用于控制内燃机的方法技术

一种用于控制内燃机(1)的方法，所述内燃机(1)包括个数为数目(W)的汽缸(3)，以及其中通过相应的进气门来调节截留于每一汽缸(3)内的空气质量；所述控制方法包括以下步骤：确定总目标扭矩(Ci_objt)；确定处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)；确定用于确保总目标扭矩(Ci_objt)的目标增压压力(Ptobj)，以及根据目标增压压力(Ptobj)来控制目标数目(Waobj)的处于活动状态的汽缸(3)的进气门，以确保总目标扭矩(Ci_objt)。

【技术实现步骤摘要】
用于控制内燃机的方法
本专利技术涉及一种用于控制内燃机、特别是增压式内燃机的方法。
技术介绍
已知的是，一些内燃机设有涡轮增压器增压系统，其可以通过利用废气焓来压缩由发动机吸入的空气以增加由发动机产生的功率，因而增加进气容积效率(volumetricintakeefficiency)。一种涡轮增压器增压系统包括涡轮增压器，该涡轮增压器设有涡轮和压缩机，所述涡轮沿着排气管布置以便在由发动机所排出废气的偏压下高速转动，而压缩机由涡轮转动且沿着进气管布置以便压缩由发动机吸入的空气。当在低扭矩或功率条件(低转速和低速度)下要求扭矩或功率显著、突然、快速地增加时(即当司机踩下加速踏板例如以便超车时)通常发生颇为明显的涡轮迟滞。涡轮迟滞是具有涡轮增压器的发动机未能以功率响应于快速踩下加速踏板时的一种趋势，且在涡轮增压器增压系统允许实现高性能的跑车应用中涡轮迟滞是特别令人烦恼的。涡轮迟滞主要是由转子的惯性力矩造成的，且发生在突然快速要求更大的扭矩或功率的情况下，其原因在于压缩机下游管路总容积中的压力必须增大。多年来已经提出了各种技术方案，试图减少涡轮迟滞并进一步提高设有涡轮增压器的发动机的性能。例如，可以使用可变几何涡轮增压器或包括有串联或并联配置等的多个涡轮的涡轮增压器。到现在为止所有的已知技术方案在所有情况下在成本和整体尺寸方面都是尤其不利的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于控制内燃机的方法，内燃机特别是通过涡轮增压器增压的内燃机，该控制方法可容易和成本有效地实施。根据本专利技术，提供一种用于控制内燃机的方法，所述内燃机具体是通过设有涡轮和压缩机的涡轮增压器来增压的增压式内燃机，所述内燃机还包括进气歧管以及连接到进气歧管的多个汽缸，其中通过相应的节流进气门来调节针对每一发动机循环的截留于每一汽缸内的空气质量；所述控制方法包括以下步骤：-确定用于所述内燃机的操作所需提供的总目标扭矩；-确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸的目标数目，其中处于活动状态的汽缸的目标数目是从0到汽缸数目的任意数目；-根据受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸的目标数目来确定在使用中受控以便吸入尽可能最大量的空气的处于非活动状态的汽缸的数目；-确定进气歧管的目标压力，该目标压力用于确保用于所述内燃机的操作所需提供的总目标扭矩；-通过受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸的目标数目来控制节流阀以便调节进气歧管的目标压力，从而确保用于所述内燃机的操作所需提供的目标扭矩；其特征在于确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸的目标数目，其中处于活动状态的汽缸的目标数目是包含在从0到汽缸数目之间的任意数目的步骤包括以下子步骤：-根据发动机工作点来确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸的临时数目；-确定提前点火效率，其应该通过处于活动状态的汽缸的临时数目来致动，以确保用于所述内燃机的操作所需提供的总目标扭矩；以及-根据提前点火效率来确定处于活动状态的汽缸的目标数目，其应该通过处于活动状态的汽缸的临时数目来致动，以确保用于所述内燃机的操作所需提供的总目标扭矩。附图说明现在将参照示出本专利技术非限制性实施例的附图来对本专利技术进行描述，其中：-图1示意性地示出内燃机的优选实施例，该内燃机通过涡轮增压器增压且设有实施根据本专利技术控制方法的电子控制单元；-图2以在发动机特性转速/ETASP平面上的不同比率示出通过涡轮增压器增压的内燃机在第一正常配置下与在根据本专利技术实现的第二配置下的性能比较；-图3是一幅框图，其示意性地示出根据本专利技术的控制方法在设有根据可变升程规律受控的进气门的增压式内燃机中的操作；-图4是一幅框图，其示意性地示出根据本专利技术的控制方法在设有根据固定升程规律受控的进气门的增压式内燃机中的操作。