种电存储介质以及一种控制和调节装置。
技术介绍
普遍公知结合发动机控制以提供多种运行类型和每个工作循环的多次喷射的内燃机。同样公知的是，用于降低消耗的内燃机进气门冲程的切换技术。由此可以大幅减少节气损失以及消耗，尤其是在同类的汽油机中。进气门冲程的切换尤其可以用气缸选择的执行机构完成。特别成本低廉的是用于进气门冲程切换的系统，这些系统包括仅一个用于切换所有进气门冲程的执行器。在这些系统中，针对所有气缸的进气门冲程的切换同时进行。在这种成本优化的系统中，缺陷在于这样一些事实，即，在所有气缸同时切换时，在相继的工作循环的充气量之间出现了很大的差别。这种很大的充气量差别引发了巨大的扭矩突变，这被认为是不舒适的。这种由于过度充气造成的提高的扭矩，可以通过在滞后的时间点的点火角的移动或通过节流阀的干预得到平衡。但在所述仅带有一个执行器的系统中，基于极大的充气量差别，无法通过在之后的时间点移动点火角来完全平衡发生的转矩突变。经由节流阀的干涉还会带来巨大的消耗缺陷。这种干预意味着，在进气管压力很低时就必须进行进气门冲程的切换。由此白白浪费了很大一部分开气势能。
技术实现思路
在按本专利技术的用于控制能稀薄运行的内燃机的力矩变化曲线的方法中，内燃机包括至少一个阀冲程改变设备用于改变至少一个进气门的至少一个冲程，并且包括充气量改变设备以用于改变充气量，还包括点火设备，其中，在切换阶段中阀冲程改变设备改变至少一个进气门的冲程，其特征在于，在所述切换阶段中将点火角提高到最大点火角并且在达到所述最大点火角之后通过降低在稀薄运行阶段中的空燃比来对要被平衡的过剩扭矩进行平衡。因此按本专利技术的方法具有的优点是，当点火角的移动无法完全平衡力矩突变时，除通过点火角的移动平衡力矩外，还附加地通过稀薄燃烧平衡扭矩。这样做的优点在于，也能够完全平衡由大的充气量差别引起的力矩突变。在点火角低于可预定的界限点火角时，结束稀薄运行阶段，因此稀薄运行阶段特别短，这对尤其是NOx的低排放量尤其有利。若可预定的界限点火角是最大点火角，此时确保了安全的燃烧，那么稀薄运行阶段就尽可能地短。因此界限点火角的选择特别适用于最小化废气排放，尤其是NOx排放。若这样来触发充气量改变设备，使得静态出现的，也就是说，在充气量改变设备不变以及阀冲程不变时经由多个工作循环求出的充气量在切换阶段开始和结束时都是一样的，这样做具有的特别的优点在于，点火角的改变以及偏离1的空燃比λ能够被限制在一个特别短的时间段内。若在切换阶段期间但在稀薄运行阶段之外，空燃比可以是化学计量的，那么这样做具有的特别的优点在于，废气排放量，尤其是NOx的排放量，被保持得尽可能小。若点火角在稀薄运行阶段保持恒定，这样做具有的特别的优点在于，按本专利技术的方法特别简单。若在稀薄运行阶段期间充气量改变设备改变表征充气量的参量，尤其是节流阀位置，那么稀薄运行阶段会特别的短。这样做具有的优势在于，废气排放尤其NOx会被保持得尽可能小。若充气量改变设备在切换阶段期间改变表征充气量的参量，尤其是节流阀位置，那么这样做具有的优势在于，按本专利技术的方法特别简短，因而特别简单。附图说明接下来参考附图详细说明本专利技术的实施形式。附图中：图1示意性示出带阀冲程改变设备的内燃机的燃料喷射系统；图2是在按本专利技术的方法期间内燃机的表征参量的示意性变化曲线；图3是在按本专利技术的方法期间内燃机的表征参量的示意性变化曲线；图4是按本专利技术的方法的流程图；图5是按本专利技术的方法的一种实施方式的流程图。具体实施方式图1表示内燃机的气缸10，带燃烧室20、活塞30，所述活塞利用连杆40与曲轴50相连。曲轴角度传感器60感知旋转的曲轴50的角度位置。有关曲轴50的角度位置的信息被转达给控制器70。在活塞30下行运动时，以公知方式经由进气管80将待燃烧的空气吸入燃烧室20。在活塞30上行运动时，燃烧后的空气经由排气管90压出燃烧室20。经由进气管80吸入的空气的量经由充气量改变设备调整，在本实施例中充气量改变设备为节流阀100，节流阀的位置由控制器70确定。燃料经由在实施例中直接设置在燃烧室20内的喷射阀110喷入从进气管80吸入的空气，并在燃烧室20内形成空燃混合物。但喷射阀110也可以例如安装在进气管80中。火花塞120点燃空燃混合物。控制器70通常相对曲轴50的角度位置调节喷射阀110的喷射时刻以及火花塞120的点火正时。曲轴50的角度位置在喷射时刻也被称为喷射角，曲轴50的角度位置在点火正时也被称为点火角。λ传感器130位于排气管90中，它确定空燃比λ并转达给控制器70。NOx存储催化转换器在排气管90的走向中确保，排气中NOx的含量明显减少。