專利名稱：內(nèi)燃機(jī)工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)工作方法。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，必須要控制燃油與空氣的比，使得燃燒室中的混合物能可靠地 點(diǎn)火。汽車中的內(nèi)燃機(jī)通常使用設(shè)置在廢氣流中的λ試探器。例如在手持式工具機(jī)如電 鋸、修剪機(jī)、割草機(jī)等中使用小型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的內(nèi)燃機(jī)，這種內(nèi)燃機(jī)通常并未設(shè)有λ試探 器。在這里，對(duì)混合物組分進(jìn)行控制，即引入形式為所輸送的燃油量變化的干擾，并對(duì)由此 產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速反應(yīng)進(jìn)行分析。視內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)而定，在噴射量短時(shí)間地減少和增加 之后，轉(zhuǎn)速上升或降低?？梢詫?duì)轉(zhuǎn)速反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，由此推斷出內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)。然后可以 基于所求取的工作點(diǎn)來調(diào)節(jié)所希望的工作點(diǎn)。轉(zhuǎn)速變化-特別是當(dāng)燃油進(jìn)入到兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣道或曲軸箱中時(shí)_非常緩 慢。這要持續(xù)曲軸旋轉(zhuǎn)若干圈，直至可確定轉(zhuǎn)速反應(yīng)。這在燃燒室中的混合物貧油程度很 嚴(yán)重且為了調(diào)節(jié)工作點(diǎn)而繼續(xù)減少所輸送的燃油量時(shí)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。在混合物貧油程 度很嚴(yán)重時(shí)，還存在特別是由于潤(rùn)滑不充分而引起的發(fā)動(dòng)機(jī)受損的危險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提出一種內(nèi)燃機(jī)工作方法，借此能良好地調(diào)節(jié)所希望的工作
點(diǎn)ο所述目的通過一種內(nèi)燃機(jī)工作方法得以實(shí)現(xiàn)，其中內(nèi)燃機(jī)具有燃燒室，該燃燒室 由活塞限定而成，其中活塞驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在曲軸箱中的曲軸，其中內(nèi)燃機(jī)包括燃油輸 送裝置、點(diǎn)火裝置和控制裝置，其中內(nèi)燃機(jī)的功率與燃燒室中的空氣系數(shù)之間的關(guān)系用功 率曲線來說明，所述功率曲線具有上升的第一分支線、最大值和下降的第二分支線，在所述 第二分支線的區(qū)域內(nèi)，空氣系數(shù)小于1，其中該方法包括如下步驟-求取內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)的位置，其中為了求取工作點(diǎn)的位置，調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻，且在 調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)分析內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速反應(yīng)；-如果所求取的工作點(diǎn)不是所希望的工作點(diǎn)，則根據(jù)所求取的工作點(diǎn)來改變所輸 送的燃油量。規(guī)定，為了求取工作狀態(tài)的位置，調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)直接和間接地 影響到內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而不會(huì)產(chǎn)生延遲。對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的“超前”調(diào)節(jié)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率提 高，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速上升，如果混合物富油，即空氣系數(shù)小于1。如果混合物貧油，即空氣系數(shù) 大于1，功率和轉(zhuǎn)速就會(huì)下降。在此視內(nèi)燃機(jī)而定，在空氣系數(shù)大致小于1時(shí)，可以位于功率 曲線的最大值。最好“超前”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。于是，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在富油區(qū)域，即在下降的第二分支 線的區(qū)域工作，則會(huì)出現(xiàn)功率上升，進(jìn)而也會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升。最好連續(xù)地調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。在 此特別地規(guī)定，在預(yù)先給定的時(shí)段內(nèi)改變點(diǎn)火時(shí)刻，在該時(shí)段內(nèi)，曲軸旋轉(zhuǎn)若干轉(zhuǎn)。由此還