具体实施方式在图1中，标号1指示作为一个整体的由涡轮增压器增压系统2增压的内燃机。内燃机1包括四个汽缸3，每一个汽缸3通过至少一个相应的进气门(未示出)连接到进气歧管4以及通过至少一个相应的排气门(未示出)连接到排气歧管5。进气歧管4通过进气管6接收新鲜空气(即来自外部环境的空气)，该进气管设有空气滤清器7并由节流阀8进行调节。用于冷却进气的中间冷却器9沿着进气管6布置。将由燃烧所产生的废气输送到排气系统的排气管10连接到排气歧管5，该排气管将由燃烧所产生的气体排放到大气中且通常包括至少一个催化器11和布置于催化器11下游的至少一个消音器(未示出)。内燃机1的增压系统2包括涡轮增压器12，其设有涡轮13和压缩机14，所述涡轮13沿着排气管10布置以便在由汽缸3所排出废气的偏压下高速转动，而压缩机14沿着进气管6布置且机械地连接到涡轮13以便由涡轮13自身可旋转地驱动，并增加进入到进气管6内的空气压力。旁通管15沿排气管10布置且并联连接到涡轮13，使得旁通管15的端部连接到涡轮13自身的上游侧和下游侧。排气泄压阀16沿着旁通管15布置，并适于调节流经旁通管15的排气流且由致动器17驱动。旁通管18沿着进气管6布置且并联连接到压缩机14，使得旁通管18的端部连接到压缩机14自身的上游侧和下游侧。Poff阀19沿着旁通管18布置，适于调节流经旁通管18的废气流并由致动器20驱动。在下面的说明中将明确地参照通过涡轮增压器12增压的内燃机1。备选地，上述控制方法可有利地应用到任何内燃机，例如通过动态或容积式压缩机增压的内燃机。根据第一种变型，内燃机1设有机械地连接到涡轮增压器12以及设置成回收废气能量的电机；在该变型中，有可能既通过消耗电力来提供必要的扭矩又通过输送电力来制动。备选地，上述控制方法可适用于在专利申请EP-A1-2096277中所述类型的增压式内燃机，其包括涡轮；机械地独立于涡轮的压缩机；发电机，其可由涡轮旋转地驱动以便产生通常的电力；以及可旋转地驱动压缩机的电动马达。在一般情况下，上述实施例共同具有的事实是在压缩机14和汽缸3之间存在一定体积的空气。针对每一发动机循环被截留于每一汽缸3中的空气质量由相应的进气门(未示出)来调节，所述进气门通过具有可变开启规律的气门致动装置(诸如无凸轮的电磁或电液压致动装置)来致动。备选地，针对每一发动机循环被截留于每一汽缸3中的空气质量由处于压缩机14和进气门之间的中间位置上的阀27(优选节流阀)来调节。作为一种可能的另一备选方案，可设置具有可变开启规律的气门致动装置，以及优选为节流阀的阀27可置入于压缩机14和进气门之间。内燃机1受控于电子控制单元21，其控制内燃机1的所有组件包括增压系统2的操作。具体地，电子控制单元21驱动排气泄压阀16的致动器17和Poff阀19的致动器20。电子控制单元21连接到传感器22，传感器22测量沿着进气管6在压缩机14上游侧的温度To和压力Po，电子控制单元21还连接到传感器23，传感器23测量沿着进气管6在节流阀8上游侧的温度和压力，以及电子控制单元21还连接到传感器24，传感器24测量进气歧管4内部的温度和压力。此外，电子控制单元21连接到传感器25，传感器25测量内燃机1曲轴的角位置(从而测量旋转速度)，以及电子控制单元21还连接到传感器26，传感器26测量进气门/或排气门的正时(timing)。类似地，值得注意的是，不需要用于测量涡轮增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制内燃机(1)的方法，所述内燃机(1)具体地是通过设有涡轮(13)和压缩机(14)的涡轮增压器(12)来增压的增压式内燃机，所述内燃机(1)还包括进气歧管(4)以及连接到进气歧管(4)的个数为数目(W)的汽缸(3)，其中通过相应的节流进气门来调节针对每一发动机循环的截留于每一汽缸(3)内的空气质量；所述控制方法包括以下步骤：?确定用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；?确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)，其中处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)是从0到汽缸(3)的数目(W)的任意数目；?根据受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)来确定在使用中受控以便吸入尽可能最大量的空气的处于非活动状态的汽缸(3)的数目(W?s)；?确定进气歧管的目标压力(Pobj)，该目标压力用于确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；以及?