專利名稱：內(nèi)燃機的空氣供給路徑中的機構(gòu)、特指節(jié)氣閥的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制在內(nèi)燃機的空氣供給路徑中的機構(gòu)、特別是節(jié)氣閥的方法。
背景技術：
在啟停系統(tǒng)的沮圍內(nèi)，在發(fā)動機控制中開發(fā)新的功能，以 兩足對于起動器控制、燃料噴射、傳動策略等不同的要求。對于本發(fā)明的方法，著重于在啟停運行中對內(nèi)燃機的氣缸空氣量和燃料噴射的調(diào)控。對應于現(xiàn)有技術，在啟停運行中，于觸發(fā)發(fā)動機停車之后，節(jié)氣閥閉合(對于柴油發(fā)動機例如用于使停車振動最小化)，并且取消用于燃料噴射過程或點燃過程的釋放。內(nèi)燃機的再次起動在慣性運動期間通過打開節(jié)氣閥和釋放噴射過程或點燃過程來準備。該準備過程在發(fā)動機控制裝置內(nèi)部通過轉(zhuǎn)速波動來實現(xiàn)，其中，相對于發(fā)動機發(fā)動器的基于齒的轉(zhuǎn)速，過濾所采用的轉(zhuǎn)速(根據(jù)同步化計算的基于角度的更新)。在一種傳統(tǒng)的啟停系統(tǒng)中，在沒有于慣性運動中哨合的功能的條件下，在這兩個過程所需的時間上提供內(nèi)燃機的再次啟動能力。在探測到內(nèi)燃機的停止狀態(tài)之后才觸發(fā)再次起動。再次起動的準備在該時間點上結(jié)束，并且再次起動的時長(例如從設置起動要求直到實現(xiàn)空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的期間)不會受到影響。這一點通過“改變想法(Change of Mind) ”通過慣性運動中的哨合而改變。當機動車駕駛員在短暫的停車需求之后需要再次起動時，可以通過“慣性運動中的嚙合”的功能、仍然在內(nèi)燃機的慣性運動期間使起動機馬達嚙合。打開節(jié)氣閥以及釋放噴射過程或點燃過程的時長在這種情況下嚴格受時限限制。內(nèi)燃機的再次起動能力必須在這種情況下及時地建立嚙合時間點。通過利用“慣性運動中的嚙合”的啟停功能性的擴展，還必須實現(xiàn)與現(xiàn)有的發(fā)動機控制功能的匹配。

發(fā)明內(nèi)容
接下來要說明一種方法，其通過“改變想法”根據(jù)“慣性運動中的嚙合”對節(jié)氣閥和噴射過程進行控制，以準備內(nèi)燃機的再次起動。


參照附圖結(jié)合至少一個實施例對本發(fā)明進行詳細說明。其中示出了:圖1示出了本發(fā)明方法的影響參數(shù)；圖2示出了用于打開機構(gòu)的功能流程圖；圖3示出了本發(fā)明的布置方案；圖4示出了時間曲線圖；圖5示出了進氣閥的打開角度的示意圖。
具體實施方式
見圖1，關于本發(fā)明方法的輸入值是嚙合時間te，在該嚙合時間上，起動裝置13的小齒輪10嚙合到內(nèi)燃機19的齒圈16中。見圖2，步驟SI，通過內(nèi)燃機19的慣性運動的預測來確定嚙合時間te。在以公知的方法進行的預測的范圍內(nèi)計算出:在哪個未來的時間點上，內(nèi)燃機的驅(qū)動軸占據(jù)哪個旋轉(zhuǎn)位置。這用于最終計算出:小齒輪10(圖3)應該在哪個隨后的時間點te上以有利的方式嚙合到齒圈16中，見步驟S2。此外，輸入輸入閥25的機構(gòu)22 (例如節(jié)氣閥)的調(diào)節(jié)角度α 22以及旋轉(zhuǎn)角度α 28。旋轉(zhuǎn)角度表示的是內(nèi)燃機19的驅(qū)動軸28的旋轉(zhuǎn)位置(曲軸角度)。取代調(diào)節(jié)角度22，可替換地還可以輸入在空氣供給路徑28中經(jīng)測量的空氣壓力ρ28。此外，輸入一個上止點的角度位置ciOT和在兩個氣缸30之間的上止點之間的角度差Λ α。最后輸入信號“起動(Starty/n) ”，可通過該信號來識別:是否結(jié)束重復起動。輸出值是信號“打開(open) 22”,用于打開機構(gòu)22 (例如節(jié)氣閥)，該信號可以取值O或I。另一個信號“噴射(injec) 31”用于通過噴射閥31釋放燃料的噴射，該另一個信號可以取值O或I。在汽油機中，同時接通點燃過程。在這種情況下，機構(gòu)22不完善地受到控制，并由此明顯接合到所希望的或所預測的慣性運動中，該方法為了預測慣性運動而能夠改變。相應的信號是信號改變預測(changeprog)。該不完善的控制的評估在個別情況中實施。根據(jù)本發(fā)明的方法，在時間點tp上確定內(nèi)燃機19的慣性運動的預測。為此，可以采用不同的可替換的已經(jīng)公知的方法。在所選擇的方法的范圍內(nèi)，例如確定:該方法在發(fā)動機典型的轉(zhuǎn)速條件下自動開始。該預測尤其給出對驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速曲線n(t)的預報。