3能識(shí)別出與功率曲線最大值相鄰的工作點(diǎn)，在該工作點(diǎn)，轉(zhuǎn)速在改變點(diǎn)火時(shí)刻的情況下首 先朝向一個(gè)方向改變，且-在超過最大值之后-朝向另一個(gè)方向改變。如果識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)位于第一分支線上，發(fā)動(dòng)機(jī)因而在貧油區(qū)域工作，則 最好增加所輸送的燃油量。如果識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)處于第二分支線上，則特別是減少 所輸送的燃油量?？梢砸?guī)定，所希望的工作點(diǎn)處于功率曲線的最大值區(qū)域內(nèi)。但也可以規(guī) 定，內(nèi)燃機(jī)在第二分支線區(qū)域內(nèi)工作，即以低于最大值的功率在富油區(qū)域內(nèi)工作。通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的改變，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速發(fā)生改變。這可由使用者感覺到，且被解釋 為功能失誤。因此希望能補(bǔ)償轉(zhuǎn)速變化，使得使用者感覺不到轉(zhuǎn)速變化。為此規(guī)定，在求取 工作點(diǎn)的位置時(shí)，除了點(diǎn)火時(shí)刻外，還改變所輸送的燃油量。改變所輸送的燃油量還會(huì)引起 轉(zhuǎn)速改變，轉(zhuǎn)速改變可以通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)得到補(bǔ)償。如果工作點(diǎn)是所希望的工作點(diǎn)， 則最好適當(dāng)?shù)剡x擇所輸送的燃油量的變化，使得內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速不會(huì)發(fā)生改變。所輸送的燃油 量的變化大小對(duì)于每個(gè)內(nèi)燃機(jī)來說都是不同的，且最好通過試驗(yàn)求取，并存儲(chǔ)在內(nèi)燃機(jī)控 制裝置中。只有當(dāng)內(nèi)燃機(jī)工作點(diǎn)不是所希望的工作點(diǎn)時(shí)，才改變轉(zhuǎn)速。內(nèi)燃機(jī)例如可以驅(qū)動(dòng)手持式工具機(jī)的工具。工具和其它移動(dòng)部件在工作中產(chǎn)生慣 性力，慣性力會(huì)影響所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速。如果控制裝置分析轉(zhuǎn)速變化，則所述分析必須與系統(tǒng)的 慣性力相協(xié)調(diào)(abstimmen)，即與工具等相協(xié)調(diào)。所提出的新方法無需再改變轉(zhuǎn)速，所以所 提出的方法在很大程度上可獨(dú)立于系統(tǒng)的慣性力而采用，因而得到廣泛應(yīng)用。也可以規(guī)定，對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。點(diǎn)火時(shí)刻經(jīng)過適當(dāng)控制，使得內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn) 速基本上不發(fā)生變化，也就是說，所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速變化小于每分鐘100轉(zhuǎn)。這種轉(zhuǎn)速變化處于 正常的轉(zhuǎn)速波動(dòng)范圍內(nèi)，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中會(huì)由系統(tǒng)引起所述轉(zhuǎn)速波動(dòng)。通過按照規(guī)定對(duì)所 輸送的燃油量的改變，可以根據(jù)需要來改變點(diǎn)火時(shí)刻，以便補(bǔ)償由于所輸送的燃油量的變 化引起的理論上的轉(zhuǎn)速變化。點(diǎn)火時(shí)刻的變化用作控制參數(shù)。如果內(nèi)燃機(jī)在所希望的工作點(diǎn)工作，則可得知對(duì)于保持轉(zhuǎn)速恒定所需要的點(diǎn)火時(shí) 刻改變。如果對(duì)于保持轉(zhuǎn)速恒定所需要的點(diǎn)火時(shí)刻改變與此不同，則說明內(nèi)燃機(jī)沒有在所 希望的工作點(diǎn)工作。因此可以根據(jù)對(duì)于保持轉(zhuǎn)速恒定所需要的點(diǎn)火時(shí)刻改變，來求取實(shí)際 的工作點(diǎn)。有利的是，減少所輸送的燃油量，并“滯后”地調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。