專利名稱：用于控制內(nèi)燃機的方法及裝置的制作方法
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求前序部分的用于控制內(nèi)燃機的方法及裝置。
由DE-OS3808696(US-5014668)已經(jīng)公開了一種用于控制內(nèi)燃機的方法及裝置。那里在低及中等負(fù)載范圍中內(nèi)燃機以空氣過余量，即以貧的空氣/燃料混合物(λ＞1)工作。如果在高負(fù)載范圍內(nèi)駕駛踩板位置信號超過了一給定位置閾值，便這樣地控制節(jié)流板，即對內(nèi)燃機的空氣輸入這樣地控制，使得基本上保持化學(xué)計量理想配比的混化物(λ＝1)。通過這種措施可以在部分負(fù)載區(qū)域中利用以貧空氣/燃料混合物工作的發(fā)動機之優(yōu)點，而不必在高負(fù)載區(qū)域承受功率的損失。由此總地達到了較少的有害物質(zhì)排放及較少的燃料消耗。為了從貧的空氣/燃料混合物的工作過渡到化學(xué)計量理想配比的空氣/燃料混合物的工作或相反的過渡，節(jié)流板的調(diào)節(jié)要在一給定的時間間隔中逐漸地進行，以便排除轉(zhuǎn)矩的跳變。通過逐漸的過渡可能在廢氣中形成多的有害物質(zhì)份額，以致節(jié)流板逐漸的調(diào)節(jié)在某些工作狀態(tài)中會是有不利的后果。
因而本發(fā)明的任務(wù)在于給出技術(shù)措施，根據(jù)該技術(shù)措施可以使從貧空氣/燃料混合物到化學(xué)計量理想配比的空氣/燃料混合物的過渡及相反之過渡在減少有害物質(zhì)排放及避免轉(zhuǎn)矩跳變的情況下實現(xiàn)。
這個任務(wù)將通過獨立權(quán)利要求特征部分的特征來解決。
附常地指出，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方式的目標(biāo)是在哪些條件下將出現(xiàn)適合的工作方式的轉(zhuǎn)換，這就是說，例如在哪些工作狀態(tài)下需選擇一種或另一種工作方式及根據(jù)哪些信號或信號的變化來識別過渡。
此外在公知的現(xiàn)有技術(shù)中在所有工作區(qū)域中節(jié)流板的控制是以電的方式進行的，這就是說采用了一種所謂的電子油門踩板系統(tǒng)。這樣一種控制系統(tǒng)規(guī)模非常龐大，以致實現(xiàn)內(nèi)燃機控制的費用及成本將會很昂貴。
因此根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)計了一種內(nèi)燃機的控制系統(tǒng)，用于第一工作狀態(tài)的貧空氣/燃料混合物工作及第二工作狀態(tài)的理想配比的工作，它的成本較低并且仍然對于從貧空氣/燃料混合物區(qū)域到理想配比區(qū)域的滿意過渡對內(nèi)燃機的空氣供給具有足夠的影響。
通過權(quán)利要求的主題將提供一種能滿足上述要求的控制方法及控制裝置。
由DE-4111078 A1公知了用于牽引控制的除了由司機以機械方式操作的內(nèi)燃機抽吸系統(tǒng)中主節(jié)流板外，還設(shè)置了第二個從其全開到其關(guān)閉位置的電操作節(jié)流板。它通常處于全開位置并當(dāng)機動車驅(qū)動車輪打滑時為了減少內(nèi)燃機的功率才向著關(guān)閉方向操作。本發(fā)明的優(yōu)點通過本發(fā)明的優(yōu)選方式將提供一種用于內(nèi)燃機的控制系統(tǒng)，它能保證從第一工作狀態(tài)中以貧空氣/燃料混合物組成的工作方式到第二工作狀態(tài)中以理想配比的空氣/燃料混合物組成的工作方式的過渡不會有轉(zhuǎn)矩的跳變及增多的有害物質(zhì)的排放。
特別有利的是，通過根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式可以實現(xiàn)在大部分功率區(qū)域中以貧空氣/燃料混合物組成使內(nèi)燃機工作，在提高功率需要時，例如在加速階段，在不穩(wěn)定運行或在內(nèi)燃機高功率區(qū)域時可實現(xiàn)向理想配比的空氣/燃料混合物組成的快速舒適的變換，而在減少功率需要時，可實現(xiàn)向貧空氣/燃料混合物工作方式的相應(yīng)過渡。