由于預先規(guī)定例如用于最小嚙合轉(zhuǎn)速n in的轉(zhuǎn)速范圍和最大嚙合轉(zhuǎn)速nMax，所以由此計算出在嚙合轉(zhuǎn)速ηε處的嚙合時間點te。通過獲得嚙合時間點te的了解，實現(xiàn)了能夠計算何時機構(gòu)22必須最晚受到控制，由此在希望的時間點te上能夠以最大程度打開，或者接下來調(diào)節(jié)所希望的空氣壓力p28。為了以最大程度打開機構(gòu)22或是建立所希望的打開狀態(tài)，見步驟S3，需要一段時長t22 (斜坡函數(shù)(Rampenfunktion)),在該時長內(nèi)，一個未示出的馬達使機構(gòu)22打開。為了打開該馬達，必須對信號“打開2 2”進行處理，為此，需要一個信號處理時間tsp22 (信號延遲)。因此，用于使信號評估單元34產(chǎn)生信號的時間點由te起提前了時長t22和tsp22，從而得到時間點七22(|作為用于使機構(gòu)22打開的時間點。對于tsp22，時長可以變化，這里應該采用最小值。時長t22從由初始的角度位置CistartO開的開頭直至到達終止角度由斜坡函數(shù)得到。如果在到達角度aend之前已經(jīng)設定一個充分的空氣壓力P28，那么時長t22可以縮短。如果內(nèi)燃機的控制使機構(gòu)22的控制改變，那么必須調(diào)整相應的時長t22。如果對于時間點122(|得到一個負數(shù)的時間，則t22(l與tp視為等同。見圖4，經(jīng)過信號處理時間之后，在時間點t22K處開始機構(gòu)22的調(diào)節(jié)。此外，還給出了使進氣閥37打開的時間(tIvl)以及閉合的時間(tIV2)。由此在圖5中簡化地示出了閥在哪些角度范圍a IV上是打開的。這里要求發(fā)動機的慣性運動不變。對此，在打開機構(gòu)22之前必須使緊隨的和最后的壓縮氣缸30的一個或多個進氣閥37閉合。因此公開了一種用于控制在內(nèi)燃機19的空氣供給路徑29中的機構(gòu)22的方法，該機構(gòu)特別是指節(jié)氣閥，其中，內(nèi)燃機19具有驅(qū)動軸28，該驅(qū)動軸與齒圈16聯(lián)接，并且內(nèi)燃機19具有至少一個帶有至少一個進氣閥37的氣缸30，其中，內(nèi)燃機19處于慣性運動中并驅(qū)動軸28的轉(zhuǎn)速由此在產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動60情況下降低，其中，內(nèi)燃機19與起動裝置13聯(lián)接，該起動裝置具有用于嚙合到齒圈16中的小齒輪10，該齒圈用于使內(nèi)燃機19的驅(qū)動軸28轉(zhuǎn)換至旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中，以實現(xiàn)對內(nèi)燃機19的起動，并且，機構(gòu)22處于至少近似的閉合位置61，該閉合位置在圖2中表示為虛線，其中，機構(gòu)22這樣受到控制，即，該機構(gòu)在小齒輪10嚙合到內(nèi)燃機19的齒圈16中之前使空氣供給路徑29打開。用于小齒輪10嚙合到齒圈16中的時間點％借助于預測方法而計算出來。在時間點t22(l處應該開始信號處理以實現(xiàn)機構(gòu)22的調(diào)節(jié)的目的，為了計算該時間點，從哨合時間te中減去彳目號處理時間tsp22和調(diào)節(jié)時間t22。在信號處理時間tsp22不同的情況下，應該采用其中的最短時間。在嚙合的時間點te處，于嚙合之前最后才壓縮的氣缸30的進氣閥37已經(jīng)閉合。在產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動60時，形成至少一個相對最小值70和至少一個相對最大值71。當用于氣缸30的進氣閥37已經(jīng)閉合時，使機構(gòu)22打開。在機構(gòu)22的誤差控制中，慣性運動的特征改變，并且例如根據(jù)空氣供給路徑29中的空氣壓力或機構(gòu)22的位置來調(diào)整慣性運動的預測。對于噴射量、噴射時間和噴射角度的計算，必須使噴射過程及時地再次釋放。如果最大延遲時間可以忽略，即例如延遲時間占再次起動時間的份額小于5%時，那么應首先到達才再次釋放噴射過程。也就是說，當t>te時，所對應的信號“噴射31”置于I。這一點對于自燃式柴油發(fā)動機尤其重要，其中，在將機構(gòu)22打開之后，在噴射開始的時間點，空氣已經(jīng)提供了點燃條件，并且由此可以在發(fā)動機慣性運動中產(chǎn)生劇烈的轉(zhuǎn)速提高。通過該轉(zhuǎn)速提高，根據(jù)實際情況，小齒輪10和齒圈16之間的轉(zhuǎn)速差增大，這樣會對小齒輪10到齒圈16中的嚙合過程產(chǎn)生不利影響。起動裝置13、特別是小齒輪10以及還有齒圈16的嚙合部的使用壽命會顯著降低。如果最大延遲時間相對于再次起動時間不可以忽略，那么對于時間點tin_t(在該時間點，噴射過程再次接通)存在:t`inject te ^injectcalc ^injectsp ° ^injectcalc