但也可以規(guī)定，增加 所輸送的燃油量，并“超前”地調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。特別是對(duì)于兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)而言，燃油輸入到 進(jìn)氣道或曲軸箱中，改變了的燃油量在曲軸旋轉(zhuǎn)若干圈之后才進(jìn)入到燃燒室中，且在所輸 送的燃油量改變之后，曲軸旋轉(zhuǎn)若干圈首先引起轉(zhuǎn)速改變。因此規(guī)定，首先改變所輸送的燃 油量，且在曲軸旋轉(zhuǎn)預(yù)定的圈數(shù)之后才改變點(diǎn)火時(shí)刻。曲軸旋轉(zhuǎn)預(yù)定的圈數(shù)相當(dāng)于燃油進(jìn) 入到燃燒室中所需要的時(shí)間。該段時(shí)間最好也通過試驗(yàn)來確定，并存儲(chǔ)在控制裝置中。當(dāng) 燃油輸入到溢流通道中時(shí)，或者當(dāng)燃油輸入到曲軸箱中時(shí)，燃油會(huì)以精確的周期或者以很 小的延遲進(jìn)入到燃燒室中，從而所輸送的燃油量的變化會(huì)立即導(dǎo)致轉(zhuǎn)速變化，因而在所輸 送的燃油量變化的同時(shí)，點(diǎn)火時(shí)刻發(fā)生改變。該方法特別是可以內(nèi)燃機(jī)滿載時(shí)實(shí)施。最好通過定量閥來輸送燃油。這樣就能簡(jiǎn) 單而精確地定量地改變所輸送的燃油量?？梢酝ㄟ^汽化器來輸送燃油，但也可以規(guī)定，將燃 油直接輸入到曲軸箱中。也可以根據(jù)使用目的采用燃油閥，其將燃油輸入到進(jìn)氣道和/或 溢流通道中。


下面對(duì)照附圖來介紹本發(fā)明的實(shí)施例。圖中示出圖1為內(nèi)燃機(jī)示意圖；圖2示出了功率曲線，這些功率曲線給出了不同點(diǎn)火時(shí)刻的功率與空氣系數(shù)的關(guān) 系；圖3示出了點(diǎn)火時(shí)刻的示范性的變化曲線；圖4至圖6針對(duì)圖3的點(diǎn)火時(shí)刻變化曲線示出了關(guān)于時(shí)間的可能的轉(zhuǎn)速變化曲 線.
一入 ，圖7示出所輸送的燃油量的可能的變化曲線；圖8示出利用圖7的燃油變化曲線來補(bǔ)償轉(zhuǎn)速變化的點(diǎn)火時(shí)刻的變化曲線；圖9和圖10示出所得到的可能的關(guān)于時(shí)間的轉(zhuǎn)速變化曲線；圖11示出所輸送的燃油量的可能的變化曲線；圖12示出利用圖11的燃油變化曲線來補(bǔ)償轉(zhuǎn)速變化的點(diǎn)火時(shí)刻的可能的變化曲 線.
一入 ，圖13示出關(guān)于時(shí)間的轉(zhuǎn)速變化曲線；圖14至圖16示出方法實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中示意性地示出內(nèi)燃機(jī)1，其被構(gòu)造為單缸兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)1最好 是手持式工具機(jī)如電鋸、切割機(jī)、修剪機(jī)、割草機(jī)等中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。內(nèi)燃機(jī)1具有氣缸2， 在該氣缸中形成燃燒室3。燃燒室3由在氣缸2中來回移動(dòng)的活塞5限定而成，該活塞 通過連桿6驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在曲軸箱4中的曲軸20。為了輸送燃燒空氣，內(nèi)燃機(jī)1具 有進(jìn)氣道9，該進(jìn)氣道利用氣缸2上的入口 8通到曲軸箱4中。入口 8被活塞5縫式配氣 (schlitzsteuern)。在進(jìn)氣道9上設(shè)有汽化器10，在該汽化器中可擺動(dòng)地支撐有節(jié)氣閥11。 進(jìn)氣道9與空氣過濾器14連接，燃燒空氣經(jīng)由該空氣過濾器被抽吸。有多個(gè)燃油開口 12 通入到汽化器10中，燃油通過定量閥13被輸送至這些燃油開口。定量閥13被控制裝置18 控制，該控制裝置決定著所輸送的燃油量。定量閥13例如可以是電磁閥。燃燒空氣和燃油在活塞5向上沖程時(shí)被吸入到曲軸箱4中，而在活塞5向下沖程 時(shí)通過至少一個(gè)溢流通道7進(jìn)入到燃燒室3中，所述溢流通道使得曲軸箱4在活塞5的下 止點(diǎn)區(qū)域與燃燒室3連通。火花塞17伸入到燃燒室3中，該火花塞也受控制裝置18控制， 并通過控制裝置18還被供應(yīng)以能量。在曲軸20上設(shè)有發(fā)電機(jī)19，該發(fā)電機(jī)也與控制裝置 18連接，并提供點(diǎn)火用的能量，且提供轉(zhuǎn)速信號(hào)。替代地也可以設(shè)有通常的點(diǎn)火線圈。發(fā)電 機(jī)19和火花塞17與控制裝置18的控制點(diǎn)火的那部分一起形成點(diǎn)火裝置。在活塞5的上 止點(diǎn)區(qū)域中，燃油/空氣混合物在燃燒室3中被點(diǎn)燃。由此使得活塞5朝向曲軸箱4加速。 從燃燒室3中引出一出口 15，廢氣經(jīng)由該出口離開燃燒室3。在曲軸20上還設(shè)有通風(fēng)機(jī)輪 16，通風(fēng)機(jī)輪用于給內(nèi)燃機(jī)1輸送冷卻空氣。代替汽化器10上的定量閥13，也可以設(shè)有將燃油直接輸入到曲軸箱4中的定量 閥13'。