此外以有利的方式提供了以影響空氣供給來實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方式的一種可能性，它無需大的成本及對于實現(xiàn)過渡可在足夠范圍上影響對內(nèi)燃機的空氣供給。
從以下對實施例的說明及由從屬權(quán)利要求中可以得到本發(fā)明的另外優(yōu)點。附圖以下將借助于在附圖中描繪的實施形式來詳細地描述本發(fā)明。


圖1是實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方式的一種內(nèi)燃機控制裝置的概要框圖；圖2表示實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方式的控制單元的概要框圖3表示內(nèi)燃機或機動車的適當(dāng)工作參數(shù)的典型時間過程曲線圖；及圖4表示實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式的作為計算程序例子的一個流程圖。
實施例的描述圖1中表示實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方式的一種內(nèi)燃機控制裝置的優(yōu)選實施例。其中內(nèi)燃機10具有一個空氣抽吸系統(tǒng)12及一個排氣系統(tǒng)14。在空氣抽吸系統(tǒng)12中設(shè)有第一節(jié)流板16，該節(jié)流板通過一個機械連接裝置18與由司機操作的操作單元20即司機踩板相連接。該司機踩板20及節(jié)流板本身在這里是以公知方式借助一個彈簧向著其靜止位置施加了預(yù)應(yīng)力。此外在抽吸系統(tǒng)中設(shè)置了第二節(jié)流板22，它通過一個機械連接裝置24與一個電動機26相連接。并通過彈簧28使節(jié)流板22預(yù)偏置在其全開位置上。此外設(shè)置了一個或多個用于燃料配給的噴射閥30?？刂茊卧?2經(jīng)由導(dǎo)線36從一個確定內(nèi)燃機空氣供給量的傳感器34(空氣流量傳感器，空氣體積傳感器，空氣壓力傳感器或節(jié)流板位置傳感器接收對內(nèi)燃機的空氣供給量。節(jié)流板16經(jīng)由機械連接裝置38與檢測節(jié)流板16位置的位置傳感器40相連接，后者的輸出導(dǎo)線42與控制單元32相連接。節(jié)流板22也通過機械連接裝置44與節(jié)流板位置傳感器46相連接，后者的輸出導(dǎo)線48連接到控制單元32上。這里位置傳感器在此優(yōu)選實施例中為電位計。此外內(nèi)燃機設(shè)有一個轉(zhuǎn)數(shù)傳感器50，它經(jīng)由導(dǎo)線52與控制單元32相連接。在內(nèi)燃機排氣系統(tǒng)14中至少設(shè)有一個廢氣傳感器54，它通過導(dǎo)線56與控制單元32相連接。此外，控制單元32具有另外輸入導(dǎo)線58至60，它們與用于內(nèi)燃機和/或機動車另外工作參數(shù)的測量裝置62至64相連接。控制單元32具有作為輸出導(dǎo)線的導(dǎo)線66，它與至少一個用于控制燃料配給的噴射閥30相連接。此外設(shè)有一個輸出導(dǎo)線68，它被連接到用于操作節(jié)流板22的電動機26。除去對燃料配給及節(jié)流板22的控制影響外，還設(shè)有一個出于簡明的原因未表示的點火角的調(diào)節(jié)影響部分，以及必要時設(shè)有一個節(jié)流板16的空載位置調(diào)節(jié)部分。
除去上述的對機械操作的主節(jié)流板附設(shè)的電操作節(jié)流板外，在另一個有利的出于簡明起見未圖示的實施例中設(shè)置了一個所謂的電子油門踩板系統(tǒng)，其中一個單獨的節(jié)流板根據(jù)司機踩板的位置受到電調(diào)節(jié)。這時節(jié)流板通過一個機械連接裝置與電調(diào)節(jié)電動機相連接，后者則通過控制導(dǎo)線受到控制單元32的操作。通過位置傳感器40及導(dǎo)線42將向控制單元32提供節(jié)流板位置的信號。圖1中的部件68，26，24，22，28，44，46，48可取消。
