用于控制内燃机的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:8679390 阅读:129 留言:0更新日期:2013-05-08 23:36
用于启动具有曲轴的内燃机的方法,在这种方法中曲轴在得到启动命令后首先进行与通常的转动相反的旋转运动,这里在工作气缸的工作冲程内压入空气,之后曲轴变成向前转动,选择向工作气缸内喷入燃油的喷射时间点和/或在工作气缸进行点火的点火时间点,使通过点燃由此形成的燃料空气混合物而产生的并从工作气缸传递到曲轴上的转矩最大化。

【技术实现步骤摘要】
用于控制内燃机的方法和装置
技术介绍
从DE19955857可以知道一种用于启动内燃机的方法,在这种方法中,当气缸中的曲轴停止运转时,其活塞处于一个压缩冲程中,喷射和点燃燃油,从而使曲轴向后运动。这里喷射和/或点火如此进行,使活塞运动并越过其向后的下止点,但是却没有越过紧接着的向后的上止点,而是曲轴的运动在那里反转成了向前运动。从而曲轴向后转动一个冲程的时间。之后它又到达一个定义的转变点,从这个转变点开始内燃机可以根据定义实现启动。
技术实现思路
现在有可能的是,通过点燃处于工作冲程的气缸内的燃料空气混合物根据定义开始内燃机的向前运动。这里对喷射时间点和点火时间点进行选择,使在一个下述的燃烧过程中的热力学效率达到最大。也可以这样选择喷射时间点和点火时间点,使内燃机所产生的功率最大。现有技术中为人所熟知的方法存在的困难是,设计初始化动向前运动的燃烧过程,保证内燃机一直都能成功启动。由于气缸内的空气弹簧的压缩力矩例如可能出现的是,一个处于压缩冲程中开始向前转动的气缸为了使自身进入工作冲程,本应该通过向前转动越过上止点的,但是却没有越过上止点,这是由于气体弹簧的压力提前阻止了内燃机向前转动。在这种情况下内燃机可能例如停止运动,并不能够启动。根据专利技术可以知道,对于一个根据现有技术为人熟知的用于启动内燃机的方法来说,如果选择恰当的喷射时间点和点火时间点,使由于第二气缸内的燃料空气混合物的燃烧而传递到曲轴上的转矩最大化,可以显著提高启动成功率,这里在根据现有技术的方法中内燃机首先通过一个第一气缸内的第一燃烧向后转动,接着通过点燃在一个处于工作冲程的第二气缸内的燃料空气混合物向前转动。这例如如下实现,使工作气缸内的燃烧重点在向前转动的一个尽可能迟的时间点处,即在一个尽可能大的曲轴角度时达到。对转矩最大化是有利的是燃烧重点在曲轴角度处于40°和120°之间时达到,处于65。和90。之间时更有利。此外有利的是使燃烧尽可能慢的进行,这可以通过使燃料空气混合物尽可能均匀来实现。特别简单的是,使喷射时间点和点火时间点相互间的间隔时间尽可能大。这可以有利的例如通过使工作气缸内的喷射在得到启动命令时立即进行来实现。当提前判断了工作气缸时,也可以在上述的内燃机停止前已经在工作气缸中进行了喷射,这进一步增大了与点火时间点的时间间隔。同时在工作气缸内的点火晚时,例如在工作气缸过渡到向前运动之后,不仅对于缓慢的燃烧,总的来看对于之后的燃烧状况也很有意义。也可能的是,把工作气缸内的点火与曲轴一个可预设的角度,例如30°联系在一起。在这种情况下只有当内燃机在其向前运动中越过这个曲轴位置时才进行点火。这使本方法更加简单。有利的是由一个计算机程序实现根据专利技术的方法,该程序被储存在用于内燃机的一个控制和/或调节装置的电存储介质上。附图说明以下图形展示了根据专利技术的方法的一种特别有利的结构形式。图形展示了:图1 一个内燃机的结构图示;图2 —种用于启动内燃机的方法的流程图示,在这种方法中内燃机首先向后转动然后向前转动;图3 —种用于启动内燃机的方法的流程图示,在这种方法中燃烧重点在工作冲程中被选择的较晚;图4燃烧重点被选择成较晚时的工作原理示意图;图5本专利技术的一种实施例的流程具体实施例方式图1展示了内燃机的一个气缸10,气缸10具有一个燃烧室20,一个活塞30,活塞30通过一个连杆40与一个曲轴50连接。活塞30以为人熟知的方式进行上下运动。该运动的返回点被称为止点。从向上运动到向下运动的转变点被称为上止点,而从向下运动到向上运动的转变点被称为下止点。曲轴50的一个角度位置,即所谓的曲轴角度通常被相对上止点定义。一个曲轴传感器220探测曲轴50的角度位置。该曲轴传感器220如此构成,即在一个齿轮上周期性的例如以一个6°的角距布置轮齿,其齿形产生信号,从信号的时间间隔中就得到了曲轴的速度。借助一个进气管80以众所周知的方式在活塞30向下运动时将待燃烧气体吸入燃烧室20。这被称为吸气或者进气冲程。借助一个排气管90在活塞30向上运动时将已燃烧气体压出燃烧室20。这通常被称为排气冲程。通过一个空气计量装置(在本实施例中是一个节气阀100)调节借助进气管80吸入的空气量,节气阀100的位置由一个控制器70决定。