本發(fā)明涉及可控點(diǎn)火式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的調(diào)整，更確切地，涉及這些發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前的矯正性校正和適應(yīng)性校正。

背景技術(shù)：

在每個循環(huán)(兩沖程或四沖程)時，向可控點(diǎn)火式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)提供包括空氣和燃油的混合物(空氣/燃油混合物)。

下面將研究四沖程發(fā)動機(jī)，該發(fā)動機(jī)包括至少一個汽缸以及在汽缸中的可移動活塞。

每個循環(huán)包括以下四個稱為階段的沖程，即進(jìn)氣階段、壓縮階段、燃燒-膨脹階段以及排氣階段，階段始于由發(fā)動機(jī)計(jì)算機(jī)(或發(fā)動機(jī)控制器)所控制的火花塞來點(diǎn)燃壓縮的空氣/燃油混合物。

為了優(yōu)化發(fā)動機(jī)在功率方面和消耗方面的性能，在壓縮階段結(jié)束后，在汽缸中的活塞的稱為“上死點(diǎn)”(PMH)的極限位置的上游觸發(fā)點(diǎn)火。

為了可以調(diào)整點(diǎn)火，發(fā)動機(jī)制造商使用對應(yīng)于點(diǎn)火時刻和活塞通過PMH位置的時刻之間的時間差的稱為“點(diǎn)火提前”的參數(shù)，PMH位置是參考位置。

點(diǎn)火提前以角偏差(或旋轉(zhuǎn)角)來表示，該角偏差(或旋轉(zhuǎn)角)以經(jīng)由連桿通過發(fā)動機(jī)的活塞而運(yùn)動的曲軸μ(mu)為參考。

可控點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)經(jīng)受爆震，其是發(fā)動機(jī)制造商已知的自點(diǎn)燃現(xiàn)象，這導(dǎo)致除了火花塞的火花之外的空氣/燃油混合物的一部分的意外自燃。

爆震會引起駕駛艙內(nèi)的噪聲、發(fā)動機(jī)元件(特別是活塞)的加速損壞或燃油消耗的增加。

爆震的發(fā)生可歸因于不同的因素，例如，使用降級的燃油。

在車輛組裝時，可控點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)被編程為使用具有辛烷值或根據(jù)使用車輛的地理區(qū)域預(yù)定義的RON(英語中研究法辛烷值的首字母縮寫)的燃油來進(jìn)行操作，該調(diào)整允許避免爆震。

辛烷值測量在可控點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)中所使用的燃油在自點(diǎn)火時，即在沒有火花塞干預(yù)的情況下的點(diǎn)火的阻抗程度(résistance)。例如，RON為95的燃油是其成分的95％是耐自點(diǎn)火的燃料。

RON因國而異。這就是為什么需要使發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)適應(yīng)燃料的質(zhì)量以防止爆震的原因。因此可以理解，降級的燃油是具有較低辛烷值的燃油，即是精煉度較低的燃油。

當(dāng)通過傳感器(例如壓電傳感器)檢測到爆震時，在發(fā)動機(jī)計(jì)算機(jī)中執(zhí)行校正之間的不同的額外校正，這些校正旨在修改點(diǎn)火提前以允許消減爆震并且最好消除爆震。

在這些校正中，一方面存在旨在在爆震出現(xiàn)時快速消減爆震現(xiàn)象的矯正性校正。該矯正性校正包括在每次檢測到爆震時應(yīng)用點(diǎn)火提前的減?。蝗缓?，當(dāng)在足夠久的持續(xù)時間(約等于10秒)內(nèi)不再有爆震時，趨向于點(diǎn)火提前的初始值。

另一方面，存在著適應(yīng)性校正，其使用矯正性校正的全部或部分(并且特別是矯正性校正的平均值)，以便執(zhí)行一系列操作，以允許獲得在通常由于使用降級的燃油所引起的持久的爆震時所應(yīng)用的減小“點(diǎn)火提前”。

文獻(xiàn)FR 2987404公開了一種調(diào)整發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前校正的方法，在該方法中實(shí)施適應(yīng)性校正計(jì)算。該計(jì)算在矯正性校正的時間段的基礎(chǔ)上考慮了矯正性校正值的平均值。

該方法具有重大缺點(diǎn)。實(shí)際上，在不考慮發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化的情況下，對確定時間段內(nèi)的平均值的計(jì)算是失真的。