也可以設(shè)有將燃油輸入到溢流通道7中的定量閥13"。也可以設(shè)有將燃油直接輸入到燃燒室3中的定量閥。在內(nèi)燃機(jī)1的工作中，控制裝置18控制通過定量閥13輸送的燃油量和在火花塞 17點(diǎn)燃燃燒室3中的混合物時(shí)的點(diǎn)火時(shí)刻。兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)通常在富油(fett)區(qū)域中工作， 也就是說，空氣系數(shù)λ小于1，例如約為0.85，空氣系數(shù)表示實(shí)際上可供燃燒的空氣量與至 少必需的化學(xué)計(jì)量的空氣量的比值。強(qiáng)迫點(diǎn)火式四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)也是如此。為了控制要輸送 的燃油量，針對(duì)無λ試探器可供使用的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以考慮使用圖2中所示的功率曲線。這 些功率曲線給出了發(fā)動(dòng)機(jī)功率P與空氣系數(shù)λ的關(guān)系。在圖2中，左邊的λ值大于1，表 示貧油的混合物，右邊的λ值小于1，表示富油的混合物。如功率曲線21所示，當(dāng)給來自貧 油區(qū)域的混合物加油(anfetten)時(shí)，功率P首先沿著上升的第一分支線25上升至最大值 26。如果繼續(xù)加油，則功率P又按照第二分支線27下降。圖2中所示的其它功率曲線22、 23和24為發(fā)動(dòng)機(jī)功率P的相同形狀的變化曲線，只是點(diǎn)火時(shí)刻不同。點(diǎn)火時(shí)刻ZZP從功率 曲線21經(jīng)由功率曲線22和23至功率曲線24 “超前”調(diào)節(jié)。在圖2中的功率曲線21上示范性地示出四個(gè)工作點(diǎn)Bi、B2、B3* B4,這些工作點(diǎn)對(duì) 應(yīng)于不同的空氣系數(shù)λ^ λ2、入3和入4。視內(nèi)燃機(jī)1而定，所希望的工作點(diǎn)例如可以是最大值26處的工作點(diǎn)B2，或者是第 二分支線27上的工作點(diǎn)Β3。也可以設(shè)置位于第二分支線27上的其它所希望的工作點(diǎn)。相 反，通常不希望在第一分支線25上工作，因?yàn)樵搮^(qū)域的貧油情況會(huì)很快導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火， 在混合物貧油程度很嚴(yán)重時(shí)，通常不能實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)1得到充分冷卻和/或潤(rùn)滑。為了能調(diào) 節(jié)所希望的工作點(diǎn)，必須調(diào)節(jié)當(dāng)前的工作點(diǎn)。在此特別是必須確定工作點(diǎn)位于第一分支線 25上還是位于第二分支線27上上，因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)所希望的功率P或所希望的轉(zhuǎn)速η，一方 面必須加油，而另一方面必須減油。為了確定當(dāng)前的工作點(diǎn)位于哪個(gè)分支線25、27上，規(guī)定改變點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ。如果當(dāng) 前工作點(diǎn)位于第一分支線25上或者位于最大值26處，如用工作點(diǎn)B1和B2示范性地示出， 則“超前”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP會(huì)導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)1的功率P以及轉(zhuǎn)速η下降，更確切地說，在點(diǎn) 火時(shí)刻ZZP從功率曲線21的點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)節(jié)到功率曲線22的點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)，下降到由功率曲 線22在相應(yīng)的空氣系數(shù)λ工或λ 2處限定的值。因?yàn)閷?duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的調(diào)節(jié)很快地進(jìn)行， 所以可以認(rèn)為工作狀況保持不變，功率P因而與內(nèi)燃機(jī)1的轉(zhuǎn)速η成比例。因此在“超前” 調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻時(shí)，相應(yīng)于功率下降，出現(xiàn)轉(zhuǎn)速下降，如果內(nèi)燃機(jī)1在工作點(diǎn)B1或工作點(diǎn)B2工 作。在本實(shí)施例中，工作點(diǎn)B3相應(yīng)于所希望的工作點(diǎn)，此時(shí)如果“超前”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻 ZZP,則功率首先上升，如由功率曲線22和23規(guī)定。