專利名稱：內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法及內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的方法
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及根據(jù)獨立權利要求類型的一種內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法及內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的方法。
已經(jīng)公知了一種內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法，其中連續(xù)地或以確定時間間隔將當前的點火角延遲調(diào)節(jié)值寫入一個自適應特性曲線組。當環(huán)境條件變動大時，例如使用較小抗爆性的燃料時，自適應特性曲線組的值的適配根據(jù)出現(xiàn)的爆震信號緩慢地進行及為了的整個自適應特性曲線組的適配每個特性曲線組區(qū)域至少必需被啟動一次。
由DE 40 08 170 A1公知了一種內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的方法，其中當前點火角延遲調(diào)節(jié)值被存儲在一個自適應特性曲線組中。自適應特性曲線組具有根據(jù)至少一個內(nèi)燃機運行參數(shù)再劃分的區(qū)域，其中在運行期間點火角延遲調(diào)節(jié)值不斷地被存儲到所屬區(qū)域中。在轉換到另一運行參數(shù)區(qū)域時對于該運行參數(shù)區(qū)域存儲的點火角調(diào)節(jié)值構成新的點火角延遲調(diào)節(jié)值，它是用于爆震調(diào)節(jié)的起始點。在相應的運行參數(shù)區(qū)域中根據(jù)爆震調(diào)節(jié)的信號進行特性曲線值的適配，其中在爆震時執(zhí)行點火角的延遲調(diào)節(jié)。如果在一定時間間隔上未出現(xiàn)爆震，點火角將向提前的方向返回。
本發(fā)明的優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法相對公知的方法具有其優(yōu)點，即當環(huán)境條件強變化時產(chǎn)生點火角延遲調(diào)節(jié)值的立即適配，而不會出現(xiàn)不必要的爆震。另一優(yōu)點在于，整個自適應特性曲線組適配于改變的環(huán)境條件，這同樣導致了不必要的爆震的避免，及在轉換到新的運行參數(shù)區(qū)域時已考慮到新的環(huán)境條件。通過描述在從屬權利要求中的措施可得到對獨立權利要求中給出的自適應特性曲線組適配方法的進一步有利構型及改進。特別有利的是，這樣地確定環(huán)境條件的改變，即與有關的運行參數(shù)區(qū)域相應的參考角度明顯地低于當前所需的點火角延遲調(diào)節(jié)值。因此這種環(huán)境條件的改變可簡單及低成本地確定。在此情況下，有利的是參考值由當前自適應特性曲線組值構成。此外有利的是，在確定環(huán)境條件改變時求得一個系數(shù)，該系數(shù)描述當前點火角延遲調(diào)節(jié)值位于最壞可能的自適應特性曲線組值及最好可能的自適應特性曲線組值之間的哪個區(qū)域上，由此對于每個運行參數(shù)區(qū)域可根據(jù)該系數(shù)使自適應特性曲線組值適配。由此可實現(xiàn)簡單及成本低的整個自適應特性曲線組的適配。特別簡單的是，系數(shù)的求得可通過在最好可能的特性曲線組值及最壞可能的特性曲線組值之間內(nèi)插一個直線來實現(xiàn)。同樣有利地，借助傳感器值確定環(huán)境條件的改變，因為這樣可作到對環(huán)境條件的客觀評價。尤其是環(huán)境溫度或燃料質(zhì)量會影響爆震頻率，因此有利的是，這些條件借助傳感器檢測。在由傳感器檢測環(huán)境條件時，同樣有利地，參考最好及最壞可能的環(huán)境條件借助一個系數(shù)來表征新的環(huán)境條件，及借助該系數(shù)求得與新的環(huán)境條件適配的自適應特性曲線組。因此可用簡單及低成本的方式實現(xiàn)整個自適應特性曲線組的適配。此外有利的是，自適應特性曲線組對汽缸個體構成及自適應特性曲線組的適配同樣對汽缸個體進行。
