6在步驟428Α中判斷出燃燒持續(xù)時間D1不比燃燒持續(xù)時間D2短(等于或大于燃燒持續(xù)時間D2)，則控制單元76在步驟430中將所評估的燃燒事件與正常燃燒持續(xù)時間相關(guān)聯(lián)。這還可以表示內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的正常工作。從步驟430開始，該方法可如圖4所示循環(huán)回到方法步驟402。
[0088]例如，可基于如步驟434所示的預(yù)定特征脈譜圖來設(shè)定預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間。預(yù)定的特征脈譜圖可存儲在控制單元76的存儲器中，并且可包括在特定發(fā)動機(jī)試驗一包括所有類型可想到的條件一中確定的多個預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間，和/或可基于經(jīng)驗數(shù)據(jù)。附加地或替代地，可如步驟432所示基于檢測出的一系列在先燃燒持續(xù)時間來設(shè)定預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間。由于預(yù)定的特征脈譜圖可包括若干輸入?yún)?shù)，例如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、進(jìn)氣壓力等，所以發(fā)現(xiàn)如果基于與一系列在先燃燒事件的燃燒持續(xù)時間的比較來評估燃燒持續(xù)時間，則可以降低控制系統(tǒng)的復(fù)雜性。
[0089]例如，可將燃燒持續(xù)時間D1和與正常燃燒速度相關(guān)聯(lián)的燃燒事件的一系列在先燃燒持續(xù)時間的平均值進(jìn)行比較。例如，該系列可包括在先燃燒事件的5到100個之間、尤其是10到50個之間的燃燒持續(xù)時間。
[0090]在至少部分基于與正常燃燒速度相關(guān)聯(lián)的一系列在先燃燒事件來設(shè)定預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間的情況下，每當(dāng)將要評估的燃燒事件與正常燃燒速度相關(guān)聯(lián)時，可在步驟432中連續(xù)更新該系列。
[0091]如果控制單元76在步驟436中將所評估的燃燒持續(xù)時間與升高的燃燒速度相關(guān)聯(lián)，則控制單元76還可在步驟438中計算所評估的燃燒持續(xù)時間與預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差。所述偏差可用相對值例如以百分比或絕對值例如以毫秒或曲柄角間隔來表達(dá)。
[0092]如圖4所示，如果在步驟436中將燃燒事件與升高的燃燒速度相關(guān)聯(lián)，則該方法可從分析部分400過渡到控制部分440。在控制部分440中，可提供控制信號以調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的工作，從而使受影響的氣缸9中的燃燒過程返回到燃燒速度正常的燃燒過程。
[0093]在控制步驟442中，控制單元76可調(diào)整例如與升高的燃燒速度相關(guān)聯(lián)的氣缸9的點火用燃燒噴射器38的點火正時。具體地，該點火正時可在0.1°曲柄角(CA)與2°CA之間的范圍內(nèi)延遲。
[0094]此外，點火正時的調(diào)整程度可結(jié)合例如在分析部分400中的步驟438中推導(dǎo)或計算出的評估的燃燒持續(xù)時間與預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差。更大的偏差會引起期望點火正時IGN的更大調(diào)整。
[0095]與方法步驟442并列或作為其替代，控制單元76可在步驟444中減輕內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的受影響的氣缸9的負(fù)荷。
[0096]例如，在步驟444中，控制單元76可縮短與受影響的氣缸9相關(guān)聯(lián)的氣態(tài)燃料進(jìn)入閥58的打開持續(xù)時間，以減少相應(yīng)燃燒室10中的燃料量。同樣，氣態(tài)燃料進(jìn)入閥58的打開持續(xù)時間的調(diào)整可加入推導(dǎo)的實際燃燒持續(xù)時間與預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差。結(jié)果，可相對于在正常工況下將被供給的燃料量減少針對單個燃燒事件供給到受影響的氣缸9的氣態(tài)燃料量。
[0097]此外，在步驟446中，控制單元76可增加與升高的燃燒速度不相關(guān)聯(lián)的其余氣缸9的負(fù)荷以補(bǔ)償在步驟444中執(zhí)行的負(fù)荷減輕?？蓪ζ溆鄽飧?的子組執(zhí)行負(fù)荷增加，該子組包括一個到全部剩余氣缸9。此外，負(fù)荷增加可在該子組的各氣缸9之間被均勻地共享。由于該補(bǔ)償，可維持總體的發(fā)動機(jī)負(fù)荷。
[0098]在步驟448中，控制單元76可調(diào)整用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的總體空氣供給。具體地，可基于與升高的燃燒速度不相關(guān)聯(lián)的多個氣缸9的負(fù)荷來計算總體空氣供給。如果例如在步驟444中同時減少供給到燃燒速度升高的受影響的氣缸9的燃料量，則氣缸9被供給大于所供給的燃料的燃燒所需的相對大的進(jìn)氣量。增加的進(jìn)氣量可在后續(xù)燃燒循環(huán)中幫助使燃燒過程回到正常燃燒。
[0099]由于分析部分400過渡到控制部分440中的閉環(huán)設(shè)計，以及控制部分440循環(huán)回到分析部分400，可反復(fù)調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)100的工作以使受影響的氣缸9的燃燒過程經(jīng)后續(xù)燃燒循環(huán)回到燃燒速度正常的具有正常工作的燃燒過程。
[0100]盡管文中已描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但可加入改進(jìn)和修改而不脫離附后權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于控制至少部分地利用氣態(tài)燃料工作的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的方法，所述方法包括: 接收(步驟402)燃燒事件的壓力數(shù)據(jù)集，該壓力數(shù)據(jù)集與氣缸壓力在所述燃燒事件期間的時間演化對應(yīng)； 判斷(步驟404)所接收的壓力數(shù)據(jù)集是否指示處于預(yù)設(shè)的點火正時窗口內(nèi)的實際點火正時； 由所接收的壓力數(shù)據(jù)集來推導(dǎo)(步驟420)該燃燒事件的實際燃燒持續(xù)時間(D1);判斷(步驟428)推導(dǎo)出的所述燃燒事件的燃燒持續(xù)時間(D1)是否比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短；以及 提供(步驟440)控制信號以調(diào)整所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的工作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于檢測出的一系列在先燃燒持續(xù)時間來設(shè)定(步驟432)所述預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括基于預(yù)定的特征脈譜圖來設(shè)定(步驟434)所述預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間。