除去附加節(jié)流板或電主節(jié)流板外，在另一有利實施例中設(shè)置了對各個汽缸的空氣供給施加影響的分立節(jié)流板，或設(shè)置用于所謂通道關(guān)閉的節(jié)流板，它將影響對給定數(shù)目的汽缸的空氣供給。除去電操作的節(jié)流板外，在另外的實施例中，節(jié)流板用液壓或氣動方式操作被證實是有利的。
控制單元32根據(jù)通過導(dǎo)線52提供的發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)及通過導(dǎo)線36提供的空氣量以公知方式由一個特性曲線族形成一個負(fù)載信號，該負(fù)載信號至少通過廢氣調(diào)節(jié)來校正，并表現(xiàn)為用于噴射閥30的噴射脈沖。該噴射脈沖通過導(dǎo)線66輸出。在廢氣調(diào)節(jié)時對此涉及一種λ調(diào)節(jié)，其中使用了一種廢氣探測器54，它不僅在理想配比的區(qū)域而且在直至λ＝1.6的貧燃料區(qū)域也可輸出可用于求值的信號。最好該廢氣探測器54實質(zhì)上具有線性的特性。這里燃料配給系統(tǒng)是這樣被調(diào)節(jié)的，即內(nèi)燃機至少在穩(wěn)定運行時在低及中等部分負(fù)載區(qū)域上是用空氣過余量工作的，這時λ最好具有1.5范圍上的值。在當(dāng)司機加速的不穩(wěn)定運行時及在當(dāng)對內(nèi)燃機的功率要求高的高部分負(fù)載或全負(fù)載的區(qū)域時，將從貧空氣/燃料混合物工作轉(zhuǎn)換到理想配比的空氣/燃料混合物(λ＝1)的工作。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式這種工作方式的轉(zhuǎn)換將這樣地進行燃料的噴入份額保持恒定，廢氣調(diào)節(jié)從貧區(qū)域的給定值λm轉(zhuǎn)換到給定值λ1或反向轉(zhuǎn)換，而由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩跳動視實施方式不同將由跳變形式的空氣供給影響，跳變形式的節(jié)流板16或22的調(diào)節(jié)來補償。
圖2中表示實施所述優(yōu)選方式的控制單元32的實施例。其中使用了對圖1的描述中所用的標(biāo)號?？刂茊卧?2包括第一計算單元或第一特性曲線族200，對它連接導(dǎo)線52及36。第一單元200的輸出導(dǎo)線202連接到校正級204，后者的輸出導(dǎo)線為導(dǎo)線66。校正級204通過導(dǎo)線206與“勒姆達”調(diào)節(jié)器(λ-調(diào)節(jié)器)208相連接，對它通過導(dǎo)線56輸入實際值信號及通過導(dǎo)線210輸入給定值信號。導(dǎo)線210來自一個開關(guān)元件212，對該開關(guān)元件輸入經(jīng)由導(dǎo)線214的給定值λ1及經(jīng)由導(dǎo)線216的給定值λ＞1。該開關(guān)元件212通過導(dǎo)線218進行轉(zhuǎn)換，導(dǎo)線218是一個計算單元或特性曲線族220的輸出導(dǎo)線。在該優(yōu)選實施例中在其輸入側(cè)連接有導(dǎo)線42(司機指令)，導(dǎo)線52，36及導(dǎo)線58至60。其輸出導(dǎo)線218還連接到另一計算單元或另一特性曲線族222，對后者還連接輸入導(dǎo)線42及62。該單元222的輸出導(dǎo)線224連接到一個計算單元或一個特性曲線族226或替換地連接到校正級228。對特性曲線族226連接輸入導(dǎo)線42及52。特性曲線族226的輸出導(dǎo)線230連接到一個位置調(diào)節(jié)器232，對后者還連接有導(dǎo)線48，及在使用電子油門踩板系統(tǒng)的情況下連接有導(dǎo)線42。位置調(diào)節(jié)器232的輸出導(dǎo)線234必要時通過校正級228連接到輸出導(dǎo)線68。