接下來，功率P以及轉(zhuǎn)速η下降到由功 率曲線24的第一分支線25規(guī)定的在空氣系數(shù)λ 3處的值。相反，如果在工作點(diǎn)B4 “超前” 調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ，則功率上升，進(jìn)而轉(zhuǎn)速η也上升，如由功率曲線22 24在空氣系數(shù)λ 4 處規(guī)定。于是，根據(jù)轉(zhuǎn)速η下降、上升、或者首先上升然后下降，就能確定內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)。針對(duì)如圖3中所示的點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的變化曲線，在圖4 6中示出了不同的轉(zhuǎn)速 反應(yīng)情況。圖3示出了點(diǎn)火時(shí)刻曲線28，其給出了點(diǎn)火時(shí)刻ZZP關(guān)于時(shí)間t的變化曲線，其 中點(diǎn)火時(shí)刻ZZP被“超前”調(diào)節(jié)了從時(shí)刻、至?xí)r刻t2的時(shí)段At。如果內(nèi)燃機(jī)1在工作點(diǎn) B1或工作點(diǎn)B2工作，則轉(zhuǎn)速η按照?qǐng)D4中的轉(zhuǎn)速曲線29下降。相反，如果內(nèi)燃機(jī)1在工作 點(diǎn)B4工作，則轉(zhuǎn)速η按照?qǐng)D5中的轉(zhuǎn)速曲線30連續(xù)地上升。如果內(nèi)燃機(jī)1在工作點(diǎn)B3工作，則轉(zhuǎn)速η按照?qǐng)D6中的轉(zhuǎn)速曲線31首先上升，接著又下降。在這種情況下，轉(zhuǎn)速η最好 不下降到初始值以下，如用虛線示出。但轉(zhuǎn)速η也可以下降到初始值以下。這在圖6中用 虛曲線示出。圖14示出本發(fā)明的方法的流程。在方法步驟40中，連續(xù)地改變點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ。也 可以突然地改變點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ。在方法步驟41中，檢測(cè)和分析在圖4 6中所示的轉(zhuǎn)速反 應(yīng)，即轉(zhuǎn)速η關(guān)于時(shí)間t的變化曲線。轉(zhuǎn)速變化曲線例如可以根據(jù)發(fā)電機(jī)19的信號(hào)由控制 裝置18進(jìn)行分析。根據(jù)測(cè)得的轉(zhuǎn)速變化曲線來求取工作點(diǎn)B。在方法步驟42中，根據(jù)求取 的工作點(diǎn)，改變所輸送的燃油量X，如果所求取的工作點(diǎn)不同于所希望的工作點(diǎn)。在此，如果 所求取的工作點(diǎn)在圖2中位于所希望的工作點(diǎn)的左邊，即混合物貧油程度太嚴(yán)重，則增加 所輸送的燃油量；如果所求取的工作點(diǎn)在圖2中位于所希望的工作點(diǎn)的右邊，即混合物富 油程度太嚴(yán)重，則減油。
通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的調(diào)節(jié)，來改變轉(zhuǎn)速n，轉(zhuǎn)速能被操作者感受到，且能被感覺 到受到干擾。如果轉(zhuǎn)速變化低于每分鐘100轉(zhuǎn)，使用者就感覺不到轉(zhuǎn)速變化Δη 了，因?yàn)檫@ 種轉(zhuǎn)速變化系在內(nèi)燃機(jī)的正常運(yùn)行中由系統(tǒng)引起。為了達(dá)到這種小的轉(zhuǎn)速波動(dòng)，規(guī)定補(bǔ)償 所希望的轉(zhuǎn)速η變化，更確切地說，在求取工作點(diǎn)時(shí)相應(yīng)地改變所輸送的燃油量χ。這在圖 7 10中示出。圖8示出按照規(guī)定在理論上跳躍式地“滯后”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ，如點(diǎn)火時(shí) 刻曲線33。在本實(shí)施例中，所希望的工作點(diǎn)處于圖2中的工作點(diǎn)Β3。因而在“滯后”調(diào)節(jié)點(diǎn) 火時(shí)刻ZZP時(shí)，希望轉(zhuǎn)速η下降，例如如果點(diǎn)火時(shí)刻ZZP從功率曲線23的點(diǎn)火時(shí)刻被調(diào)節(jié) 至配屬于功率曲線21的點(diǎn)火時(shí)刻ΖΖΡ。為了補(bǔ)償所希望的轉(zhuǎn)速下降，規(guī)定減少所輸送的燃油量X，如在圖7中用曲線32示 出。減少燃油量X也應(yīng)跳躍式地進(jìn)行。減少的燃油量從時(shí)刻、持續(xù)至?xí)r刻t2。變化地控 制定量閥13，由此改變所輸送的燃油量X，這樣持續(xù)曲軸20旋轉(zhuǎn)若干圈，直至實(shí)際上在燃燒 室3中出現(xiàn)了貧油的混合物。但調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)速η立即產(chǎn)生作用。因此，為了 實(shí)現(xiàn)因所輸送的燃油量χ改變引起的轉(zhuǎn)速改變和對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的調(diào)節(jié)能同時(shí)起作用，針 對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的變化，規(guī)定了圖8中所示的實(shí)際上延遲的點(diǎn)火時(shí)刻曲線34。