專利名稱：用于控制內(nèi)燃機的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃機的方法和裝置。
背景技術：
從DE 19743492 Al中已知一種用于起動內(nèi)燃機的方法，其中在起動時在那樣的汽 缸中進行第一次噴射，該汽缸的活塞處于做功階段中。由此，曲軸處于向前運動，并且內(nèi)燃 機被起動。但在不利的條件下，例如在不利的曲軸角度時，內(nèi)燃機的至少一個第一次起動嘗 試可能不成功。還可能的是，內(nèi)燃機在不利的曲軸角度時首先往回轉，因此氣體彈簧在處于 做功沖程中的汽缸中被壓縮，由此引起內(nèi)燃機的旋轉方向反轉，隨后它在向前旋轉方向中 起動。
在現(xiàn)有技術中通常已知一種裝置，其改變尤其是內(nèi)燃機的進氣閥的行程走向，并 因此調節(jié)汽缸的空氣填充。特別是例如從DE 10 2007 025619 Al已知，通過電液的致動器 可在寬的界限中任意起動進氣閥的行程走向。具有這種電液閥門調節(jié)器的內(nèi)燃機不需要節(jié) 流閥。
同樣，例如從未公開的DElO 2010 062243 Al中已知，通過調節(jié)凸輪軸可改變尤其 是進氣閥的行程走向。這種裝置以及節(jié)流閥下面還稱為用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件，借 助它們可改變空氣填充。發(fā)明內(nèi)容
該公開文獻還涉及一種用于改善內(nèi)燃機的再起動性能的方法。在其它方面，本發(fā) 明還涉及一種用于實施按本發(fā)明的方法的計算機程序；一種電子存儲介質，在該存儲介質 上存儲計算機程序在；和一種控制和/或調節(jié)設備，其包含電子存儲介質并且實施按本發(fā) 明的方法。
根據(jù)例如通過以下方式檢測的停止要求駕駛員松開加速踏板，則停止內(nèi)燃機，即 減少或者切斷噴射，并且內(nèi)燃機的轉速降低為零。為了在內(nèi)燃機惰性運轉時克服振動，節(jié)流 閥在惰性運轉期間關閉。為了使內(nèi)燃機的隨后的重新起動成功，重要的是，至少在汽缸中 存在足夠大的新鮮空氣填充物，它們被點燃，直到內(nèi)燃機的旋轉運動如此之快，使得汽缸經(jīng) 過上止點。這種汽缸稱為起動汽缸，其中在該起動汽缸經(jīng)過上止點之前點燃了燃料_/空 氣-混合物。在內(nèi)燃機重新起動時，直到內(nèi)燃機的向前旋轉如此快，使得汽缸首次從壓縮沖 程通過上止點進入做功沖程，該階段稱為初始起動階段。
如果所有用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件或其中一個器件如此進行調節(jié)，使得在起 動汽缸中的新鮮空氣填充物盡可能大，該起動汽缸在內(nèi)燃機惰性運轉期間在其吸氣沖程中 抽吸該新鮮空氣填充物，則該重新起動是特別可靠的。這意味著，如果起動汽缸進入吸氣沖 程，則用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件中的幾個或所有器件應打開得盡可能寬。用于調節(jié)新 鮮空氣填充的器件的位置也被稱為新鮮空氣位置。為了實際上實現(xiàn)新鮮空氣填充，重要的 是，在起動汽缸中不再點燃燃料_/空氣-混合物，更好的是不再噴入燃料。
為了即使打開了用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件還能有效地克服振動，有利的是， 在其它汽缸中不產(chǎn)生提高的空氣填充。這一點通過以下方式來實現(xiàn)用于調節(jié)新鮮空氣填 充的器件打開得盡量遲，例如在起動汽缸進入吸氣沖程之前不久才打開。
有利的是，用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件通過節(jié)流閥來實現(xiàn)，該節(jié)流閥打開得盡 量寬以用于使新鮮空氣填充最大化，或通過起動汽缸的進氣閥和/或排氣閥來實現(xiàn)，其閥 門疊開最小化以用于使新鮮空氣填充最大化。