在特性曲線族200中控制單元32根據(jù)電動機轉(zhuǎn)數(shù)(導(dǎo)線52)及經(jīng)由導(dǎo)線36輸入的空氣容積信號、空氣流量信號、吸管壓力信號或節(jié)流板位置信號形成一個基本負(fù)載信號TL，該信號經(jīng)過導(dǎo)線202輸送給校正級204。校正級204用于根據(jù)λ調(diào)節(jié)器208的輸出信號來校正負(fù)載信號或基本噴射信號TL。該λ調(diào)節(jié)器將廢氣傳感器54的實際值信號與預(yù)先調(diào)節(jié)的給定值進行比較，在該優(yōu)選實施例中該廢氣傳感器具有基本上線性的特性曲線，而在其它的實施形式中它具有在廢氣成分與其輸出信號之間在所需區(qū)域上可估值的關(guān)系。調(diào)節(jié)器208根據(jù)預(yù)定的調(diào)節(jié)策略(例如比例-積分)并與一個例如取決于給定值的預(yù)調(diào)節(jié)器一起在導(dǎo)線206上產(chǎn)生一個輸出信號，該信號在使實際值接近給定值的方向上校正基本噴射信號TL。該校正信號構(gòu)成噴射信號ti并通過導(dǎo)線66輸送給或輸送到噴射閥。
至少在穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)工況在低及中等部分負(fù)載區(qū)域中，λ調(diào)節(jié)器208通過開關(guān)元件212的相應(yīng)位置經(jīng)由導(dǎo)線216及210輸出一個相應(yīng)于貧空氣/燃料混合物的給定值。在該優(yōu)選實施例中該給定值為1.5。在不穩(wěn)定的工作狀態(tài)例如加速或減速的情況下，在大的功率需求例如在全負(fù)載區(qū)域或該區(qū)域的附近，為了改善行駛特性，λ調(diào)節(jié)器的給定值通過開關(guān)元件212的轉(zhuǎn)換被置成1。由此得到空氣量與燃料量之間的理想配比關(guān)系。該轉(zhuǎn)換是通過計算單元220起動的，該計算單元220對司機踩板位置及必需時附加節(jié)流板位置，負(fù)載信號，變速器位置和/或發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)進行估值計算，以便識別司機的功率需要及由此導(dǎo)出λ調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)換的必要性。這在最簡單的情況下是通過預(yù)給定一個設(shè)在全負(fù)載區(qū)域附近的司機踩板位置(例如約70°的司機踩板位置)的閾值來實現(xiàn)的。在超過該閾值時，將轉(zhuǎn)換到理想配比的工況。同樣有利的是，對變速器位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)或負(fù)載信號結(jié)合司機踩板位置或節(jié)流板位置進行考慮，以識別對高發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的需求。此外，計算單元220為了檢測不穩(wěn)定的過程可對司機踩板位置的時間導(dǎo)數(shù)求解及求值。如果該時間導(dǎo)數(shù)超過一個給定的極限值，則表示司機踩板在加速方向上非?？斓夭僮鳎虼诉@就是向理想配比工作轉(zhuǎn)換的一個符號。
從理想配比工作向貧空氣/燃料混合物工作的轉(zhuǎn)換是在相反的符號下進行的。如果司機踩板位置下降到如低于預(yù)定閾值，則就轉(zhuǎn)換回到貧空氣/燃料混合物工作；當(dāng)借助上述參數(shù)識別出對內(nèi)燃機僅要求小的轉(zhuǎn)矩或當(dāng)司機踩板位置的時間導(dǎo)數(shù)在超過閾值后一定時間后又低于該閾值時將同樣地回到貧空氣/燃料混合物工況。
當(dāng)計算單元220識別出司機的一種功率需求時，將操作開關(guān)元件212。因此，λ調(diào)節(jié)器的給定值將跳動形式地變化，而噴射燃料份額起初未受影響。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中這種λ給定值的變化通過噴射時間的相應(yīng)校正導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的改變，這是不期望的。所以導(dǎo)線218上的轉(zhuǎn)換信號不僅輸入到開關(guān)元件212也輸入到特性曲線族222。該轉(zhuǎn)換信號使該特性曲線族222起動，并基于當(dāng)前瞬時司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)求出相應(yīng)于轉(zhuǎn)換方向的節(jié)流板位置。