點(diǎn)火時(shí)刻ZZP在 晚于時(shí)刻t2的時(shí)刻t3被調(diào)節(jié)。對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的實(shí)際調(diào)節(jié)并非跳躍式地進(jìn)行，而是借助于 曲線逐漸地進(jìn)行。在通過定量閥13'將燃油輸入到曲軸箱中時(shí)，或者在燃油直接輸入到溢 流通道中時(shí)，也會(huì)引起所輸送的燃油量χ的變化，而且沒有延遲，從而對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的改 變也可以在沒有延遲的情況下跳躍式地進(jìn)行。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)處于工作點(diǎn)B3,則轉(zhuǎn)速不變化，如圖9中用轉(zhuǎn)速曲線35示出。 這樣就能在不影響轉(zhuǎn)速的情況下以簡(jiǎn)單的方式判定內(nèi)燃機(jī)1是否在工作點(diǎn)B3工作。但如 果發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)位于第一分支線25上，則通過按照?qǐng)D8中的點(diǎn)火時(shí)刻曲線34對(duì)點(diǎn)火時(shí) 刻的“滯后”調(diào)節(jié)，來提高轉(zhuǎn)速η。根據(jù)圖7額外地減少所輸送的燃油量X，由此非常明顯地 提高轉(zhuǎn)速η，由此得到由轉(zhuǎn)速變化曲線36示出的轉(zhuǎn)速變化情況。作為減少燃油量χ和“滯后”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻的替代方案，也可以規(guī)定，按照?qǐng)D7中 虛線所示的曲線32'來增加燃油量。為了補(bǔ)償因燃油量χ增加而引起的轉(zhuǎn)速變化，如圖8 中所示，按照曲線34' “超前”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻。作為調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻的替代方案，為了調(diào)節(jié)所希望的工作點(diǎn)，也可以規(guī)定，對(duì)點(diǎn)火時(shí) 刻的變化進(jìn)行控制，使得感覺不到轉(zhuǎn)速變化。這在圖11 13中示意性地示出。所輸送的
7燃油量χ按照曲線37從時(shí)刻、減少至?xí)r刻t2。利用脈沖式的定量閥13或13'，提高脈沖 比，也就是使得定量閥13或13'整體上長(zhǎng)時(shí)間地保持關(guān)閉，來輸送燃油，由此減少所輸送 的燃油量X。通過減少的燃油量，在時(shí)刻t3開始改變轉(zhuǎn)速η?？刂蒲b置18中控制器通過對(duì) 點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的相應(yīng)的調(diào)節(jié)來抑制這種很小的轉(zhuǎn)速η變化，使得轉(zhuǎn)速η保持恒定，除了操作 者不能確定的最小的轉(zhuǎn)速波動(dòng)外。轉(zhuǎn)速η的恒定的變化情況在圖13中用曲線38示出。如果內(nèi)燃機(jī)1在上升的分支線例如在工作點(diǎn)B1(圖2)工作，則將通過圖11中所 示的燃油量χ的減少而得到圖13中用曲線39示出的轉(zhuǎn)速變化曲線。轉(zhuǎn)速將下降。這可以 通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的“超前”調(diào)節(jié)得到補(bǔ)償，如圖12中用點(diǎn)火時(shí)刻曲線46示意性地示出。在 圖12中，點(diǎn)火時(shí)刻曲線46呈斜坡形。但點(diǎn)火時(shí)刻曲線46也可以呈曲線形地被修圓。如果內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)處于下降的第二分支線27上，例如處于工作點(diǎn)B4,則在改 變點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的情況下，且減少所輸送的燃油量X，就將得到圖13中用轉(zhuǎn)速曲線49示出 的轉(zhuǎn)速提高的情況。這種轉(zhuǎn)速提高可以通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的“滯后”調(diào)節(jié)得到補(bǔ)償，如圖12中 用點(diǎn)火時(shí)刻曲線47示出。相應(yīng)地，圖13中用轉(zhuǎn)速曲線50示出的轉(zhuǎn)速提高的情況通過按照 點(diǎn)火時(shí)刻曲線48對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻的“滯后”調(diào)節(jié)得到補(bǔ)償。通過對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻調(diào)節(jié)的控制，可以獨(dú)立于內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)B實(shí)現(xiàn)不會(huì)有不能由 使用者確定的轉(zhuǎn)速η的波動(dòng)，盡管所輸送的燃油量χ變化。