具有獨立權利要求特征的根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的方法相對公知的方法具有其優(yōu)點，即考慮到環(huán)境條件，其中能對環(huán)境條件的改變作出快速的反應。此外有利的是，可以很快速地對表征爆震出現(xiàn)的運行狀態(tài)的變化進行檢測。因為每個汽缸或每個汽缸組具有自己的燃燒特征，因此這里對汽缸個別地或?qū)ζ捉M個別地進行自適應爆震調(diào)節(jié)同樣是有利的。
附圖本發(fā)明的實施例被表示在附圖中及在以下的描述中詳細地說明。附圖為

圖1根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法的概示圖，圖2一個自適應特性曲線組的概示圖，圖3第一及第二極限特性曲線組的概示圖，及圖4求得一個參考系數(shù)的概示圖。
點火角延遲調(diào)節(jié)值不僅與運行參數(shù)相關，而且與環(huán)境條件，尤其是燃料質(zhì)量即燃料的抗爆性及環(huán)境溫度相關。在環(huán)境條件改變的情況下，例如在使用另一種燃料時，點火角延遲調(diào)節(jié)值部分地受到大的影響。為了考慮這種關系，在本發(fā)明中，現(xiàn)在將包括在一個特性曲線組中的每個點火角延遲調(diào)節(jié)值表達為一個預控制分量bi及一個剩余分量ai的和。在此情況下預控制分量bi包括與環(huán)境條件相關的點火角延遲調(diào)節(jié)值分量，及剩余分量ai包括受爆震調(diào)節(jié)直接影響的點火角延遲調(diào)節(jié)值分量。在圖2中表示出這樣一個自適應特性曲線組。該圖2中所示的自適應特性曲線組例如對于兩個運行參數(shù)、如負載或轉速描述出，但其中這種特性曲線組也可用一個或多于兩個運行參數(shù)展開。在軸22上記錄第一運行參數(shù)的值，例如負載的值。在軸24上記錄第二運行參數(shù)的值，例如轉速的值。如果第一運行參數(shù)的軸22的值及第二運行參數(shù)的軸24的值被分在各個區(qū)域中，則產(chǎn)生如圖2中所示的運行參數(shù)區(qū)域26的矩陣。所有運行參數(shù)區(qū)域26的整體展開了一個自適應特性曲線組20?，F(xiàn)在對每個這樣的運行參數(shù)區(qū)域分配一個剩余分量ai及一個預控制分量bi，如在運行參數(shù)區(qū)域27中所示范表示的。因此自適應特性曲線組20具有與運行參數(shù)區(qū)域的數(shù)目相對應的數(shù)目的預控制分量值bi及同樣該數(shù)目的剩余分量值ai。因此該自適應特性曲線組總地包括運行參數(shù)區(qū)域數(shù)目的兩倍之多的值。在此情況下，對于每個運行參數(shù)區(qū)域由剩余分量ai及預控制分量bi的和得到點火角延遲調(diào)節(jié)值。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法被概要地表示在圖1中。其中在步驟3中確定，環(huán)境條件是否已改變。如果情況是這樣，則該方法繼續(xù)進行到步驟6，其中在步驟6上求出一個判據(jù)，在隨后的步驟10中將借助該判據(jù)對于自適應特性曲線組20的每個運行參數(shù)區(qū)域26求得一個新的預控制分量bi。接著該方法再回到步驟3繼續(xù)進行。如果在步驟3上確定出環(huán)境條件未改變，則在步驟15上自適應特性曲線組20的每個運行參數(shù)區(qū)域26的預控制分量bi保持不變。在步驟15后，這里該方法也回到步驟3繼續(xù)進行。通常以一定的時間間隔，該方法回到步驟3繼續(xù)進行。通過借助圖1所示的方法可以保證對于每個運行參數(shù)區(qū)域26自適應特性曲線組20可很快速地適配改變了的環(huán)境條件。這是有利的，因為這樣可避免不必要的爆震及防止內(nèi)燃機的損壞。
在一個優(yōu)選實施例中，對環(huán)境條件是否改變的確定借助由爆震調(diào)節(jié)確定的當前點火角延遲調(diào)節(jié)值來確定。在此情況下，由爆震調(diào)節(jié)求得的當前點火角延遲調(diào)節(jié)值將與一個配置給當前運行參數(shù)的參考值相比較，及確定第一閾值是否被超過。當?shù)谝婚撝当怀^，即當前點火角延遲調(diào)節(jié)值與參考值有很大偏差時，則環(huán)境條件有很大改變，這就是說，該方法用步驟6繼續(xù)進行。如果第一閾值未被超過，則得出結論環(huán)境條件未改變或僅是很小的變化，這就是說，該方法用步驟15繼續(xù)進行。在一個優(yōu)選實施例中，這種參考值用對于相應的運行參數(shù)區(qū)域存在的相應自適應特性曲線組值來表示，該值由剩余分量ai及預控制分量bi的和得到。