該位置信號通過導(dǎo)線224及230輸出到位置調(diào)節(jié)器232，后者根據(jù)節(jié)流板位置值優(yōu)先處理附加節(jié)流板的調(diào)節(jié)。在位置調(diào)節(jié)器232中將給定值與節(jié)流板位置的實際值相比較并產(chǎn)生一個輸出信號，該信號該在向給定值調(diào)節(jié)的方向上操作附加節(jié)流板的位置。在從貧空氣/燃料混合物工作到理想配比工作的轉(zhuǎn)換情況下，這意味著使節(jié)流板從其全開位置調(diào)節(jié)到一個確定的節(jié)流板角度，而在相反轉(zhuǎn)換的情況下意味著節(jié)流板被調(diào)節(jié)到全開位置。
節(jié)流板調(diào)節(jié)的量值是這時這樣來確定的，即通過節(jié)流板的調(diào)節(jié)實現(xiàn)了內(nèi)燃機轉(zhuǎn)矩的變化，該變化基本上補償了由于λ調(diào)節(jié)器的轉(zhuǎn)換引起的轉(zhuǎn)矩變化。這將通過特性曲線單元222來達到；在其中存儲了相應(yīng)于每個工作點(由司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)確定)節(jié)流板調(diào)節(jié)量的由試驗確定的值。為此將通過試驗對于每個工作點及對于每種支持調(diào)節(jié)求得節(jié)流板的確定調(diào)節(jié)量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化值。在λ調(diào)節(jié)的情況下僅是對于所使用的兩種工作方式的兩個固定的預(yù)設(shè)給定值之間的轉(zhuǎn)換就足以求得用以補償由每個工作點的轉(zhuǎn)換引起的轉(zhuǎn)矩變化所必須的節(jié)流板調(diào)節(jié)量。在變化給定值的情況下需進行對于每個可能的給定值跳變及對于給定值跳變的各種支持調(diào)節(jié)求值。然后將其結(jié)果輸入到特性曲線族222中，在其中用于節(jié)流板調(diào)節(jié)的量將通過司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)及必要時通過λ變化量補充地表示。
為了處理在從理想配比到貧空氣/燃料混合物工作轉(zhuǎn)換情況下的轉(zhuǎn)矩補償，附加節(jié)流板在理想配比工作時根據(jù)司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)以及必要時根據(jù)調(diào)向貧空氣/燃料混合物工作待調(diào)節(jié)的λ值通過特性曲線區(qū)222這樣地調(diào)節(jié)，即在每個任意時間點上出現(xiàn)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)矩變化通過將節(jié)流板向更加張開的位置的調(diào)節(jié)來補償。
如果使用電子油門踩板系統(tǒng)，將要設(shè)置一個特性曲線單元226，它在貧燃料工作時基于司機踩板位置及必要時發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)求得節(jié)流板的給定位置。然后，位置調(diào)節(jié)器232在整個工作區(qū)域上這樣地調(diào)節(jié)節(jié)流板，即使實際的節(jié)流板位置相應(yīng)于給定值。在這樣一種實施例中，將基于特性曲線單元222調(diào)節(jié)節(jié)流板地轉(zhuǎn)換到理想配比的工況中，該特性單元222相對于特性曲線單元226這樣地確定，即讀出的節(jié)流板位置的差值正好補償由λ轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化。
在另一有利的實施例中，特性曲線單元226不通過特性曲線單元222控制，而是特性曲線單元226的特性曲線值通過與由特性曲線單元222讀出的值相加、相乘或另外方式來校正。