點(diǎn)火時(shí)刻ZZP經(jīng)過適當(dāng)控制，使 得轉(zhuǎn)速η保持恒定。圖15示出用于控制內(nèi)燃機(jī)1的方法流程。在方法步驟43中，改變點(diǎn)火時(shí)刻ZZP 和所輸送的燃油量X，更確切地說，提高轉(zhuǎn)速影響，如果發(fā)動(dòng)機(jī)在所希望的工作點(diǎn)工作。在 這種情況下，最好“滯后”調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻，并減少所輸送的燃油量X。在方法步驟44中判定 轉(zhuǎn)速η是否發(fā)生了變化，并根據(jù)可能發(fā)生的或未發(fā)生的轉(zhuǎn)速變化來求取內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)。 如果工作點(diǎn)B并不是所希望的工作點(diǎn)，就在方法步驟45中改變所輸送的燃油量X，直至內(nèi)燃 機(jī)的工作點(diǎn)處于所希望的工作點(diǎn)。替代地，也可以對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的調(diào)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)控制，使得沒有轉(zhuǎn)速變化發(fā)生。這 在圖16中示出。在方法步驟51中，改變所輸送的燃油量χ。在方法步驟52中，分析在轉(zhuǎn)速 η恒定的情況下由此產(chǎn)生的點(diǎn)火時(shí)刻發(fā)生的變化ΔΖΖΡ。借助于點(diǎn)火時(shí)刻ZZP的變化曲線 來求取內(nèi)燃機(jī)1的工作點(diǎn)。如果工作點(diǎn)未處于所希望的工作點(diǎn)，則在方法步驟53中改變所 輸送的燃油量X，直至內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)處于所希望的工作點(diǎn)。為了調(diào)節(jié)所希望的工作點(diǎn)，最好能首先將功率曲線21、22、23、24的最大值26調(diào)節(jié) 成工作點(diǎn)，并基于所述最大值26將所輸送的燃油量χ增加預(yù)先給定的值，以便在第二分支 線27上實(shí)現(xiàn)所希望的工作點(diǎn)B。但也可以規(guī)定，在轉(zhuǎn)速η恒定的情況下，根據(jù)轉(zhuǎn)速反應(yīng)或點(diǎn) 火時(shí)刻ZZP的變化曲線直接推斷出當(dāng)前的工作點(diǎn)的位置，并基于當(dāng)前的工作點(diǎn)，通過對(duì)所 輸送的燃油量χ的改變，來調(diào)節(jié)所希望的工作點(diǎn)。
權(quán)利要求
一種內(nèi)燃機(jī)工作方法，其中內(nèi)燃機(jī)(1)具有燃燒室(3)，該燃燒室由活塞(5)限定而成，其中活塞(5)驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在曲軸箱(4)中的曲軸(20)，其中內(nèi)燃機(jī)(1)包括燃油輸送裝置、點(diǎn)火裝置和控制裝置(18)，其中內(nèi)燃機(jī)(1)的功率(P)與燃燒室(3)中的空氣系數(shù)(λ)之間的關(guān)系用功率曲線(21、22、23、24)來說明，所述功率曲線具有上升的第一分支線(25)、最大值(26)和下降的第二分支線(27)，在所述第二分支線的區(qū)域內(nèi)，空氣系數(shù)(λ)小于1，其中該方法包括如下步驟 求取內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)的位置，其中為了求取工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)的位置，調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)，且在調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)時(shí)分析內(nèi)燃機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速反應(yīng)； 如果所求取的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)不是所希望的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)，則根據(jù)所求取的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)來改變所輸送的燃油量(x)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)進(jìn)行“超前”調(diào)節(jié)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在預(yù)先給定的時(shí)段(At)內(nèi)對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻 (ZZP)進(jìn)行改變，在該時(shí)段內(nèi)，曲軸(20)旋轉(zhuǎn)若干圈。