專利名稱：控制或調節(jié)可充氣內燃機功率的方法和裝置的制作方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及的是通過控制或調節(jié)進氣管中油門的位置和進氣壓力來控制或調節(jié)可充氣內燃機功率的方法和裝置。
從DE 43 30 368 A1中可了解這類方法。在現(xiàn)有技術條件下，每次根據(jù)司機的意愿也就是說行駛速度調節(jié)器的設定值獨立調節(jié)進氣壓力和油門位置。在司機意愿也就是說行駛速度調節(jié)器設定值的第一區(qū)間內，主要在調整油門的基礎上進行功率控制；在司機意愿也就是說行駛速度調節(jié)器設定值的第二區(qū)間內，主要在進氣壓力的基礎上進行功率調整。在第一和第二區(qū)間之間還可給出一個第三區(qū)間，在這一區(qū)間內根據(jù)司機意愿進行油門和進氣壓力的共同調整。這樣選擇油門位置和進氣壓力對油門踏板調節(jié)的依賴關系在每個工作狀態(tài)，就功率和燃料消耗來說，實現(xiàn)最佳的汽缸充氣。
發(fā)明的任務在于，說明控制或調節(jié)可充氣內燃機功率的方法和裝置，并且在這一過程中一方面要實現(xiàn)良好的機動性，另一方面要達到最佳效率。
發(fā)明的優(yōu)點根據(jù)發(fā)明，具有權利要求1或7特征的任務這樣解決從一預先給定的進氣額定值中推導得到內燃機進氣管中油門的調節(jié)參數(shù)，從這一進氣額定值中得到進氣管壓力的額定值，并通過進氣管壓力額定值與一參數(shù)的結合得到進氣壓力額定值，該值預先規(guī)定了油門上的壓力降低。
可以這樣簡單地控制油門上的壓力降低根據(jù)司機意愿，或者優(yōu)化內燃機的靈活性，或者優(yōu)化內燃機的效率，即一方面可以是很靈活的行駛方式，另一方面可以是很經(jīng)濟的行駛方式。
發(fā)明的其他優(yōu)點可以從其他權利要求中得知。
實施例描述下面借助于附圖中描述的實施例來詳細說明發(fā)明

圖1給出了說明內燃機控制的一覽圖，圖2給出了油門位置和進氣壓力控制的簡圖，圖3是推導得到進氣壓力額定值的簡圖。
圖1顯示了具有進氣管102和排氣通道104的內燃機100。在進氣管102中，從吸入空氣的流向看，布置有空氣量或空氣重量mL的測量傳感器105，渦輪壓縮機的空氣壓縮機108，測量進氣壓力p2的壓力傳感器112，測量內燃機100吸入空氣溫度Tans的溫度傳感器110和一個或多個噴油嘴113。渦輪壓縮機的空氣壓縮機108通過連接管道114由安裝在排氣通道104中的渦輪機116驅動。旁通管道118與渦輪機116連接，在旁通管道118中安裝有旁通閥120，由此可以控制渦輪壓縮機產(chǎn)生的進氣壓力。此外，在內燃機100中還有爆震傳感器122(它在爆震燃燒時給出爆震信號K)，測量轉速nmot的轉速傳感器123和測量發(fā)動機溫度Tmot的溫度傳感器124。內燃機100例如有4個汽缸125，每個汽缸都裝有一個火花塞。
下述信號被傳輸給控制器126空氣量或空氣重量測量器105的信號mL，壓力傳感器112的信號p2，測量吸入空氣溫度的溫度傳感器110的信號Tans，爆震傳感器122的信號K，轉速傳感器123的信號nmot，測量發(fā)動機溫度的溫度傳感器124的信號Tmot和油門踏板值指示器的信號αP?？刂破?26給出用于油門106伺服驅動107的信號wdksol，控制旁通閥120的信號1dtv和通過噴油嘴113計量燃料的信號ti。
控制器126中包含有圖2中描述的用于控制或調節(jié)油門位置和進氣壓力的電路。圖2中顯示的控制或調節(jié)裝置的輸入信號是進氣額定值rlsol，由于各種作用，例如油門踏板位置，速度調節(jié)，變速調節(jié)，防滑動調節(jié)等，這一進氣額定值從轉矩預定值中計算。由于進氣額定值rlsol的推導不是發(fā)明的對象，這里不對此詳細加以探討。通過確定進氣實際值的儲備量rlist，從而將進氣額定值傳輸給連接點201。在電路塊202中測定取決于發(fā)動機轉速nmot和吸入空氣重量或者說空氣量mL的進氣實際值rlist(也被看作發(fā)動機負載)。進氣調節(jié)器203從進氣額定值rlsol與進氣實際值rlist之間的儲備量中推導得到油門-伺服驅動107的控制信號wdksol。