為了還使盡量少量的已燃燒的剩余氣體通過排氣系統(tǒng)重新被吸入，下述情況是特 別有利的起動汽缸在實現(xiàn)打開用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件之后在吸入新鮮空氣之后還 經(jīng)過推出沖程(Ausschiebetakt)。因此確保了，新鮮空氣推到排氣系統(tǒng)中。即如果在用新鮮 空氣實現(xiàn)填充起動汽缸之后，再次關閉用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件以便例如克服振動， 則會產(chǎn)生壓力降，該壓力降可能使位于排氣沖程中的氣體回吸到汽缸中。由于將新鮮空氣 推到排氣系統(tǒng)中，確保沒有使用過的剩余氣體被回吸。
為了確保在內(nèi)燃機的旋轉運動已經(jīng)變慢到如此程度之前，即起動汽缸不再經(jīng)過 上止點，起動汽缸經(jīng)過所需的沖程，下述情況是有利的在初始起動階段中未點火的其它汽 缸的至少一個中點燃燃料-/空氣-混合物，而同時打開用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件。
通過提高由用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件來調節(jié)的新鮮空氣填充，可能會在汽缸 中出現(xiàn)提高的轉矩并因此出現(xiàn)馬達轉速的提高，在該汽缸中點燃燃料_/空氣-混合物，而 同時打開用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件。為了避免所述提高，下述情況是特別有利的燃燒 過程中產(chǎn)生的轉矩借助適合的措施、所謂的轉矩中性化措施來降低。
這種措施例如有利地通過以下方式給出燃燒方法由均質運行(Homogenbetrieb) 轉換成分層燃燒運行工況(Schichtbetrieb)，或者點火角推遲至此后的時刻，即推到更大 的曲軸角度。


附圖示出了按本發(fā)明的方法的特別有利的實施例。其中示出了 圖1示出了內(nèi)燃機的示意圖；圖2示出了按本發(fā)明的方法的流程。
具體實施方式
圖1示出了內(nèi)燃機的汽缸10，其具有燃燒室20、活塞30，該活塞借助連桿40與曲 軸50相連接。活塞30以已知的方式進行向上運動和向下運動。運動的反轉點稱為止點。 從向上運動到向下運動的過渡稱為上止點，從向下運動到向上運動的過渡稱為下止點。曲 軸50的角度位置、所謂的曲軸角度以通常的方式相對于上止點來定義。曲軸傳感器220檢 測曲軸50的角度位置。該曲軸傳感器220如此形成，使得在齒輪上周期性地、即例如以6° 的角距離設置齒部，其齒面生成信號，從信號的時間間隔中求得曲軸的速度。
在活塞30向下運動時，通過進氣管80以已知的方式使待燃燒的空氣吸入到燃燒 室20中。這一點稱為吸氣沖程或者說進氣沖程。在活塞30向上運動時，已燃燒的空氣通 過排氣管90從燃燒室20中壓出。這一點通常稱為排氣沖程。通過進氣管80吸入的空氣 量通過空氣劑量裝置來調節(jié)，在實施例中是節(jié)流閥100，其位置由控制設備70來確定。該控制設備70也可設計成調節(jié)裝置，并因此通常稱為控制和/或調節(jié)裝置。
通過設置在燃燒室20中的直噴閥110，將燃料噴入到由進氣管80吸入的空氣中， 并在燃燒室20中產(chǎn)生燃料-空氣-混合物。通過直噴閥110噴入的燃料的量由控制設備 70來確定，通常通過觸發(fā)信號的持續(xù)時間和/或強度。火花塞120產(chǎn)生點火火花，并且因 此點燃燃料-空氣混合物。所述點火通常在壓縮沖程(也稱為壓聚沖程)中實現(xiàn)，燃料-空 氣-混合物在該壓縮沖程中通過活塞30的向上運動進行壓縮。如果在上止點前不久進行 點火，則燃燒重心開始于緊接者壓縮沖程的做功沖程。在噴射到汽缸中時曲軸的角度位置 稱為噴射角，在點火時曲軸的角度位置稱為點火角。
替代直噴閥，噴射閥也可設計成進氣管80中的噴射閥。
在進氣管80朝向燃燒室20的引入部上的進氣閥160通過凸輪軸190的凸輪180 來驅動。同樣，在排氣管90朝向燃燒室20的引入部上的排氣閥170通過凸輪軸190的凸 輪182來驅動。該凸輪軸190與曲軸50耦合。通常曲軸50每兩轉，凸輪軸190旋轉一轉。