4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，由所接收的壓力數(shù)據(jù)來推導(dǎo)(步驟420)該燃燒事件的實際燃燒持續(xù)時間(D1)包括: 由所接收的壓力數(shù)據(jù)集推導(dǎo)(步驟424)所述燃燒事件的累計燃燒能量的時間演化；以及 將所述燃燒事件的累計燃燒能量的時間演化的一部分與所述燃燒持續(xù)時間(D1)相關(guān)聯(lián)(步驟426)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述部分在起點(S1)與端點(E1)之間延伸；并且 所述起點(S1)是與處于最大累計燃燒能量的5%到15%之間的范圍內(nèi)、特別是所述最大累計燃燒能量的10%的累計燃燒能量對應(yīng)的時刻；和/或 所述端點(E1)是與處于最大累計燃燒能量的80%到95%之間的范圍內(nèi)、特別是所述最大累計燃燒能量的90%的累計燃燒能量對應(yīng)的時刻。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括由所述壓力數(shù)據(jù)集來推導(dǎo)(436)檢測出的實際燃燒持續(xù)時間(D1)與所述預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，提供(步驟440)控制信號包括: 減輕(步驟444)與實際燃燒持續(xù)時間(D1)比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短的判斷相關(guān)聯(lián)的氣缸(9)的負(fù)荷；和/或 延遲(步驟442)與實際燃燒持續(xù)時間比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短的判斷(步驟428)相關(guān)聯(lián)的氣缸(9)的期望點火正時(IGN)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，減輕(步驟444)所述氣缸(9)的負(fù)荷包括縮短所述氣缸(9)的氣態(tài)燃料進(jìn)入閥(58)的打開持續(xù)時間。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，還包括通過借助于增加其余氣缸(9)的子組的負(fù)荷補(bǔ)償與實際燃燒持續(xù)時間(D1)比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短的判斷(步驟428)相關(guān)聯(lián)的氣缸(9)的負(fù)荷減輕來維持(步驟446)總體發(fā)動機(jī)負(fù)荷。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其特征在于: 減輕(步驟444)所述氣缸(9)的負(fù)荷是基于檢測出的實際燃燒持續(xù)時間(D1)與預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差進(jìn)行的；和/或 延遲(步驟442)所述氣缸(9)的期望點火正時(IGN)是基于檢測出的實際燃燒持續(xù)時間(D1)與預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差進(jìn)行的。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括基于與實際燃燒持續(xù)時間比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短的判斷不相關(guān)聯(lián)的多個氣缸(9)的負(fù)荷來設(shè)定(步驟448)用于所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的總體空氣供給。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于: 所述預(yù)設(shè)的點火正時窗口在期望的點火正時(IGN)處或該期望的點火正時之后開始；和/或 提供(步驟440)控制信號以調(diào)整所述內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的工作是基于檢測出的實際燃燒持續(xù)時間(D1)與所述預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間之間的偏差進(jìn)行的。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，還包括判斷(步驟412)所接收的壓力數(shù)據(jù)集是否指示處于預(yù)設(shè)的壓力波動內(nèi)的壓力波動。14.一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括: 壓力傳感器(77)，該壓力傳感器構(gòu)造成測量氣缸壓力的時間演化；和 控制單元(76)，該控制單元與所述壓力傳感器(77)連接并且構(gòu)造成執(zhí)行根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法。15.—種往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)，該內(nèi)燃發(fā)動機(jī)至少部分地利用氣態(tài)燃料工作并且包括根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制系統(tǒng)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于控制至少部分地利用氣態(tài)燃料工作的往復(fù)式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的方法。該方法可包括接收(步驟402)燃燒事件的壓力數(shù)據(jù)集。該方法還可包括由所接收的壓力數(shù)據(jù)集來推導(dǎo)燃燒事件的實際燃燒持續(xù)時間(步驟420)，并且判斷(步驟428)所推導(dǎo)的燃燒事件的燃燒持續(xù)時間是否比預(yù)設(shè)的燃燒持續(xù)時間短。該方法還可包括提供控制信號(步驟440)以調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(100)的工作。
【IPC分類】F02B77/08, F02D41/04, F02D43/00, F02P5/145
【公開號】CN105275615
【申請?zhí)枴緾N201510323968
【發(fā)明人】E·J·斯克塞爾, H·霍爾斯特
【申請人】卡特彼勒發(fā)動機(jī)有限及兩合公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年6月12日
【公告號】EP2957750A1, US20150361943