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)(BD位于 第一分支線(25)上，則增加所輸送的燃油量(x)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)(B3、B4)位 于第二分支線(27)上，則減少所輸送的燃油量(x)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在求取工作點(diǎn)(Bi、B2、B3、B4)的位置時(shí)，除 了點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)外，還改變所輸送的燃油量(x)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，如果內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)(Bi、B2、B3、B4)是 所希望的工作點(diǎn)(Bi、B2、B3、B4)，則適當(dāng)?shù)剡x擇所輸送的燃油量(x)的變化，使得內(nèi)燃機(jī)⑴ 的轉(zhuǎn)速(n)不發(fā)生改變。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對(duì)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)的調(diào)節(jié)進(jìn)行控制，其中對(duì) 點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)進(jìn)行適當(dāng)控制，使得內(nèi)燃機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速(n)大致不發(fā)生改變。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，減少所輸送的燃油量(x)，并“滯后”地調(diào) 節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，增加所輸送的燃油量(X)，并“超前”地調(diào) 節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，首先改變所輸送的燃油量(x)，且在曲軸 (20)旋轉(zhuǎn)預(yù)定的圈數(shù)之后才改變點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在內(nèi)燃機(jī)(1)滿載情況下實(shí)施該方法。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過定量閥(13、13')來輸送燃油。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過汽化器(10)來輸送燃油。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將燃油直接輸入到曲軸箱(4)中。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，內(nèi)燃機(jī)(1)具有進(jìn)氣道(9)，將燃油輸入到 該進(jìn)氣道(9)中。
18.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，內(nèi)燃機(jī)(1)具有至少一個(gè)溢流通道(7)，將 燃油輸入到所述溢流通道(7)中。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)(1)，具有燃燒室(3)，該燃燒室由活塞(5)限定而成，其中活塞(5)驅(qū)動(dòng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在曲軸箱(4)中的曲軸(20)。內(nèi)燃機(jī)(1)具有燃油輸送裝置、點(diǎn)火裝置和控制裝置(18)。內(nèi)燃機(jī)(1)的功率(P)與燃燒室(3)中的空氣系數(shù)(λ)之間的關(guān)系用功率曲線(21、22、23、24)來說明，所述功率曲線具有上升的第一分支線(25)、最大值(26)和下降的第二分支線(27)，其中在所述第二分支線(27)的區(qū)域內(nèi)，空氣系數(shù)(λ)小于1。為了使得內(nèi)燃機(jī)(1)工作，規(guī)定求取內(nèi)燃機(jī)(1)的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)的位置，其中為此調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻(ZZP)，且分析內(nèi)燃機(jī)(1)的轉(zhuǎn)速反應(yīng)；接下來，如果所求取的工作點(diǎn)不是所希望的工作點(diǎn)，則根據(jù)所求取的工作點(diǎn)(B1、B2、B3、B4)來改變所輸送的燃油量(x)。
文檔編號(hào)F02D43/00GK101943074SQ20101022341
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月4日
發(fā)明者A·帕, P·奧斯托吉克 申請(qǐng)人:安德烈亞斯.斯蒂爾兩合公司