凸輪軸190通常如此構成，使得排氣閥170在排氣沖程中打開，并在上止點的附近 閉合。進氣閥160在上止點的附近打開，并在進氣沖程中閉合。如果排氣閥170在進氣閥 160已經(jīng)打開后才閉合,則是指正的(positiv)閥門疊開(Ventiliiberschneidung)。如果排 氣閥170在進氣閥160打開前已閉合，則是指負的(negativ)閥門疊開?？蛇x地設置閥門 行程調節(jié)裝置200，其由控制設備70觸發(fā)并且例如通過以下方式改變凸輪180、182的行程 特性改變閥門疊開的大小。還可能的是，例如當閥門行程調節(jié)裝置設計成電液的閥門調節(jié) 裝置時，則在完全沒有凸輪軸和凸輪的情況下，閥門行程調節(jié)裝置200能夠可變地觸發(fā)進 氣閥160和排氣閥170。
汽缸經(jīng)過這四個沖程，順序是吸氣沖程、壓縮沖程(也稱為壓聚沖程)、做功沖程、 排氣沖程。在內(nèi)燃機惰性運轉時，在處于做功沖程中的汽缸內(nèi)不再點火，必要時也不再進行 噴射，新鮮空氣填充物位于該汽缸中。因此在該汽缸轉換到排氣沖程中時，該汽缸還具有新 鮮空氣填充物，必要時如果在其中還已噴射了燃料，則還有可燃燒的燃料_/空氣-混合物。 該新鮮空氣填充物(或燃料_/空氣-混合物)在其擴散出去之前在汽缸中停留幾分鐘，并且 在汽缸中的壓力與周圍空氣壓力相適應。
按本發(fā)明的方法例如存儲在控制設備70上，并由其來實施。圖2描述了按本發(fā)明 的方法的流程。在步驟1000中開始，在該步驟中確定駕駛員的停止要求，該停止要求例如 通過以下方式提供松開加速踏板?，F(xiàn)在，采取用于停止內(nèi)燃機的措施，例如減少噴入汽缸 中的燃料的量。內(nèi)燃機的轉速降低。關閉用于調節(jié)新鮮空氣填充物的器件，例如關閉節(jié)流 閥 100。
在下面的步驟1010中例如可以確定哪個汽缸是起動汽缸，哪個汽缸在內(nèi)燃機的 下次起動的初始起動階段中將被點火。替代地還可以確定哪個汽缸在內(nèi)燃機的下次起動 的初始起動階段中沒有被點火。這一點例如可通過預報轉速走向來實施，借助其可預報內(nèi) 燃機的停止位置。但同時還可提出適用于按本發(fā)明的方法的措施，以便在確定的曲軸位置 上停止內(nèi)燃機，例如通過有針對性地應用電機的轉矩。同樣還可能的是，內(nèi)燃機在電機實現(xiàn) 停機之后旋轉至確定的曲軸位置、即旋轉至確定的曲軸角度。重要的是，在內(nèi)燃機停機時起 動汽缸處在一個位置上，從而如果在該起動汽缸內(nèi)點火，則該起動汽缸在初始起動階段可 貢獻足夠的轉矩以用于起動內(nèi)燃機。
現(xiàn)在在步驟1020中提出措施，以便通過下述方式來提高新鮮空氣至起動汽缸的 輸入打開用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件。例如再次打開節(jié)流閥100。必要時還提出適合 的轉矩中性化措施(Drehmomentneutralisierungsmafinahme),例如點火角推遲至此后的時 刻，以避免提高內(nèi)燃機的旋轉速度。
在步驟1030中，在起動汽缸中停止點火，必要時還停止噴射。其它汽缸、特別是那 些在再起動的初始起動階段中沒有被點火的汽缸還可繼續(xù)被點火?，F(xiàn)在，在起動汽缸中開 始沖刷階段，即剩余氣體被推出或已被推出，并且給起動汽缸填充新鮮氣體。接下來是步驟 1040，在該步驟中測試沖刷階段是否結束。這一點例如可通過以下方式給出起動汽缸至少 已被新鮮空氣填充至這樣的程度，即新鮮空氣填充物在內(nèi)燃機的隨后重新起動時足夠大， 以便能克服初始起動階段。但是沖刷階段的結束也可通過以下方式給出新鮮氣體已從起 動汽缸推到排氣管90中。如果沖刷階段還沒有結束，則回退到步驟1030，否則就進展至步 驟 1050。
現(xiàn)在在步驟1050中停止所有汽缸的噴射。內(nèi)燃機的轉速朝向零下降。在隨后的 步驟1060中，可選地控制內(nèi)燃機惰性運轉，以便例如將起動汽缸帶到適當?shù)奈恢靡杂糜谠?起動。如同上面描述的一樣，這一點例如可以通過在發(fā)電機的運行中應用電機來實現(xiàn)。
最后在步驟1070中馬達停止。按本發(fā)明的方法在此結束，但也能可選地包含再起 動在步驟1080中，識別出駕駛員的再起動要求，例如因為駕駛員操縱了加速踏板。在步驟 1090中，提出內(nèi)燃機的再起動，其中尤其在起動汽缸中在初始起動階段中點火。因此，結束 了按本發(fā)明的方法。
權利要求