此外，在另一有利的實施例中，從特性曲線單元222出發(fā)直接地通過校正級228并與位置調(diào)節(jié)器無關(guān)地將節(jié)流板調(diào)節(jié)到一個張開控制的范圍中，這時由特性曲線單元222讀出的值或是構(gòu)成用于調(diào)節(jié)器輸出信號的校正值或是取代該輸出信號。
以上的實施例涉及在兩個固定的λ給定值之間的轉(zhuǎn)換。在另外的實施例中可有利地作出在貧空氣/燃料混合物區(qū)域中出于有害物質(zhì)排放的原因來改變給定值。在此情況下，在特性曲線族222中同樣輸入轉(zhuǎn)換前、后的λ給定值，以使得那里基于司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)可獲得用于節(jié)流板位置變化的值及用于轉(zhuǎn)矩補償?shù)闹怠?br> 在圖3中表示出對于工作狀態(tài)一個例子的典型信號曲線圖。其中水平軸均為時間；垂直軸在圖3a中為λ值，在圖3b中為司機踩板位置α，在圖3c中為空氣供給量QL，及在圖3d中為內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩值M。
直到時間點t1為止內(nèi)燃機運行在貧空氣/燃料混合物區(qū)域。在超過一個預(yù)定的司機踩板閾值α0時，由貧區(qū)域調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換到理想配比的工作。這引起了圖3a中的λ值的變化及圖3c中空氣供給量QL跳動形式的降低。λ值變化及空氣供給量的變化所引起的轉(zhuǎn)矩值變化這樣地選擇，即它們實質(zhì)上相互補償。因此在圖3d上在時間點t1上看不出任何轉(zhuǎn)矩的改變。在時間點t2上司機踩板位置低于閾值。這引起了從理想配比向貧區(qū)域調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)換，這就導(dǎo)致了圖3a及3c中在時間點t2上λ給定值的跳變形式的變化及在時間點t2上空氣供給量QL的跳變形式的升高。同樣在這里這兩種變化引起的轉(zhuǎn)矩值變化相互補償，以致在圖3d的轉(zhuǎn)矩曲線上看不到轉(zhuǎn)矩的改變或只有極小的轉(zhuǎn)矩改變。在過渡期間噴射時間ti保持不變，因為由于λ調(diào)節(jié)的時間常數(shù)通過空氣供給量的變化，即通過節(jié)流板的跳變使廢氣成分適應(yīng)于給定值的改變。因此在轉(zhuǎn)換給定值時λ調(diào)節(jié)僅會引起很小的變化。
在圖4中描繪了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選方式的作為計算程序的流程圖。在程序部分開始后，在第一步驟300上讀入有關(guān)的工作參數(shù)司機踩板位置α，發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)N，空氣供給量QL，變速比ü，λ值及節(jié)流板位置DK，并在隨后的步驟302上通過空氣輸入量與發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)的商的形成來確定基本噴射時間ti。接下來是詢問步驟304。在該詢問步驟上將詢問是否存在司機的功率要求。這例如是通過司機踩板位置與給定閾值的比較，通過將司機踩板位置對時間求導(dǎo)，或通過司機踩板位置、發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)，發(fā)動機負(fù)載和/或傳動比的組合使用來實現(xiàn)的，以便確定出對發(fā)動機升高轉(zhuǎn)矩的要求。如果識別出一個功率的要求，則在隨后的詢問步驟306上檢驗是否這種功率要求是首次出現(xiàn)。如果首次識別出該功率要求，則在步驟308將λ給定值置為1，及在隨后的步驟310上根據(jù)第一特性曲線族由司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)求得節(jié)流板的給定調(diào)節(jié)值。這個特性曲線族是這樣選擇的，即在從λ值＞1向λ值＝1過渡時出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩跳動正好由節(jié)流板的相應(yīng)調(diào)節(jié)及空氣供給量的減少所補償。如果根據(jù)步驟310求得節(jié)流板給定值，則在步驟312上通過位置調(diào)節(jié)器基于給定值與實際值之間的差求得節(jié)流板控制信號。在隨后的步驟314上將基于基本噴射時間t1及λ調(diào)節(jié)器的輸出求得噴射時間ti。