在給定的時間段內(nèi)，發(fā)動機(jī)可以以不同的轉(zhuǎn)速激發(fā)。當(dāng)發(fā)動機(jī)以較低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時，矯正性校正的數(shù)量較少，并且當(dāng)發(fā)動機(jī)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)行時，矯正性校正的數(shù)量較高。

例如，在相同的時間段內(nèi)，當(dāng)發(fā)動機(jī)以1000tr/min(轉(zhuǎn)每分鐘)運(yùn)轉(zhuǎn)時，修復(fù)三個循環(huán)，即三個矯正性校正；而當(dāng)發(fā)動機(jī)以6000tr/min運(yùn)行時，修復(fù)二十個循環(huán)，即二十個矯正性校正。

在這兩個時間段上的平均值的計(jì)算因此可能錯誤地產(chǎn)生對適應(yīng)性校正的調(diào)用，然而這是不需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

第一個目的是，提出一種調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前的方法，其允許可靠地計(jì)算矯正性校正的平均值。

第二個目的是，提出一種調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前的方法，其易于參數(shù)化。

第三個目的是，提出一種調(diào)整內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前的方法，其可適用于發(fā)動機(jī)的不同的轉(zhuǎn)速，特別是在發(fā)動機(jī)的過渡階段中。

第四個目的是，提出一種包括發(fā)動機(jī)的機(jī)動車輛，該發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火提前通過計(jì)算機(jī)使用滿足前三個目的的方法來控制。

因此，提供一種調(diào)整包括至少一個汽缸的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的由計(jì)算機(jī)所控制的點(diǎn)火提前的方法，該方法包括對計(jì)算機(jī)的以下操作：

-記錄在汽缸中執(zhí)行的循環(huán)數(shù)以及對于每個循環(huán)的點(diǎn)火提前的矯正性校正值，

-計(jì)算點(diǎn)火提前的適應(yīng)性校正，在該校正期間，計(jì)算機(jī)根據(jù)已經(jīng)歷的循環(huán)數(shù)來計(jì)算矯正性校正值的平均值，然后基于該平均值來計(jì)算適應(yīng)性校正值，

當(dāng)已經(jīng)達(dá)到預(yù)定的循環(huán)數(shù)時，實(shí)施適應(yīng)性校正計(jì)算任務(wù)的觸發(fā)。

該方法允許獲得獨(dú)立于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化的矯正性校正值的精確平均值。

可以具備下述不同附加特征中的一個或其組合：

-觸發(fā)適應(yīng)性校正計(jì)算任務(wù)的循環(huán)數(shù)是固定的，并且在研發(fā)發(fā)動機(jī)時由發(fā)動機(jī)制造商確定；

-觸發(fā)適應(yīng)性校正計(jì)算任務(wù)的循環(huán)數(shù)是可變的，并且由計(jì)算機(jī)根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速來定義；

-方法包括將在適應(yīng)性校正的計(jì)算任務(wù)時所獲得的結(jié)果與理論值進(jìn)行比較的任務(wù)，以便確定是否應(yīng)該考慮適應(yīng)性校正。

第二，提出一種計(jì)算機(jī)，其包括通過存儲在存儲器中的軟件指令進(jìn)行獲取、處理的裝置，以及實(shí)施如前所述的調(diào)整點(diǎn)火提前的方法所需的控制裝置。

第三，提出一種發(fā)動機(jī)，其包括至少一個火花塞以及如前所述的計(jì)算機(jī)。

第四，提出一種機(jī)動車輛，其包括如前所述的發(fā)動機(jī)。

附圖說明

在下文中，參照附圖并根據(jù)對實(shí)施例的描述，使本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)得以顯現(xiàn)，在附圖中：

圖1是包括可控點(diǎn)火式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的機(jī)動車輛的俯視透視圖；

圖2是發(fā)動機(jī)及其控制附件的示意圖；

圖3是示出用于控制發(fā)動機(jī)點(diǎn)火的調(diào)整點(diǎn)火提前的方法的圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了配備有可控點(diǎn)火式內(nèi)燃發(fā)動機(jī)2的機(jī)動車輛1，在這種類別中發(fā)動機(jī)2使用諸如汽油的燃油。

發(fā)動機(jī)2包括發(fā)動機(jī)單元，其具有至少一個汽缸3；汽缸蓋4，其覆蓋發(fā)動機(jī)單元并在汽缸3的上端部封閉汽缸3；以及活塞5，其可移動地安裝在汽缸3中的高位和與高位間隔開的低位之間，在該高位中活塞5靠近汽缸蓋4。