是用于計算所需的時長；“tin_tsp ”是用于信號處理所需的時長，以能夠開始計算。隨著到達嚙合時間te，再次接通噴射過程80。
權(quán)利要求
1.一種用于控制在內(nèi)燃機(19)的空氣供給路徑(29)中的機構(gòu)(22)、特別是節(jié)氣閥的方法，其中，所述內(nèi)燃機(19)具有驅(qū)動軸(28)，該驅(qū)動軸與齒圈(16)聯(lián)接，并且所述內(nèi)燃機(19)具有至少一個帶有至少一個進氣閥(37)的氣缸(30)，其中，所述內(nèi)燃機(19)處于慣性運動中并且所述驅(qū)動軸(28)的轉(zhuǎn)速由此在產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動￠0)的情況下降低，其中，所述內(nèi)燃機(19)與起動裝置(13)聯(lián)接，該起動裝置具有用于嚙合到所述齒圈(16)中的小齒輪(10)，該小齒輪用于使所述內(nèi)燃機(19)的驅(qū)動軸(28)轉(zhuǎn)換至旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中，以實現(xiàn)對內(nèi)燃機(19)的起動，并且，所述機構(gòu)(22)處于至少近似的閉合位置(61)，其特征在于，所述機構(gòu)(22)受到控制，使該機構(gòu)在所述小齒輪(10)嚙合到內(nèi)燃機(19)的齒圈(16)中之前使所述空氣供給路徑(29)打開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述小齒輪(10)嚙合到所述齒圈(16)中的時間點(te)通過預測方法(SI)來計算。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了實現(xiàn)機構(gòu)(22)的調(diào)節(jié)而應該開始信號處理的時間點(t22CI)的計算是由嚙合時間(te)減去信號處理時間(tsp22)和調(diào)節(jié)時間(t22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在信號處理時間(tsp22)的大小不同的情況下，應該采用其中的最短時間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，在嚙合的時間點(tj處，于嚙合之前最后才壓縮的氣缸(30)的進氣閥(37)已經(jīng)閉合。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，當用于氣缸(30)的進氣閥(37)已經(jīng)閉合時，使機構(gòu)(22)打開。
7.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在機構(gòu)(22)的誤差控制中，慣性運動的特征改變，并且例如根據(jù)空氣供給路徑(29)中的空氣壓力或機構(gòu)(22)的位置來調(diào)整慣性運動的預測。
8.根據(jù)前述任意一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，隨著到達嚙合時間(te)，再次接通噴射過程(80)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制在內(nèi)燃機(19)的空氣供給路徑(29)中的機構(gòu)(22)、特別是節(jié)氣閥的方法，內(nèi)燃機(19)具有與齒圈(16)聯(lián)接的驅(qū)動軸(28)，且內(nèi)燃機(19)具有至少一個帶有至少一個進氣閥(37)的氣缸(30)，內(nèi)燃機(19)處于慣性運動中并且驅(qū)動軸(28)的轉(zhuǎn)速由此在產(chǎn)生轉(zhuǎn)速波動(60)的情況下降低，內(nèi)燃機(19)與具有用于嚙合到齒圈(16)中的小齒輪(10)的起動裝置(13)聯(lián)接，該小齒輪用于使內(nèi)燃機(19)的驅(qū)動軸(28)轉(zhuǎn)換至旋轉(zhuǎn)狀態(tài)中，以實現(xiàn)內(nèi)燃機(19)的起動，機構(gòu)(22)處于至少近似的閉合位置(61)，其中，機構(gòu)(22)這樣受到控制，即，在小齒輪(10)嚙合到內(nèi)燃機(19)的齒圈(16)中之前使所述空氣供給路徑(29)打開。
文檔編號F02D41/00GK103184939SQ20121059622
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者E·卡瓦爾, M·克維克, E·毛里茨 申請人:羅伯特·博世有限公司