如果在步驟306上識別出在以上一個程序流程中已認(rèn)出了功率的要求，則在步驟316上基于司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)并根據(jù)第一特性曲線族確定出節(jié)流板給定值并繼續(xù)進行到步驟312及314。
如果未識別出功率的要求，則在步驟318上檢驗該情況是否是首次。如果是這種情況，在步驟320上將λ給定值置成＞1的值，并在隨后步驟322上根據(jù)第二特性曲線族及基于司機踩板位置及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)確定節(jié)流板給定值。同樣在這里由λ調(diào)節(jié)器給定值的變化所預(yù)期的轉(zhuǎn)矩變化通過在步驟322上第二特性曲線族的相應(yīng)處理得到補償。在步驟322后的步驟324上通過位置調(diào)節(jié)器計算節(jié)流板控制信號。如果在步驟318上識別出至少在以上程序流程中確認(rèn)“沒有功率要求”，則直接進行到步驟322。該程序部分將結(jié)束在步驟314后并對于給定時間重復(fù)地進行。
圖3及4是根據(jù)一種所謂E油門系統(tǒng)表示的。如果使用了根據(jù)圖1的附加節(jié)流板，則在圖4所示的流程圖右支路中將去掉第二特性曲線區(qū)。取代該特性曲線族的是關(guān)斷對附加節(jié)流板的控制，由此使其在復(fù)位彈簧的作用下被調(diào)節(jié)到全開位置。相應(yīng)的優(yōu)選方式也可在分立式節(jié)流板或用于通道關(guān)閉的節(jié)流板的情況下實施。
權(quán)利要求
1.一種控制內(nèi)燃機的方法，其中通過電操作的調(diào)節(jié)部件來影響對內(nèi)燃機的空氣供給量；其中根據(jù)主要的工作狀態(tài)控制對內(nèi)燃機的動力燃料配給，其方式為在至少一個第一工作區(qū)域中得到一種貧的空氣/燃料配比關(guān)系，在至少一個第二工作區(qū)域中得到基本上理想配比的關(guān)系，其中根據(jù)司機要求在這兩種工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)換及這種轉(zhuǎn)換至少通過控制空氣供給量的調(diào)節(jié)部件的影響來實現(xiàn)；其特征在于在轉(zhuǎn)換的情況下調(diào)節(jié)部件以跳變方式，尤其是通過單一的跳變這樣地被調(diào)節(jié)，即使得內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)換前、后實質(zhì)上相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在轉(zhuǎn)換的情況下，對空氣/燃料配比關(guān)系產(chǎn)生影響的調(diào)節(jié)器(λ調(diào)節(jié)器)的給定值從一個產(chǎn)生貧混合物成分的值改變到產(chǎn)生理想配比成分的值。
3.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于根據(jù)司機踩板位置，根據(jù)司機踩板位置的時間導(dǎo)數(shù)和/或根據(jù)基于司機踩板位置，發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)及變速比求得的轉(zhuǎn)矩要求值進行轉(zhuǎn)換。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)部件是空氣抽吸系統(tǒng)主通道中的一個附加節(jié)流板或是對單個汽缸或汽缸組分設(shè)的附加節(jié)流板。及該節(jié)流板在貧混合物工作時處于全開位置，而在理想配比工作時向關(guān)閉方向調(diào)節(jié)。