通过安装在燃烧室20内的一个直喷阀110将燃料喷入由进气管80吸入的空气中,并在燃烧室20内形成燃料空气混合物。由直喷阀110喷入的燃料量由控制器70确定,通常根据一个触发信号的长度和/或强度确度。一个火花塞120产生一个点火火花从而点燃燃料空气混合物。通常在通过利用活塞30的向上运动压缩燃料空气混合物的压缩冲程(也被成为压缩行程)内实现点火。当点火稍早于上止点时,则燃烧重点处于接压缩冲程的工作冲程的开始阶段。向气缸内喷射时曲轴的角度位置被称为喷射角,而点火时曲轴的角度位置被称为点火角。一个位于进气管80通向燃烧室20的管道上的进气阀160通过凸轮180由一个凸轮轴190驱动。同样的一个位于排气管90通向燃烧室20的管道上的排气阀170通过凸轮182由凸轮轴190驱动。凸轮轴190与曲轴50连接。通常曲轴50每转两圈凸轮轴190转过一圈。对凸轮轴190进行设计,使排气阀170在排气冲程打开,而在上止点附近关闭。进气阀160在上止点附近打开而在进气冲程关闭。这样一个气缸依次进行这四个冲程,即吸气冲程,压缩冲程,工作冲程,排气冲程。在内燃机进行惯性运动时,处于工作冲程的气缸内充满有新鲜空气,这时不再点火,如有必要不再喷射。因此在气缸进入排气冲程的过渡时还存在新鲜空气,如有必要当向气缸中喷入了燃油时,也仍存在可点燃的燃料空气混合物。新鲜空气(或燃料空气混合物)在气缸中将维持数分钟,之后它们被排出,并且气缸内的压力与环境压力相平衡。根据本专利技术的方法例如被储存在控制器70上并由它执行。图2展示了根据现有技术为人熟知的用于启动内燃机的方法。当内燃机停止运转时一个第一气缸处于压缩冲程,而一个第二气缸处于排气冲程。处于压缩冲程的第一气缸的曲轴50具有一个第一角度位置300。当曲轴50具有这个第一角度位置300时将借助直喷阀110向这个第一气缸内喷入燃料,并借助火花塞120产生点火火花,从而其点燃料空气混合物。由此将一个向后的转矩传递到曲轴50上,内燃机向后转转动。处于排气冲程的第二气缸将转回工作冲程。当第二气缸的曲轴角度位置达到一个可预设的第二角度位置310时,则向处于工作冲程的第二气缸中喷入燃料并点燃。由此将一个向前的转矩传递到曲轴50上。燃烧在一个第一燃烧角度范围320中进行。燃烧的重点位于一个第一燃烧重点角度330。内燃机向前启动,这样另一个气缸转动越过其上止点0T,然后就可以在这个或其他的气缸中嗔射并点燃,从而结束启动过程。图3展示了根据专利技术的用于启动内燃机的方法的一种实施例。与根据现有技术为人熟知的方法类似,当曲轴50具有第一角度位置300时,借助直喷阀110向处于压缩冲程中的第一气缸中喷入燃料并借助火花塞120点燃。内燃机向后转动,处于排气冲程的第二气缸转回工作冲程。第二气缸因此在下文中被称为工作气缸。由于第二气缸中的空气被压缩,内燃机向后的转动将变慢,当第二气缸具有一个第三角度位置340时它将改变转动方向,这意味着第三角度位置340标志着内燃机旋转运本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于启动具有曲轴(50)的内燃机(10)的方法,在这种方法中曲轴(50)在得到启动命令后首先进行与通常的转动相反的旋转运动,在工作气缸的工作冲程内压缩空气,之后曲轴变成向前运动,其特征在于,选择向工作气缸内喷入燃料的喷射时间点和/或在工作气缸进行点火的点火时间点,使通过点燃工作气缸的由此形成的燃料空气混合物而产生的并传递到曲轴(50)上的转矩最大化。

【技术特征摘要】
2011.08.02 DE 102011080243.61.关于启动具有曲轴(50)的内燃机(10)的方法,在这种方法中曲轴(50)在得到启动命令后首先进行与通常的转动相反的旋转运动,在工作气缸的工作冲程内压缩空气,之后曲轴变成向前运动,其特征在于,选择向工作气缸内喷入燃料的喷射时间点和/或在工作气缸进行点火的点火时间点,使通过点燃工作气缸的由此形成的燃料空气混合物而产生的并传递到曲轴(50)上的转矩最大化。2.根据权利要求1的方法,其特征在于,选择向工作气缸内喷入燃料的喷射时间点和/或在气缸内进行点火的点火时间点是,使工作气缸内的燃烧重点尽可能的推迟。3.根据权利要求2的方法,其特征在于,燃烧重点在40°和120°之间的曲轴角度处。4.根据权利要求3的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:E·卡瓦K·赖A·施米特B·希尔U·西伊伯C·格斯劳尔
申请(专利权)人:罗伯特·博世有限公司
类型:发明
国别省市:

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