專利名稱：用于運行內(nèi)燃機的裝置和方法、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及按獨立權(quán)利要求所述類型的一種裝置或一種方法。一種計算機程序和一種計算機程序產(chǎn)品也是本發(fā)明的主題。
背景技術(shù)：
從DE 40 09 305中已經(jīng)公開了一種電子的點火控制裝置，對于該電子的點火控制裝置來說借助于點火線圈在內(nèi)燃機的燃燒室中的火花塞上產(chǎn)生觸發(fā)火花。從DE 39 02 2M中公開了一種用于將點火信號分配給基準缸(Bezugszylinder) 的方法，其中考慮將對于主火花和支撐火花(StUtzfimken)來說不同的信號電平或者主火花開始與支撐火花開始之間的時間錯移用于進行這種分配。為此使用分頻器，所述分頻器提供信號，通過所述信號來推斷高壓脈沖的出現(xiàn)。對于其它的具有雙火花點火設備的內(nèi)燃機來說，借助于對凸輪軸的位置進行測量的相位傳感器來識別相應有效的氣缸。對于成本低廉的內(nèi)燃機來說，經(jīng)常使用雙火花點火設備，其中為進一步降低制造成本而放棄相位傳感器。對于這樣的內(nèi)燃機來說，相應有效的氣缸的識別應該盡可能在沒有額外的組件比如相位傳感器或者分頻器的情況下來進行，用于避免額外的用于這些構(gòu)件的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
相對于此，具有獨立權(quán)利要求所述特征的按本發(fā)明的裝置、方法、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品具有這樣的優(yōu)點，即借助于第一噴射閥為在第一燃燒室中進行燃燒而噴射燃料并且借助于第二噴射閥為在第二燃燒室中進行燃燒而噴射燃料，其中
-以第一種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第一種運行方式中借助于所述第一和第二噴射閥來噴射燃料，
-在內(nèi)燃機以所述第一種運行方式運行的過程中求得內(nèi)燃機的第一運行特征參量， -以第二種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第二種運行方式中抑制借助于所述第一噴射閥進行的燃料的噴射，
-在內(nèi)燃機以所述第二種運行方式運行時求得內(nèi)燃機的第二運行特征參量， -將所述第一運行特征參量與所述第二運行參量進行比較，
-根據(jù)比較結(jié)果以所述第二種運行方式或者第三種運行方式來運行所述內(nèi)燃機，在所述第三種運行方式中抑制借助于所述第二噴射閥進行的燃料的噴射。對于具有兩個處于相同的曲軸平面中的氣缸的內(nèi)燃機來說，因此對于尤其具有雙火花點火功能的內(nèi)燃機來說以簡單的方式來斷開所述氣缸，對于所述氣缸來說出現(xiàn)了燃燒中斷。由此通過額外的組件比如相位傳感器或者分頻器的省略而節(jié)省制造成本。如果出于其它原因而設置了相位傳感器，那么所述按本發(fā)明的方法則用于即使在相位傳感器有故障時也運行內(nèi)燃機。通過在從屬權(quán)利要求中所列舉的措施，可以獲得在獨立權(quán)利要求中所表明的方法的有利的拓展方案和改進方案。特別有利的是，一旦在所述第一種運行方式中識別出多次燃燒中斷，在燃燒中斷時在第一和/或第二燃燒室中停止燃料的燃燒，那就由第一種運行方式切換為第二種運行方式。如果在實際上在內(nèi)燃機的兩個氣缸之一中識別出燃燒中斷時才接通識別功能，則提高了行駛舒適性。特別有利的是，所述第一和第二運行特征參量是信號，通過該信號可以推斷出燃燒室中的燃料的燃燒或者不燃燒。由此可以識別出燃燒中斷，并且隨后抑制所述氣缸中的燃燒，在所述氣缸中未進行燃燒或者未完全地進行燃燒。特別有利的是，所述第一和/或第二運行特征參量表征內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、燃燒室中的壓力、氣缸蓋與氣缸體之間的密封縫隙中的振動和/或在燃燒時產(chǎn)生的廢氣的離子流。借助于增量發(fā)送器在內(nèi)燃機的曲軸上檢測運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，由此特別容易地用已經(jīng)在內(nèi)燃機中存在的傳感器來測定燃燒中斷。如果在內(nèi)燃機中已經(jīng)安裝了其它傳感器比如燃燒室壓力傳感器、爆震傳感器或者離子流傳感器，那就特別可靠地也通過相應的信號的分析來檢測燃燒中斷。