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于在所有工作區(qū)域中調(diào)節(jié)部件根據(jù)司機要求進行電調(diào)節(jié)，在理想配比工作中根據(jù)第一特性曲線族、在貧混合物工作中根據(jù)第二特性曲線族并至少依賴司機踩板位置進行調(diào)節(jié)。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于調(diào)節(jié)部件在位置調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)受到調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于對于λ調(diào)節(jié)使用了一個具有線性特性曲線的廢氣探測器。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項所述的方法，其特征在于λ調(diào)節(jié)器給定值的跳變方式的調(diào)節(jié)與用于調(diào)節(jié)內(nèi)燃機空氣供給量的調(diào)節(jié)部件的跳變式調(diào)節(jié)是同時進行的。
9.一種控制內(nèi)燃機的裝置，具有至少一個電操作的調(diào)節(jié)部件，用于影響對內(nèi)燃機的空氣供給量；具有根據(jù)主要工作狀態(tài)控制對內(nèi)燃機的燃料配給的裝置；其中在至少一個第一工作區(qū)域中調(diào)節(jié)到一種貧的空氣/燃料配比關(guān)系，在至少一個第二工作區(qū)域中調(diào)節(jié)到基本上理想配比關(guān)系；其中還設(shè)有根據(jù)司機要求在這兩種工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)換的裝置；這種轉(zhuǎn)換至少通過控制空氣供給量的調(diào)節(jié)部件的影響來實現(xiàn)；其特征在于轉(zhuǎn)換裝置使調(diào)節(jié)部件以跳變方式，尤其是通過單一的跳變這樣地受調(diào)節(jié)，即使得內(nèi)燃機輸出的轉(zhuǎn)矩在轉(zhuǎn)換前、后實質(zhì)上保持相同。
10.一種控制內(nèi)燃機的裝置，具有至少一個電操作及至少一個由司機機械地操作的調(diào)節(jié)部件，用于影響對內(nèi)燃機的空氣供給量；具有根據(jù)主要工作狀態(tài)控制對內(nèi)燃機的燃料配給的裝置；其中在至少一個第一工作區(qū)域中調(diào)節(jié)到一種貧的空氣/燃料配比關(guān)系；在至少一個第二工作區(qū)域中調(diào)節(jié)到一種基本上理想的配比關(guān)系；其中還設(shè)有根據(jù)司機要求在這兩種工作區(qū)域之間轉(zhuǎn)換的裝置；這種轉(zhuǎn)換至少通過可電動、氣動或液壓操作的調(diào)節(jié)部件的調(diào)節(jié)由對空氣輸入量的影響來實現(xiàn)該轉(zhuǎn)換；其特征在于可操作的調(diào)節(jié)部件被設(shè)置在內(nèi)燃機的抽吸系統(tǒng)中與可機械操作的調(diào)節(jié)部件相串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明提出一種控制內(nèi)燃機的方法及裝置，其中在至少一個第一工作區(qū)域中預(yù)給定了一種貧的空氣/燃料混合物，在由司機給出功率要求時，例如在不穩(wěn)定的工作狀態(tài)或在全負(fù)載區(qū)域附近，進行向理想配比的燃料混合物轉(zhuǎn)換，其中在過渡期間由空氣/燃料配比產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩變化通過對內(nèi)燃機空氣供給的相應(yīng)影響實質(zhì)上得到補償。
文檔編號F02D41/04GK1149906SQ95192955
公開日1997年5月14日 申請日期1995年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月11日
發(fā)明者埃卡特·達姆森, 馬丁·克倫克, 斯特凡·米勒 申請人:羅伯特·博施有限公司