通过在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)来控制节流阀以便调节进气歧管的目标压力(Pobj)，从而确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的目标扭矩(Ci_objt)；所述方法的特征在于确定在使用中受控以便喷射和燃烧的汽缸(3)的目标数目的步骤，其中处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)是包含在从0到汽缸(3)的数目(W)之间的任意数目，该步骤包括以下子步骤：?根据发动机工作点来确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的临时数目(Watemp)；?确定提前点火效率，其应该通过处于活动状态的汽缸(3)的临时数目(Watemp)来致动，以确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；以及?根据提前点火效率来确定处于活动状态的汽缸(3)的目标数目(Waobj)，其应该通过处于活动状态的汽缸(3)的临时数目(Watemp)来致动，以确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)。...

【技术特征摘要】
2012.06.12 IT BO2012A0003231.一种用于控制内燃机(1)的控制方法，所述内燃机(1)包括进气歧管(4)以及连接到进气歧管(4)的个数为数目W的汽缸(3)，其中通过相应的节流进气门来调节针对每一发动机循环的截留于每一汽缸(3)内的空气质量；所述控制方法包括以下步骤：-确定用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；-确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj，其中处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj是从0到汽缸(3)的数目W的任意数目；-根据受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj来确定在使用中受控以便吸入尽可能最大量的空气的处于非活动状态的汽缸(3)的数目Ws；-确定进气歧管的目标压力(Pobj)，该目标压力用于确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；以及-通过在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj来控制节流阀以便调节进气歧管的目标压力(Pobj)，从而确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；所述方法的特征在于确定在使用中受控以便喷射和燃烧的汽缸(3)的目标数目的步骤，其中处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj是包含在从0到汽缸(3)的数目W之间的任意数目，该步骤包括以下子步骤：-根据发动机工作点来确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的临时数目Watemp；-确定提前点火效率，其应该通过处于活动状态的汽缸(3)的临时数目Watemp来致动，以确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)；以及-根据提前点火效率来确定处于活动状态的汽缸(3)的目标数目Waobj，其应该通过处于活动状态的汽缸(3)的临时数目Watemp来致动，以确保用于所述内燃机(1)的操作所需提供的总目标扭矩(Ci_objt)。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述内燃机(1)是通过设有涡轮(13)和压缩机(14)的涡轮增压器(12)来增压的增压式内燃机。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在增压式内燃机的情况下所述控制方法包括确定目标增压压力(Ptobj)以用于确保进气歧管的目标压力(Pobj)的进一步的步骤。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，包括进一步的步骤：-根据发动机工作点来确定在使用中受控以便喷射和燃烧的处于活动状态的汽缸(3)的参考数目Warif；以及-根据在处于活动状态的汽缸(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·潘奇罗利，
申请(专利权)人：马涅蒂马瑞利公司，
类型：发明
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