特別有利的是，限定著第一燃燒室的第一活塞和限定著第二燃燒室的第二活塞布置在內(nèi)燃機的曲軸的相同的平面中。通過這種布置在沒有相位傳感器的情況下或者在相位傳感器失靈時也保證了具有雙火花點火功能的內(nèi)燃機的穩(wěn)健的運行。特別有利的是，同時給布置在第一燃燒室上的第一火花塞和布置在第二燃燒室上的第二火花塞點火。雙火花點火功能由此比如通過一個單個的同時觸發(fā)兩個火花塞的點火線圈以特別低廉的成本得到實現(xiàn)。特別有利的是，在第一活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第一運行特征參量，并且在第二活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第二運行特征參量，或者在第二活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第一運行特征參量，并且在第一活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第二運行特征參量。對于具有凸輪軸傳動裝置和雙火花點火功能的內(nèi)燃機來說如此調(diào)節(jié)凸輪軸的凸輪，使得第一氣缸處于工作沖程中時第二氣缸處于進氣沖程中。在四沖程內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，曲軸經(jīng)過0到720°的曲軸角度范圍。在此，不僅第一氣缸而且第二氣缸都分別經(jīng)過一個工作沖程和一個進氣沖程。但是，由于缺少相位傳感器，無法明確地將沖程分配給特定的曲軸角度。比如第一氣缸在曲軸角度為0°時要么可能處于工作沖程中要么可能處于進氣沖程中。通過為檢測分段時間而設置在增量發(fā)送器中的比如具有60-2齒的磁極轉(zhuǎn)子的編碼，將曲軸的位置明確地要么分配給工作沖程要么分配給進氣沖程。如果比如將0°的曲軸位置分配給所述曲軸的位置，對于該曲軸的位置來說在識別出磁極轉(zhuǎn)子的齒槽之后已經(jīng)過去了 72°并且所述第一活塞和第二活塞處于其上死點上， 如果是這種情況，那么工作沖程或者進氣沖程的開始就明確地分配給曲軸位置0°或者 360° 。
5
對于這些曲軸角度來說，所述第一活塞和第二活塞處于其上死點中。沖程的長度在此是180°曲軸角度。為確定內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，應該對曲軸角度范圍進行研究，在所述曲軸角度范圍內(nèi)兩個氣缸之一將力矩貢獻輸出給曲軸。因此如果在0°到180°的曲軸角度范圍內(nèi)確定第一持續(xù)時間并且在360°到 540°的曲軸角度范圍內(nèi)確定第二持續(xù)時間，那就確定了用于第一氣缸和第二氣缸的兩個工作沖程的分段時間。對于運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性來說，決定性的是分段范圍，在所述分段范圍內(nèi)由第一氣缸或者由第二氣缸將力矩貢獻輸出給曲軸。因此有待研究的分段范圍以及由此所述第一持續(xù)時間和第二持續(xù)時間不必與0°到180°或者說360°到討0°的曲軸角度相同。因此規(guī)定，有待研究的用于檢測第一和第二持續(xù)時間的分段以氣缸之一的工作沖程的開始和結(jié)束為準。 但是所研究的角度分段(Winkelsegment)也可以在與所述工作沖程的開始和結(jié)束有偏差的情況下在相應的范圍內(nèi)來選擇，在所述相應的范圍內(nèi)將所述第一或者第二氣缸的力矩貢獻輸出給曲軸。特別有利的是，所述比較根據(jù)所述第一運行特征參量的數(shù)值與所述第二運行特征參量的數(shù)值之間的差或比例來進行。由此以特別簡單的方式來實施比較。特別有利的是，將長期的尤其通過三個以上的數(shù)值來求平均的平均值用于所述比較。通過濾波器的使用來特別穩(wěn)健地實施所述比較。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在下面的描述中進行詳細解釋。附圖示出如下
圖1是內(nèi)燃機的示意圖， 圖2是一種實施例的流程圖。