同樣，從進氣額定值rlsol中推導得到調節(jié)進氣壓力的旁通閥120的控制信號ldtv。此外，將進氣額定值rlsol傳輸給與圖3相關聯(lián)的、還要詳細加以描述的電路塊204，在這一電路塊中，從進氣額定值rlsol中導出取決于發(fā)動機轉速nmot，發(fā)動機溫度Tmot和吸入空氣溫度Tans的進氣管壓力額定值pssol。在連接點205將信號dpdk與進氣管壓力額定值pssol疊加，該信號相當于油門上的壓力降低。用圖3描述了怎樣在電路塊206內從進氣額定值rlsol和其他參數(shù)中推導得到信號dpdk。
連接點205的輸出信號相當于進氣壓力額定值plsol。在連接點207確定進氣壓力額定值plsol與進氣壓力實際值plist之間的儲備量。電路塊208從壓力傳感器112的測量信號p2中推導得到進氣壓力實際值plist。處于進氣壓力額定值plsol與進氣壓力實際值plist之間的儲備量信號lde被傳輸給進氣壓力調節(jié)器(例如PID調節(jié)器)209，進氣壓力調節(jié)器最后給出渦輪壓縮機的旁通閥120的控制參數(shù)ldtv。
與進氣管壓力額定值pssol相比，用與油門上壓力降低相對應的信號dpdk可以任意增大或減小進氣壓力額定值plsol。如果例如司機要求發(fā)動機動態(tài)工作，那么將值放在良好的機動性上，這樣，相對于進氣管壓力額定值pssol增大進氣壓力額定值plsol。在這種行駛方式下，內燃機的效率很低，工作不經(jīng)濟。如果相反，更多地要求高效率，即靜態(tài)工作，那么信號dpdk大大減小，使得進氣壓力額定值plsol與進氣管壓力額定值pssol大致相同?？梢钥吹剑柚谟烷T上可控制的壓力降低dpdk可以使內燃機快速適應每種行駛方式。
如圖3那樣，在除法器301中通過進氣額定值rlsol和系數(shù)fupsrl之比得到進氣管壓力額定值pssol?？梢詮奶卣髑€族中導出例如取決于發(fā)動機轉速nmot，發(fā)動機溫度Tmot和吸入空氣溫度Tans的系數(shù)fupsrl(與圖2中的電路塊204相比較)。為了達到進氣管壓力額定值pssol，在分支點302還可將信號prg與進氣額定值rlsol和系數(shù)fupsrl的商疊加，它說明了燃燒室中剩余氣體的分壓力。由于在排氣結束和進氣開始之間的閥重疊，在燃燒室中殘留有剩余氣體，其壓力總計約為50…150mb。
如圖2中提到的那樣，在連接點303，油門上壓力降低的表示信號dpdk與進氣管壓力額定值pssol疊加，最后由此產(chǎn)生進氣壓力額定值plsol。信號dpdk從特征曲線族KFDPDK中得到，它存儲在電路塊304中。從特征曲線族KFDPDK中得到的信號dpdkd的值取決于發(fā)動機轉速nmot，在除法器305中形成的進氣額定值rlsol與可達到的最大進氣值rlmax之比。這一可達到的最大進氣值rlmax例如取決于發(fā)動機轉速nmot，由爆震傳感器122測定的發(fā)動機的爆震，發(fā)動機溫度Tmot，吸入空氣溫度Tans和大氣壓力。
因此，如前面說明的那樣，油門上壓力降低的表示信號dpdk可以非常靈活地與行駛方式相匹配。特征曲線族KFDPDK的輸出信號在連接點306與在電路塊307中生成的修正系數(shù)fdpdk相乘連接。電路塊307的輸入信號是修正系數(shù)的最小值FDPDKMN，時間常數(shù)TDPDK和“或”電路308的輸出信號?！盎颉彪娐吩谡f明過壓激活的信號B-ldob與說明過壓閉塞時間的信號B-ldobsp之間進行“或”連接。當司機通過操縱油門踏板傳遞動態(tài)運動的行駛方式信號，并且“或”電路308上存在有兩個信號B-ldob和B-ldobsp中的一個時，那么，在電路塊307中將修正系數(shù)fdpdk的值設定為1。只要這兩個信號中有一個存在，就保持這一1值。如果行駛方式發(fā)生變化，過渡到靜態(tài)行駛狀態(tài)，那么，電路塊307將具有時間常數(shù)TDPDK的修正系數(shù)fdpdk從1調整到在0和1之間的最小值FDPDKMN。通過減小修正系數(shù)fdpdk來減小與進氣管壓力額定值pssol疊加的信號dpdk，由此油門上的壓力降低減少，以實現(xiàn)優(yōu)化內燃機效率的目標。也可以通過可由司機操縱的操作元件(例如開關)對修正系數(shù)fdpdk產(chǎn)生作用，以預先規(guī)定例如特殊的運動行駛方式。