在进气管80到燃烧室20的输入管路上的进气门160经由凸轮180被凸轮轴190驱动。同样地，在排气管90到燃烧室20的输入管路上的排气门170经由凸轮182被凸轮轴190驱动。凸轮轴190与曲轴50联接。通常，曲轴50每转动两次，凸轮轴190就转动一次。凸轮180、182的大小决定了进气门160或排气门170的运动。在图1中示出了进气门160的阀冲程200。通过一个能被控制器70触发的凸轮调整装置210，配属于进气门160的凸轮180可以在小凸轮180a和大凸轮180b之间切换。若配属于进气门160的凸轮180是小凸轮180a，那么阀冲程200比在配属于进气门160的凸轮180是大凸轮180b的情形下要小。凸轮调整装置210、小凸轮180a和大凸轮180b因此构成了一个阀冲程改变设备220。配属于排气门170的凸轮182同样可以在小凸轮182a和大凸轮182b之间切换。可以为内燃机的每个汽缸10配设一个合适的凸轮调整装置210。但凸轮调整装置210也可以同时控制一个或所有气缸10的凸轮。图2示出了在配属于进气门160的凸轮180从小凸轮180a切换到大凸轮180b时，内燃机的表征特性参量的特性。图中示出了凸轮调整装置210的位置N、节流阀100的位置DK、表示每个燃烧行程输送给内燃机20的空气量的充气量F、空燃比λ以及点火角ZW。在所述方法开始时，小凸轮180a驱动进气门160，凸轮调整装置210的位置N相应地为“小”。在第一个时间点t1，控制器70这样触发凸轮调整装置210，使得进气门160被大凸轮180b驱动。这种切换过程进行得很快，通常在几（例如4）毫秒之内。在完成切换后，凸轮调整装置210的位置N为“大”。经由进气管80输送给燃烧室20的充气量F直接在第一时间点t1后从第一充气量值F1跳到最大充气量值Fmax。这由进气门160在切换到大凸轮180b之后增大的阀冲程200引起。按照本专利技术，节流阀100的位置DK从位置N等于“小”的第一值DK1转换到在凸轮调整装置切换到N等于“大”之后的第二值DK2。节流阀位置DK的这种转换在第二时间点t2结束。时间间隔t2-t1例如是几百毫秒。第二节流阀位置DK2的值选择为，使充气量F在第二时间点t2之后又等于F1。因此在达到最大充气量值Fmax后，通过节流阀100缓慢的关上而使充气量在第二时间点t2不断下降到F1。时间间隔（t1，t2）也被称为切换阶段。在切换阶段（t本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于控制能稀薄运行的内燃机的力矩变化曲线的方法，其中，内燃机包括至少一个阀冲程改变设备（２２０）用于改变至少一个进气门（１６０）的至少一个冲程（２００），并且包括充气量改变设备（１００）尤其节流阀以用于改变充气量，还包括点火设备（１２０），其中，在切换阶段（ｔ１，ｔ２）中阀冲程改变设备（２２０）改变至少一个进气门（１６０）的冲程（２００），其特征在于，当点火角（ＺＷ）超过最大点火角（ＺＷｍａｘ）时，稀薄运行阶段（Ｔｍ）开始，燃烧空气比在该稀薄运行阶段具有大于１的值。

【技术特征摘要】
2010.06.07 DE 102010029749.61.用于控制能稀薄运行的内燃机的力矩变化曲线的方法，其中，内燃机包括至少一个阀冲程改变设备（220）用于改变至少一个进气门（160）的至少一个冲程（200），并且包括充气量改变设备（100）以用于改变充气量，还包括点火设备（120），其中，在切换阶段（t1，t2）中阀冲程改变设备（220）改变至少一个进气门（160）的冲程（200），其特征在于，在所述切换阶段中将点火角（ZW）提高到最大点火角（ZWmax）并且在达到所述最大点火角（ZWmax）之后通过降低在稀薄运行阶段（Tm）中的空燃比（λ）来对要被平衡的过剩扭矩进行平衡。2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大点火角（ZWmax）是在能确保安全的燃烧的情况下最大可能的点火角。3.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在切换阶段（t1，t2）开始（t1）时，所述至少一个进气门（160）的冲程具有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：G波坦，HE贝耶，M艾勒，JM蒙，A贝斯曼恩，M拉奎特，
申请(专利权)人：G波坦，HE贝耶，M艾勒，JM蒙，A贝斯曼恩，M拉奎特，
类型：发明
国别省市：DE