具體實施例方式在圖1中示出了外源點火的內(nèi)燃機，比如具有比如四個氣缸和雙火花點火設備的四沖程的汽油機并且該內(nèi)燃機用100來表示。為簡明起見，在圖1中僅僅示出了所述氣缸中的兩個。所述按本發(fā)明的方法和所述裝置在此不局限于具有四個氣缸的汽油機。類似地， 所述方法和裝置可以應用在兩缸或者更多缸的內(nèi)燃機上。所述內(nèi)燃機100比如包括4個氣缸，在這4個氣缸中在圖1中示出了第一氣缸103 和第二氣缸113。所述第一氣缸103用第一活塞102圍住第一燃燒室101。所述第一活塞 102通過第一連桿121與曲軸120相連接。所述第二氣缸113用第二活塞112圍住第二燃燒室111。所述第二活塞112通過第二連桿122與所述曲軸120相連接。所述第一連桿121和第二連桿122布置在所述曲軸120的相同的平面中。這意味著，所述第一連桿121和第二連桿122如此固定在所述曲軸120上，使得所述第一活塞102 和第二活塞112在所述曲軸120旋轉(zhuǎn)時同時提升或下降。通過所述第一活塞102和第二活塞112的這種同步運動，這兩個活塞同時到達其上死點和其下死點。在所述第一氣缸103中布置了第一進氣閥104和第一排氣閥105。在所述第二氣缸113中布置了第二進氣閥114和第二排氣閥115。所述進氣閥和排氣閥比如通過在圖1 中未示出的凸輪軸與所述曲軸120相連接。以已知方式通過所述凸輪軸在與所述內(nèi)燃機 100的活塞的運動同步的情況下打開或者關(guān)閉所述進氣閥和排氣閥。在所述第一氣缸103和第二氣缸113的一個工作循環(huán)的過程中，所述曲軸120旋轉(zhuǎn)了兩圈，這相當于從0°到720°的曲軸角度范圍。所述第一氣缸103的工作循環(huán)在此包括第一進氣沖程、第一壓縮沖程、第一工作沖程和第一推出沖程。所述第二氣缸113的工作循環(huán)包括第二進氣沖程、第二壓縮沖程、第二工作沖程和第二推出沖程。在此如此設計或者說調(diào)節(jié)通過所述凸輪軸進行的閥控制，使得所述第二氣缸113在所述第一氣缸103處于工作沖程中時總是處于進氣沖程中。借助于第一噴射閥141來將燃料噴射到第一進氣管143中，由此產(chǎn)生第一燃料空氣混合物，該第一燃料空氣混合物在所述第一進氣沖程的過程中通過所述進氣閥104到達所述第一燃燒室101中。該第一燃料空氣混合物在燃燒室101中在第一壓縮沖程中被壓縮并且比如就在所述第一活塞102到達上死點之前借助于第一火花塞巧4來點燃。通過所述第一燃料空氣混合物的燃燒在所述第一工作沖程中產(chǎn)生的熱能至少部分地通過所述第一活塞102轉(zhuǎn)換為機械能并且借助于所述第一連桿121傳輸給所述曲軸 120。通過所述第一燃料空氣混合物的燃燒產(chǎn)生的第一廢氣在所述第一推出沖程中通過所述第一排氣閥105推到第一排氣管106中。借助于第二噴射閥142來將燃料噴射到第二進氣管144中，由此產(chǎn)生第二燃料空氣混合物，該第二燃料空氣混合物在所述第二進氣沖程中通過所述第二進氣閥114到達所述第二燃燒室111中。該第二燃料空氣混合物在第二壓縮沖程中在燃燒室111中被壓縮并且比如就在所述第二活塞112到達其上死點之前借助于第二火花塞155來點燃。通過所述第二燃料空氣混合物的燃燒在所述第二工作沖程中產(chǎn)生的熱能至少部分地通過所述第二活塞112轉(zhuǎn)換為機械能并且借助于所述第二連桿122傳輸給所述曲軸 120。在隨后的第二推出沖程中在所述第二燃料空氣混合物燃燒時產(chǎn)生的第二廢氣通過所述第二排氣閥115推到第二排氣管116中。作為凸輪軸觸發(fā)的替代方案，所述進氣閥和排氣閥的觸發(fā)也可以用可變的氣門傳動裝置來進行。而后類似地運用所述按本發(fā)明的方法。作為補充方案或者替代方案，也可以借助于噴射閥將燃料直接噴射到氣缸的燃燒室中。而后類似地運用所述按本發(fā)明的方法。作為燃料比如可以使用汽油。如果取代汽油比如使用壓縮的天然氣或其它燃料， 則類似地運用所述按本發(fā)明的方法。所述第一燃料空氣混合物和第二燃料空氣混合物的點燃比如借助于雙火花點火設備來進行。雙火花點火設備比如包括所述第一火花塞巧4和第二火花塞155，所述第一火花塞巧4和第二火花塞155與共同的點火線圈相連接。所述點火線圈比如包括初級線圈 150和次級線圈151，所述初級線圈150和次級線圈151以磁性方式相耦合。此外，所述點火線圈比如包括第一開關(guān)152比如晶體管。所述初級線圈150在輸入側(cè)與電池電壓W^at 相連接并且在輸出側(cè)與所述開關(guān)152相連接。所述開關(guān)152在輸入側(cè)與所述初級線圈150相連接并且在輸出側(cè)與地電位相連接。所述第一火花塞IM和第二火花塞155的各一個電極同樣與地電位相連接。所述第一火花塞154的第二電極與所述次級線圈151的第一輸入端相連接。