汽缸蓋4包括通向汽缸3的兩個管道6,7，即空氣/燃油混合物的進(jìn)入管道6以及在燃燒之后該混合物的排出管道7，管道6,7在它們的與汽缸3的接合處包括閥8，該閥8允許管道6,7與汽缸3連通，或反之，允許管6,7與汽缸3分離。

此外，汽缸蓋4在兩個閥8之間包括用于觸發(fā)汽缸3中的空氣/燃油混合物的燃燒的火花塞9。

有利地，發(fā)動機(jī)2包括三個汽缸3；然而，為了清楚起見，示意性地示出圖2中所示出的發(fā)動機(jī)2；在剖視圖中僅示出了發(fā)動機(jī)單元，更確切地，僅示出了汽缸3中的一個以及汽缸蓋4。

如在圖2中所見，發(fā)動機(jī)2包括計(jì)算機(jī)10、爆震傳感器11、計(jì)數(shù)器12以及通過連桿14由活塞5驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的曲軸13。曲軸13的運(yùn)動然后通過不同機(jī)構(gòu)傳遞到車輛的車輪15。計(jì)算機(jī)10包括由存儲在存儲器中的軟件指令獲取、處理的裝置，以及實(shí)施下面描述的本發(fā)明的方法所需的控制裝置。

在發(fā)動機(jī)循環(huán)中，空氣/燃油混合物的點(diǎn)火在壓縮階段結(jié)束后通過火花塞9在活塞5的PMH位置的上游發(fā)生。為了校準(zhǔn)點(diǎn)火，發(fā)動機(jī)制造商定義對應(yīng)于點(diǎn)火時刻和活塞5通過上死點(diǎn)(PMH)的時刻之間的以曲軸13為參考的角偏差(例如，以度表示)的稱為“點(diǎn)火提前”的參數(shù)，活塞5的上死點(diǎn)(PMH)位置對應(yīng)于參考位置。

如下文將看到的，計(jì)算機(jī)10允許控制火花塞9的點(diǎn)火以觸發(fā)燃燒，并且計(jì)數(shù)器12允許適時地考慮待發(fā)送到計(jì)算機(jī)10的信息。

爆震傳感器11允許檢測發(fā)動機(jī)2的不同汽缸3內(nèi)部的爆震。有利地，發(fā)動機(jī)2僅包括唯一的爆震傳感器11，其能夠借助于諸如發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和活塞5的位置信息來確定所檢測到的爆震來自于哪個汽缸3。

爆震是由于汽缸3中的空氣/燃油混合物的爆發(fā)點(diǎn)燃而產(chǎn)生的振動現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的連續(xù)重復(fù)可能最終使發(fā)動機(jī)2發(fā)熱并導(dǎo)致活塞5的破壞或者最壞地導(dǎo)致發(fā)動機(jī)單元破裂。

為了避免并防止爆震的出現(xiàn)，負(fù)責(zé)調(diào)整發(fā)動機(jī)的發(fā)動機(jī)制造商調(diào)整點(diǎn)火提前，即調(diào)整每個火花塞9產(chǎn)生火花以點(diǎn)燃每個汽缸3中的空氣/燃油混合物的確切時刻。

一旦發(fā)動機(jī)2被調(diào)整，特別是當(dāng)發(fā)動機(jī)2運(yùn)轉(zhuǎn)時，爆震只是暫時的，并且通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行矯正性校正，其在預(yù)定的時間段內(nèi)使具有定額值的火花塞9的點(diǎn)火提前減少。一旦預(yù)定時間段結(jié)束，則爆震不再出現(xiàn)，并因此停止矯正性校正，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)制造商的調(diào)整進(jìn)行點(diǎn)火。

然而，發(fā)動機(jī)2依照具有確定的RON(英文稱為研究法辛烷值或者辛烷值)的確切的燃油來調(diào)整。當(dāng)使用車輛1時，用戶可能無法向發(fā)動機(jī)2供應(yīng)其調(diào)整所依照的燃油。尤其是在優(yōu)質(zhì)燃油的獲取途徑有限或不存在的國家的情況下，用戶因此被迫使用降級的燃油。