在另一優(yōu)選實施例中，這種參考值在一個主區(qū)域中這樣地求得，即例如由多個相鄰的運行參數(shù)區(qū)域組合成一個主區(qū)域，及將屬于該主區(qū)域的這些運行參數(shù)區(qū)域的自適應特性曲線組值的平均值構成為參考值。在此情況下，每個運行參數(shù)區(qū)域的自適應特性曲線組值也由相應的剩余分量ai及預控制分量bi得到。這種平均值在這里可為自適應特性曲線組值的算術平均值。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，在一個控制裝置的存儲器中還具有兩個特性曲線組，它們用至少一個運行參數(shù)展開，它們包括用于環(huán)境條件最壞可能組合及用于環(huán)境條件最好可能組合的點火角延遲調(diào)節(jié)的極限特性曲線組值。在圖3中表示出兩個這樣的特性曲線組。在軸22也是記錄第一運行參數(shù)的值及在軸24上也是記錄第二運行參數(shù)的值。如果如上所述，自適應特性曲線組20用一個或多于兩個運行參數(shù)展開，則用于環(huán)境條件最好及最壞可能組合的極限特性曲線組值也相應地用一個或多于兩個運行參數(shù)展開。兩個運行參數(shù)也被分在各個區(qū)域中，由此形成一個區(qū)域矩陣，其中對每個所謂的矩陣區(qū)域分配一個極限特性曲線組值。在圖3a中表示第一極限特性曲線組30，它具有主區(qū)域36，其中對每個主區(qū)域36分配一個極限特性曲線組值bui。第一極限特性曲線組包括用于最壞可能的環(huán)境條件的點火角延遲調(diào)節(jié)的極限特性曲線組值。在圖3b中表示第二極限特性曲線組40，它具有主區(qū)域46，其中對每個主區(qū)域46分配一個極限特性曲線組值boi。第二極限特性曲線組40包括用于最好可能的環(huán)境條件的點火角延遲調(diào)節(jié)的極限特性曲線組值。第一及第二極限特性曲線組的主區(qū)域36及46相應于自適應特性曲線組20的運行參數(shù)區(qū)域26。在另一實施例中第一及第二極限特性曲線組的主區(qū)域36及46也由多個運行參數(shù)區(qū)域26構成。
為了現(xiàn)在根據(jù)改變了的環(huán)境條件對于每個運行參數(shù)區(qū)域26求得預控制分量，如圖4所示地，求出第一系數(shù)z，它描述當前點火角延遲調(diào)節(jié)值xj 55位于第一極限特性曲線組值ruj與第二極限特性曲線組值roj之間的什么位置上。在此情況下從第一或第二極限特性曲線組的主區(qū)域38或48推斷出極限特性曲線組值ruj或roj，該極限特性曲線組包括相應于當前點火角延遲調(diào)節(jié)值的運行參數(shù)當前值的運行參數(shù)值。最好第一極限特性曲線組30及第二極限特性曲線組40的極限特性曲線組值ruj及roj通過一個直線相連接及第一系數(shù)z根據(jù)下列公式求得
z＝(xj-ruj)/(roj-ruj)在另一實施例中，第一極限特性曲線組30及第二極限特性曲線組40的極限特性曲線組值ruj及roj通過另一曲線相連接，這時第一系數(shù)z將根據(jù)所使用的曲線進行求解。
在一個優(yōu)選實施例中這樣地對于每個運行參數(shù)區(qū)域26求解預控制分量，即對于每個運行參數(shù)區(qū)域26使相應的第一極限特性曲線組值加上第一和第二極限特性曲線組值之間的距離(roj-ruj)與系數(shù)z的乘積及求得用于每個運行參數(shù)區(qū)域26的第一中間值。在另一實施例中，對于每個運行參數(shù)區(qū)域26，從相應的第二極限特性曲線組值減去第一及第二極限特性曲線組值之間的距離(roi-rui)與系數(shù)z的乘積及這樣地求得用于每個運行參數(shù)區(qū)域26的第二中間值。在一個優(yōu)選實施例中從用于每個運行參數(shù)區(qū)域26的第一或第二中間值減去對于相應運行參數(shù)區(qū)域存儲的剩余分量ai。
在另一優(yōu)選實施例中將借助傳感器來測出環(huán)境條件是否已改變。在此情況下，例如通過一個溫度傳感器來測量環(huán)境溫度及傳送到控制裝置上。變換地或附加地，可通過另一傳感器來確定燃料質(zhì)量、如其抗爆性及也繼續(xù)傳送給控制裝置。如果環(huán)境條件的改變超過第二閾值-對此可在步驟3中確定出來，則該方法用步驟6繼續(xù)進行。該測得的環(huán)境條件將與最好或最壞環(huán)境條件相比較，及求得第二系數(shù)f，它描述在相應時刻出現(xiàn)的環(huán)境條件位于最好及最壞環(huán)境條件之間的什么位置上。然后該方法如上所述地繼續(xù)進行及對于每個運行參數(shù)區(qū)域26確定一個新的預控制分量bi。在此情況下使用第二系數(shù)f來代替第一系數(shù)z。