所述第二火花塞 155的第二電極與所述次級線圈151的第二輸入端相連接。如果不應該進行點火，則使開關(guān)152閉合，使得電流通過線圈150流動。在點火時刻，則斷開開關(guān)152并且中斷通過初級線圈150的電流。通過電流的這種改變，通過所述次級線圈151來感生點火電壓，所述點火電壓同時在所述第一火花塞巧4與第二火花塞155 中實現(xiàn)電火花形成。如果未消耗的第一燃料空氣混合物以被壓縮的方式存在于所述第一燃燒室101 中，那么所述第一火花塞154中的觸發(fā)火花則導致所述第一燃料空氣混合物的點燃。否則所述第一氣缸103處于推出沖程中并且火花塞154中的觸發(fā)火花在點燃方面保持無效。相應的情況適用于所述第二氣缸113。點火時刻比如借助于布置在所述內(nèi)燃機100中的控制儀160來測定。作為替代方案，點火時刻也可以借助于布置在所述曲軸120上的霍耳傳感器的信號來產(chǎn)生。典型地如此選擇點火時刻，從而就在所述第一活塞102或者第二活塞112到達其上死點之前進行點火。所述控制儀160包括第一設定裝置161、第二設定裝置162、第三設定裝置163、檢測裝置164和計算裝置165。所述檢測裝置164檢測增量發(fā)送器170的信號，所述增量發(fā)送器170則借助于布置在所述曲軸120上的磁極轉(zhuǎn)子來將信號傳輸給所述檢測裝置164。比如使用具有60-2 齒的磁極轉(zhuǎn)子，對于該磁極轉(zhuǎn)子來說由兩個缺少的齒構(gòu)成的齒槽如此布置在所述曲軸120 上，從而在直到所述第一活塞102和第二活塞112處于其上死點中還要經(jīng)過72° KW時才剛好識別出增量發(fā)送器170的齒槽。所述檢測裝置164比如以已知的方式從由所述增量發(fā)送器170發(fā)送的信號的下降沿中測定所述曲軸角度KW。比如在所述曲軸120在0°到720°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)兩圈時測定曲軸角度KW。比如在磁極轉(zhuǎn)子171的齒槽在內(nèi)燃機100起動時第一次被所述增量發(fā)送器 170識別之后已經(jīng)經(jīng)過720°曲軸角度時剛好識別出0°的曲軸角度。此外，所述檢測裝置 164求得第一運行特征參量Ll和第二運行特征參量L2。為此所述檢測裝置164檢測用于從0°到180°的曲軸角度范圍的第一分段時間1%和用于從360°到討0°的曲軸角度范圍的第二分段時間tsw。所述第一運行特征參量Ll和第二運行特征參量L2而后比如根據(jù)所述第一分段時間1%和第二分段時間tsk+1以及內(nèi)燃機100的氣缸的數(shù)目ζ比如根據(jù)以下公式來求得
權(quán)利要求
1.用于運行內(nèi)燃機的方法，其中借助于第一噴射閥為在第一燃燒室中進行燃燒而噴射燃料并且借助于第二噴射閥為在第二燃燒室中進行燃燒而噴射燃料，其特征在于，-以第一種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第一種運行方式中借助于所述第一和第二噴射閥來噴射燃料，-在內(nèi)燃機以所述第一種運行方式運行的過程中求得內(nèi)燃機的第一運行特征參量，-以第二種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第二種運行方式中抑制借助于所述第一噴射閥進行的燃料的噴射，-在內(nèi)燃機以所述第二種運行方式運行時求得內(nèi)燃機的第二運行特征參量，-將所述第一運行特征參量與所述第二運行參量進行比較，-根據(jù)比較結(jié)果以所述第二種運行方式或者第三種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第三種運行方式中抑制借助于所述第二噴射閥進行的燃料的噴射。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，一旦在所述第一種運行方式中識別出多次燃燒中斷，在燃燒中斷時在第一和/或第二燃燒室中停止燃料的燃燒，則從所述第一種運行方式切換為所述第二種運行方式。
3.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一和第二運行特征參量是信號，通過該信號可以推斷出燃燒室中的燃料的燃燒或不燃燒。