“降級”是指具有較低RON，即較低辛烷值的燃油，換言之精煉度較低的燃料。

因此，在根據(jù)具有高RON的燃油來調(diào)整的發(fā)動機(jī)2中使用這樣的燃油會在火花塞9產(chǎn)生火花之前引起汽缸3中的空氣/燃油混合物的自發(fā)點(diǎn)燃，這表現(xiàn)為出現(xiàn)爆震。

為了限制爆震并保護(hù)發(fā)動機(jī)2，計(jì)算機(jī)進(jìn)行點(diǎn)火提前的減少，使得空氣/燃油混合物自點(diǎn)燃的時刻等于火花塞9的火花產(chǎn)生的時間。

當(dāng)檢測到爆震時，爆震傳感器11將信息發(fā)送到車輛1的車載計(jì)算機(jī)(圖中未示出)，該車載計(jì)算機(jī)產(chǎn)生點(diǎn)火提前的矯正性校正，然后在矯正性校正的時間段之后觸發(fā)調(diào)整點(diǎn)火提前的方法，以創(chuàng)建點(diǎn)火提前的適應(yīng)性校正。

圖3示出了該方法的控制圖。

在該方法觸發(fā)時，計(jì)數(shù)器12同時執(zhí)行兩個任務(wù)100和200，即通過數(shù)字i(具有等于1的預(yù)定義值)的遞增進(jìn)行計(jì)數(shù)并對所執(zhí)行的循環(huán)數(shù)進(jìn)行記錄，并且對每個循環(huán)的矯正性校正值進(jìn)行測定并記錄。

重復(fù)任務(wù)100和200，直到達(dá)到循環(huán)數(shù)的數(shù)字n。有利地，數(shù)字n是大于1的整數(shù)。

當(dāng)達(dá)到循環(huán)數(shù)n時，由計(jì)算機(jī)10執(zhí)行計(jì)算矯正性校正的平均值的任務(wù)300。

平均值由以下公式計(jì)算：

平均值＝矯正值總和/執(zhí)行的循環(huán)數(shù)

一旦執(zhí)行了該平均值，計(jì)算機(jī)10執(zhí)行計(jì)算適應(yīng)性校正的任務(wù)400。

然后，當(dāng)由計(jì)算機(jī)10實(shí)施比較任務(wù)500時，將該計(jì)算的結(jié)果與參考值進(jìn)行比較，以便確定是否應(yīng)該向點(diǎn)火提前給予適應(yīng)性校正。

有利地，在調(diào)整發(fā)動機(jī)2時，通過發(fā)動機(jī)制造商校準(zhǔn)循環(huán)數(shù)的值n。

然而，為了使適應(yīng)性校正適應(yīng)于發(fā)動機(jī)2的不同負(fù)載以及不同轉(zhuǎn)速，特別是在諸如發(fā)動機(jī)2啟動或改變速度的過渡階段時，數(shù)量n可以在預(yù)定義的值的范圍中變化。

因此，對于較高的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和對于較低的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，計(jì)算時間都可以更快。

數(shù)量n由計(jì)算機(jī)10根據(jù)上述參數(shù)自動選擇，并且依照每個過渡階段即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速快速變化的每個階段重新定義。

當(dāng)發(fā)動機(jī)2在所謂的穩(wěn)定階段中運(yùn)行時，即當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變化較弱時，數(shù)量n恢復(fù)由發(fā)動機(jī)制造商所編程的其原始值。

此前描述的方法提供以下優(yōu)點(diǎn)。

首先，使適應(yīng)性校正的計(jì)算可靠。無論發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速如何變化，適應(yīng)性校正的計(jì)算都更加精確。

然后，調(diào)整點(diǎn)火提前的方法在發(fā)動機(jī)的過渡階段時允許精確地計(jì)算適應(yīng)性校正。因此，給予點(diǎn)火的校正根據(jù)發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速，特別是在發(fā)動機(jī)2的過渡階段中精確地實(shí)施。

最后，調(diào)整點(diǎn)火提前的方法可容易地被參數(shù)化。實(shí)際上，發(fā)動機(jī)制造商僅需要調(diào)整待執(zhí)行的循環(huán)數(shù)的數(shù)字n，以便觸發(fā)適應(yīng)性校正的計(jì)算。為了考慮發(fā)動機(jī)的過渡階段，發(fā)動機(jī)制造商集成了在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量n的兩側(cè)上延伸的值的范圍。因此，參數(shù)化對于發(fā)動機(jī)制造商來說是簡單的，并且在計(jì)算機(jī)10中不需要大的數(shù)據(jù)空間。