在另一優(yōu)選實施例中，例如在汽缸個別的爆震調(diào)節(jié)中，在控制裝置的存儲器中對每個汽缸或?qū)γ總€預定的固定汽缸組準備一個自適應特性曲線組。在此情況下每個自適應特性曲線組具有與運行參數(shù)區(qū)域數(shù)目相應的數(shù)目的預控制分量值ai及剩余分量值bi。這也可這樣地實現(xiàn)，即在控制裝置的存儲器中準備一個自適應特性曲線組，它對于每個汽缸或每個汽缸組的每個運行參數(shù)區(qū)域包括一個預控制分量值ai及一個剩余分量值bi。當確定環(huán)境條件是否已改變時，將汽缸或汽缸組的所有當前點火角延遲調(diào)節(jié)值的平均值與分配給當前運行參數(shù)的一個參考值相比較。這種參考值可以是在當前運行參數(shù)區(qū)域或主區(qū)域中的用于相應汽缸或相應汽缸組的自適應特性曲線組值。如果借助上述閾值比較識別出環(huán)境條件已改變，則根據(jù)上述方法使用于每個汽缸或每個汽缸組的預控制分量適配于新的環(huán)境條件。
因此在環(huán)境條件改變后從自適應特性曲線組20讀出的自適應特性曲線組值由剩余分量ai及這時新確定的預控制分量bi的和得出。對于每個運行參數(shù)區(qū)域進行預控制分量bi的適配，以使得即使在轉換到一個新的運行參數(shù)區(qū)域26時也存在適配新的環(huán)境條件的自適應特性曲線值。
權利要求
1.用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法，其中，自適應特性曲線組(20)以至少一個運行參數(shù)(22，24)為坐標展開，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域(26)的自適應特性曲線組(20)由一個表征環(huán)境條件的預控制分量(bi)及一個由爆震調(diào)節(jié)產(chǎn)生的剩余分量(ai)組成，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域的自適應特性曲線組值由相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的預控制分量(bi)及相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的剩余分量(ai)的和得出，該方法具有以下步驟a)確定環(huán)境條件是否發(fā)生改變，b)如果環(huán)境條件發(fā)生改變，根據(jù)改變了的環(huán)境條件對于每個運行參數(shù)區(qū)域求得一個新的預控制分量(bi)，或當環(huán)境條件未發(fā)生改變，則使每個運行參數(shù)區(qū)域的預控制分量(bi)保持不變。
2.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于對于每個汽缸或每個汽缸組設置一個預控制分量(bi)及剩余分量(ai)；及當確定出環(huán)境條件發(fā)生改變時，對于每個運行參數(shù)區(qū)域重新求得用于每個汽缸或每個汽缸組的預控制分量(bi)。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于當當前所需的點火角延遲調(diào)節(jié)值與從自適應特性曲線組推斷的參考值之間的差值超過一個確定的預定第一閾值時，由此確定環(huán)境條件已改變。
4.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于從自適應特性曲線組推斷的參考值作為平均值由自適應特性曲線組的一個相應于當前運行參數(shù)的主區(qū)域產(chǎn)生。
5.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于從自適應特性曲線組推斷的參考值相應于用于當前運行參數(shù)的自適應特性曲線組值。
6.根據(jù)權利要求3的方法，其特征在于在一個包含在存儲器單元中的第一極限特性曲線組值(ruj)與一個包含在存儲器單元中的第二極限特性曲線組值(roj)之間，在相應于當前運行參數(shù)的主區(qū)域中進行內(nèi)插，其中第一極限特性曲線組表示用于最壞可能的環(huán)境條件的點火角延遲調(diào)節(jié)值的特性曲線組，而第二極限特性曲線組表示用于最好可能的環(huán)境條件的點火角延遲調(diào)節(jié)值的特性曲線組，在連接第一及第二極限特性曲線組值的內(nèi)插曲線(51)上求出第一參考系數(shù)(z)，它相應于在與當前運行參數(shù)相應的第一極限特性曲線組值(ruj)及與當前運行參數(shù)相應的第二極限特性曲線組值(roj)之間的當前所需的點火角延遲調(diào)節(jié)值(xj)的位置。