4.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述第一和/或第二運行特征參量表征內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性、燃燒室中的壓力、氣缸蓋與氣缸體之間的密封縫隙中的振動和/或在燃燒時產(chǎn)生的廢氣的離子流。
5.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，限定著第一燃燒室的第一活塞和限定著第二燃燒室的第二活塞布置在內(nèi)燃機的曲軸的相同的平面中。
6.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，同時點燃布置在第一燃燒室上的第一火花塞和布置在第二燃燒室上的第二火花塞。
7.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在第一活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第一運行特征參量，并且在第二活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第二運行特征參量，或者在第二活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第一運行特征參量，并且在第一活塞基本上將力矩貢獻輸出給曲軸時求得所述第二運行特征參量。
8.按前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述比較根據(jù)所述第一運行特征參量的數(shù)值與所述第二運行特征參量的數(shù)值之間的差或比例來進行。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，將長期的尤其通過三個以上的數(shù)值來求平均的平均值用于所述比較。
10.用于運行內(nèi)燃機的裝置，其中借助于第一噴射閥為在第一燃燒室中進行燃燒而噴射燃料并且借助于第二噴射閥為在第二燃燒室中進行燃燒而噴射燃料，其特征在于，-計算裝置預先給定第一種運行方式，在所述第一種運行方式中借助于所述第一和第二噴射閥來噴射燃料，-檢測裝置在內(nèi)燃機以所述第一種運行方式運行的過程中求得內(nèi)燃機的第一運行特征參量，-所述計算裝置預先給定第二種運行方式，在所述第二種運行方式中抑制借助于所述第一噴射閥進行的燃料的噴射，-所述檢測裝置在內(nèi)燃機以所述第二種運行方式運行時求得內(nèi)燃機的第二運行特征參量，-計算裝置將所述第一運行特征參量與所述第二運行參量進行比較， -所述設定裝置根據(jù)比較結(jié)果來預先給定所述第二種運行方式或者第三種運行方式， 在所述第三種運行方式中僅僅借助于所述第一噴射閥來噴射燃料。
11.計算機程序，該計算機程序在其在計算設備上運行時執(zhí)行按權(quán)利要求1到9中任一項所述的方法的所有步驟。
12.計算機程序產(chǎn)品，具有保存在機器可讀的載體上的程序代碼，所述計算機程序產(chǎn)品用于在計算機或者控制儀上執(zhí)行所述程序時來實施按權(quán)利要求1到9中任一項所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于運行內(nèi)燃機的一種方法和一種裝置，其中借助于第一噴射閥為在第一燃燒室中進行燃燒而噴射燃料并且借助于第二噴射閥為在第二燃燒室中進行燃燒而噴射燃料，其中內(nèi)燃機以第一種運行方式運行，在所述第一種運行方式中借助于所述第一和第二噴射閥來噴射燃料，在內(nèi)燃機以所述第一種運行方式運行的過程中求得內(nèi)燃機的第一運行特征參量，以第二種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第二種運行方式中抑制借助于所述第一噴射閥進行的燃料的噴射，在內(nèi)燃機以所述第二種運行方式中運行時求得內(nèi)燃機的第二運行特征參量，將所述第一運行特征參量與所述第二運行參量進行比較，根據(jù)比較結(jié)果以所述第二種運行方式或者第三種運行方式運行內(nèi)燃機，在所述第三種運行方式中抑制借助于所述第二噴射閥進行的燃料的噴射。
文檔編號F02D41/34GK102301115SQ200980155536
公開日2011年12月28日 申請日期2009年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月28日
發(fā)明者A.胡貝爾, J.博特切爾 申請人:羅伯特·博世有限公司