1.一種用于停止和起動內(nèi)燃機的方法，其中在檢測到用于停止所述內(nèi)燃機的要求之后，在所述起動汽缸(10)中在隨后起動內(nèi)燃機時點燃燃料-/空氣-混合物,此后所述起動汽缸經(jīng)過上止點，然而在所述起動汽缸中直至檢測到再起動要求都不會點燃所述燃料-/ 空氣-混合物，其中用于調節(jié)所述起動汽缸(10)中的新鮮空氣填充的器件(100、200)如此調整到新鮮空氣位置中，使得由所述起動汽缸(10)在其吸氣沖程中吸入的新鮮空氣填充物盡可能大，其特征在于，所述起動汽缸(10)在所述起動汽缸(10)中噴射被斷開時并且用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件(100、200)位于所述新鮮空氣位置中時經(jīng)過了至少一個吸氣沖程和至少一個推出沖程。
2.按權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述起動汽缸(10)進入到吸氣沖程前不久，將所述用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件(100、200 )調節(jié)到所述新鮮空氣位置中。
3.按上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，完全打開節(jié)流閥(100)，以便使吸入到所述起動汽缸(10)中的新鮮空氣量最大化。
4.按上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，閥門行程調節(jié)裝置(200)使所述起動汽缸的進氣閥和排氣閥之間的閥門疊開最小化，以便使吸入到所述起動汽缸(10)中的新鮮空氣量最大化。
5.按上述權利要求中任一項所述的方法，其特征在于，在所述起動汽缸(10)中噴射被斷開時并且在用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件(100、200)位于所述新鮮空氣位置中時，在至少另一個汽缸中點燃所述燃料_/空氣-混合物。
6.按權利要求5所述的方法，其特征在于，實施轉矩中性化措施，其引起了如果用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件(100、200)被調節(jié)到所述新鮮空氣位置中，則曲軸(50)的轉速不提聞。
7.按權利要求7所述的方法，其特征在于，所述轉矩中性化措施包含以下措施中的一個或多個-轉換燃燒方法-將點火角推遲至此后的時刻。
8.按權利要求7所述的方法，其特征在于，通過從均質運行轉換成分層燃燒運行工況， 來實現(xiàn)燃燒方法的轉換。
9.一種計算機程序，其特征在于，其被編程用于應用在按權利要求1至8中任一項所述的方法中。
10.一種用于內(nèi)燃機的控制和/或調節(jié)裝置(70)的電存儲介質，其特征在于，用于應用在按權利要求1至8中任一項所述的方法中的計算機程序存儲在所述電存儲介質上。
11.一種內(nèi)燃機的控制和/或調節(jié)裝置(70)，其特征在于，其被編程用于應用在按權利要求I至8中任一項所述的方法中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于停止和起動內(nèi)燃機的方法，其中在檢測到用于停止所述內(nèi)燃機的要求之后，在所述起動汽缸(10)中在緊接著起動內(nèi)燃機時點燃燃料-/空氣-混合物，此后所述起動汽缸經(jīng)過上止點，然而在所述起動汽缸中直至檢測到再起動要求都不會點燃所述燃料-/空氣-混合物，其中用于調節(jié)所述起動汽缸(10)中的新鮮空氣填充的器件(100、200)如此調整到新鮮空氣位置中，使得由所述起動汽缸(10)在其吸氣沖程中吸入的新鮮空氣填充物盡可能大，其中，所述起動汽缸(10)在所述起動汽缸(10)中噴射被斷開時并且用于調節(jié)新鮮空氣填充的器件(100、200)位于所述新鮮空氣位置中時經(jīng)過了至少一個吸氣沖程和至少一個推出沖程。
文檔編號F02D41/30GK102996271SQ20121032648
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權日2011年9月7日
發(fā)明者E.卡瓦, K.賴, A.施米特, B.希勒, U.斯伊伯, C.格斯勞爾 申請人:羅伯特·博世有限公司