7.根據(jù)權利要求6的方法，其特征在于在用于相應運行參數(shù)區(qū)域的第一及第二極限特性曲線組值(ruj，roj)之間的內(nèi)插曲線(51)是一個直線。
8.根據(jù)權利要求1的方法，其特征在于通過至少一個傳感器的傳感器測量值變化超過第二預定的固定閾值來確定出環(huán)境條件已發(fā)生改變，其中該至少一個傳感器測量環(huán)境條件。
9.根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于由該至少一個傳感器測量的環(huán)境條件是環(huán)境溫度或燃料質(zhì)量。
10.根據(jù)權利要求8的方法，其特征在于將當前環(huán)境條件與最好可能的及最壞可能的環(huán)境條件相比較；及根據(jù)當前環(huán)境條件與最壞可能的及最好可能的環(huán)境條件的偏差求得第二參考系數(shù)(f)。
11.根據(jù)權利要求6或10的方法，其特征在于這樣地對于每個運行參數(shù)區(qū)域求解新的預控制分量，即對于每個運行參數(shù)區(qū)域使第一或第二極限特性曲線組值(ruj或roj)加上或減去所求得的第一或第二參考系數(shù)(z或f)與差值(roj-ruj)的乘積，并接著對于每個運行參數(shù)區(qū)域減去剩余分量的相應值。
12.用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的方法，其中，從自適應特性曲線組(20)讀出點火角延遲調(diào)節(jié)值或?qū)Ⅻc火角延遲調(diào)節(jié)值寫入自適應特性曲線組(20)，其中自適應特性曲線組以至少一個運行參數(shù)(22，24)為坐標展開，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域(26)的自適應特性曲線組(20)由一個表征環(huán)境條件的預控制分量(bi)及一個由爆震調(diào)節(jié)產(chǎn)生的剩余分量(ai)組成，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域(26)的自適應特性曲線組(20)的值由相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的預控制分量(bi)及相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的剩余分量(ai)的和得出。
13.根據(jù)權利要求12的方法，其特征在于在對于每個汽缸或每個汽缸組的自適應特性曲線組(20)中在每個運行參數(shù)區(qū)域中設置一個預控制分量(bi)及一個剩余分量(ai)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機自適應爆震調(diào)節(jié)的自適應特性曲線組的適配方法及用于自適應爆震調(diào)節(jié)的方法，其中自適應特性曲線組(20)由至少一個運行參數(shù)(22，24)展開，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域(26)的自適應特性曲線組(20)由一個表征環(huán)境條件的預控制分量(bi)及一個由爆震調(diào)節(jié)產(chǎn)生的剩余分量(ai)組成，其中用于每個運行參數(shù)區(qū)域的自適應特性曲線組值由相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的預控制分量(bi)及相應于有關運行參數(shù)區(qū)域的剩余分量(ai)的和得出。這里自適應特性曲線組的適配這樣地進行首先確定環(huán)境條件是否發(fā)生改變；然后，如果環(huán)境條件發(fā)生改變，根據(jù)改變了的環(huán)境條件對于每個運行參數(shù)區(qū)域求得一個新的預控制分量，或當環(huán)境條件未發(fā)生改變，則使每個運行參數(shù)區(qū)域的預控制分量保持不變。
文檔編號F02D45/00GK1425106SQ01808291
公開日2003年6月18日 申請日期2001年3月17日 優(yōu)先權日2000年4月19日
發(fā)明者斯特凡·翁蘭, 阿克塞爾·海因斯坦, 米夏埃爾·貢德拉赫, 維爾納·黑明, 馬丁·路德維希 申請人:羅伯特·博施有限公司