[發(fā)明專利]用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)的軸求出氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680027632.0
• 申請(qǐng)日: 2006-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN101233398A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·比爾克;P·斯卡拉;J·帕爾默;W·格溫;R·費(fèi)爾曼;M·克斯勒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號(hào): G01L3/24
• 分類號(hào): G01L3/24
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若;劉華聯(lián)

現(xiàn)有技術(shù)

本發(fā)明涉及一種運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法，在該方法中，沿內(nèi)燃機(jī)的軸在第一位置上測(cè)量第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)，并且在使用第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)的情況下，確定氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。

此外，本發(fā)明還涉及一種控制器。所述控制器在使用第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)傳感器的信號(hào)的情況下對(duì)內(nèi)燃機(jī)的軸求出氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。所述第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)傳感器在沿著軸的位置上測(cè)取第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。

其中所謂旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)應(yīng)理解為在軸的區(qū)段上的角度位置、角速度或者轉(zhuǎn)矩值。第一位置優(yōu)選地為軸的第一端部。

DE?44?45?684?A1公開了這樣一種方法。在這個(gè)已公開的方法中，通過飛輪附近的增量傳感器測(cè)量軸的角速度，以使曲軸旋轉(zhuǎn)的影響最小化。增量傳感器的增量N轉(zhuǎn)一圈的數(shù)量應(yīng)該至少為氣缸數(shù)量?jī)杀丁Ｔ隽總鞲衅鞯男D(zhuǎn)同步標(biāo)志觸發(fā)了對(duì)記數(shù)器的掃描。當(dāng)觸發(fā)出現(xiàn)時(shí)，記數(shù)器的當(dāng)前讀數(shù)被傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，從中計(jì)算出角速度，并且從中計(jì)算出角加速度。從角加速度、轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的慣性矩、振蕩質(zhì)量的轉(zhuǎn)矩和摩擦轉(zhuǎn)矩，并考慮在此之前借助于在不同轉(zhuǎn)速和載荷情況下進(jìn)行載荷試驗(yàn)時(shí)所建立的、且存儲(chǔ)在控制器中的特性曲線族，確定出對(duì)軸的輸出側(cè)施加作用的有效轉(zhuǎn)矩。借助這個(gè)有效的轉(zhuǎn)矩建立氣體轉(zhuǎn)矩曲線(Gasdrehmoment-verlauf)的模型，并且從中確定氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。

本發(fā)明所述的方法和這個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)是在沿著軸的第二位置上測(cè)量得的，并且在使用第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)和第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)的情況下確定氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。

相應(yīng)地根據(jù)本發(fā)明的控制器的特點(diǎn)在于，該控制器在使用第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)傳感器的信號(hào)和使用第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)傳感器的信號(hào)的情況下，求出氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。所述第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)傳感器沿著軸在第二位置上測(cè)取第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。所述第二位置優(yōu)選地是曲軸的第二端部。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)

通常用于內(nèi)燃機(jī)的控制和調(diào)節(jié)方法(例如用于氣缸同步調(diào)節(jié)的噴油量補(bǔ)償調(diào)節(jié))針對(duì)的是具有扭轉(zhuǎn)剛性的曲軸的系統(tǒng)，在這些系統(tǒng)中，唯一的曲軸角度描述了整個(gè)曲柄的位置。單個(gè)氣缸之間在曲軸角度中的差別，如同實(shí)際在弱扭轉(zhuǎn)剛性的(torsionsweich)曲軸中出現(xiàn)的那樣，使得控制和調(diào)節(jié)方法的品質(zhì)變差。同樣由于弱扭轉(zhuǎn)剛性的曲軸，也對(duì)用于確定輸出轉(zhuǎn)矩的估算方法有不良影響。曲軸兩側(cè)的輸出轉(zhuǎn)矩?zé)o法測(cè)量，這種未知的輸出轉(zhuǎn)矩的參數(shù)、時(shí)間曲線影響了控制和調(diào)節(jié)方法的品質(zhì)。

在這種背景中，本發(fā)明在考慮估算輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，允許更準(zhǔn)確地確定氣缸特有的轉(zhuǎn)速、弱扭轉(zhuǎn)剛性的軸的曲軸角度和轉(zhuǎn)矩，其中，在兩側(cè)通過測(cè)量技術(shù)測(cè)取旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)，允許通過測(cè)量技術(shù)測(cè)取軸的扭矩以及對(duì)氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)的確定進(jìn)行連續(xù)匹配。通過這種匹配和，可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比更加準(zhǔn)確地控制和調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)。此外本發(fā)明還允許檢測(cè)輸出轉(zhuǎn)矩，這樣就可在控制或調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)時(shí)考慮其作用。

對(duì)于本方法的一種方案，優(yōu)選將第一和第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)分別作為角速度求出。

角速度可用市場(chǎng)上的通常的角度傳感器簡(jiǎn)單和準(zhǔn)確地測(cè)得。附加的優(yōu)點(diǎn)是，例如為了能和曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)同步地控制噴射和點(diǎn)火，通常是已經(jīng)存在角度傳感器。

也優(yōu)選的是，在考慮第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)和第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)的情況下，確定表示整個(gè)內(nèi)燃機(jī)特性的第三旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)，并且從代表內(nèi)燃機(jī)的模型中確定氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)，其中，該模型的輸入?yún)?shù)基于第一旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)、第二旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)和第三旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)。

事實(shí)證明，僅局限于這三個(gè)輸入?yún)?shù)就已能為氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)建立好模型。

此外優(yōu)選地將第三旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)作為整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩值求出。

在實(shí)際的內(nèi)燃機(jī)中，這個(gè)轉(zhuǎn)矩值是作為氣缸特有的轉(zhuǎn)矩值的總和產(chǎn)生。在一定范圍內(nèi)，可從該總和中推斷出單個(gè)的被加數(shù)，也就是推斷出氣缸特有的轉(zhuǎn)矩值，這樣，這個(gè)總和的數(shù)值就是用于建立氣缸特有的轉(zhuǎn)矩值模型的合適初始參數(shù)。

也優(yōu)選地將氣缸特有的旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)作為氣缸特有的角速度和/或作為氣缸特有的轉(zhuǎn)矩值求出。

在這些數(shù)值中，特別明顯地反映出在氣缸之間的燃燒的不均勻性，因此，這些數(shù)值對(duì)于調(diào)節(jié)和/或控制方法特別有益。

另一方案的優(yōu)點(diǎn)，用于具有n個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)的模型具有其帶有n+2個(gè)區(qū)段的曲軸的模型，其中，第一區(qū)段代表曲軸的第一端部，其它的區(qū)段分別單個(gè)地代表氣缸特有的區(qū)段，并且余下的第n+2個(gè)區(qū)段代表曲軸的第二端部，其中，給每個(gè)區(qū)段配設(shè)慣性矩以及摩擦力矩，各個(gè)區(qū)段分別通過轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的聯(lián)軸節(jié)彼此連接，給每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)彈性的聯(lián)軸節(jié)配設(shè)扭轉(zhuǎn)力矩，并且每個(gè)氣缸特有的區(qū)段具有從第三旋轉(zhuǎn)特征參數(shù)中推導(dǎo)出來(lái)的氣缸特有的轉(zhuǎn)矩值。