權利要求
1.通過控制或調節(jié)進氣管中油門的位置和進氣壓力來控制或調節(jié)可充氣內燃機功率方法，其特征是，從一預先給定的進氣額定值(rlsol)中推導得到油門(106)的調節(jié)參數(shù)(wdksol)，從這一進氣額定值(rlsol)中測定進氣管壓力額定值(pssol)，并通過進氣管壓力額定值(pssol)與一參數(shù)(dpdk)的結合推導得到進氣壓力額定值(plsol)，該值預先規(guī)定了油門(106)上的壓力降低。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征是，從進氣額定值(rlsol)與系數(shù)(fupsrl)的商中推導得到進氣管壓力額定值(pssol)，它取決于發(fā)動機轉速(nmot)，發(fā)動機溫度(Tmot)和吸入空氣溫度(Tans)。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其特征是，剩余氣體(prg)的分壓力與進氣管壓力額定值相加性疊加。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其特征是，從取決于發(fā)動機轉速(nmot)和進氣額定值(rlsol)的特征曲線族(304)中讀出油門(106)上壓力降低的參數(shù)(dpdk)。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其特征是，從取決于發(fā)動機轉速(nmot)、進氣額定值(rlsol)與最大可達到的進氣值(rlmax)的比率的特征曲線族(304)中讀出油門(106)上壓力降低的參數(shù)(dpdk)。
6.根據(jù)權利要求4或5的方法，其特征是，將修正系數(shù)(fdpdk)供給從特征曲線族(304)中讀出的值，在動態(tài)行駛時，修正系數(shù)的設置值比靜態(tài)行駛時的設置值高。
7.根據(jù)權利要求6的方法，其特征是，在動態(tài)行駛狀態(tài)時，修正系數(shù)的值設置為1，在過渡到靜態(tài)行駛狀態(tài)時，將這一值降低為0和1之間的一個值。
8.通過控制或調節(jié)進氣管中油門的位置和進氣壓力來控制可充氣內燃機功率的裝置，其特征是，預先規(guī)定第一介質(201，202)，它們從進氣額定值(rlsol)中推導得到油門(106)的調節(jié)參數(shù)(wdksol)；預先規(guī)定第二介質(204)，它從進氣額定值(rlsol)中推導得到進氣管壓力額定值(pssol)，通過進氣管壓力額定值(pssol)與參數(shù)(dpdk)的連接(205)產(chǎn)生進氣壓力額定值(plsol)，它規(guī)定了油門(106)上的壓力降低。
全文摘要
存在這類方法:從一預先給定的進氣額定值(rlsol)中推導得到內燃機進氣管中油門的調節(jié)參數(shù)(wdksol),從這一進氣額定值(rlsol)中測定進氣管壓力額定值(pssol),并通過進氣管壓力額定值(pssol)與一參數(shù)(dpdk)的結合推導得到進氣壓力額定值(plsol),該值預先規(guī)定了油門上的壓力降低。通過預先規(guī)定油門上的壓力降低,一方面可以實現(xiàn)動態(tài)行駛時良好的機動性,另一方面可以實現(xiàn)表態(tài)行駛時最佳的效率。
文檔編號F02D23/02GK1200165SQ96197640
公開日1998年11月25日 申請日期1996年12月18日 優(yōu)先權日1996年3月6日
發(fā)明者米夏埃爾·博伊爾勒, 維爾納·赫斯 申請人:羅伯特·博施有限公司