CN101573523B - 启动内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种启动内燃机的方法，其中在确定的曲轴角度处通过控制器来启动至少一个功能(T，T1，T2)，其中所述功能从内燃机启动起直至达到终止条件经过相对角度(ΔKW)推移至更迟的曲轴角度，从而在启动情况中，角度同步的计算网格暂时地推移到另一角度位置处，其中所述终止条件是识别到传感轮间隙。

Description

启动内燃机的方法
技术领域
本发明涉及一种启动内燃机的方法，其中在确定的曲轴角度处通过控制器来开始至少一个功能。
背景技术
为了实现同步，也就是在启动时确定内燃机曲轴的曲轴角度位置，目前使用了不同的方法。在第一种方法中，确定在内燃机停机时曲轴的停止位置，并且该信息存储在发动机控制器中直至重新启动。这种方法也被称为停止识别，并且具有较大的不确定性，因为内燃机例如在关闭点火时并因此在关闭控制器时会发生运动，这例如由于车辆在挂挡时被推动而造成。这种第一种方法也称为同步阶段1。在第二种方法中，对凸轮轴传感器的信号进行分析，其中配属的凸轮轴传感轮合适地构造，以尽可能迅速地确定位置。这种传感轮也称为快速启动传感轮。这种同步方式对于具有可调节的凸轮轴的内燃机而言具有不确定性，因为凸轮轴在启动时可能会错误地没有啮合。这种方法也称为同步阶段2。在第三种方法中，在曲轴传感轮的间隙时刻对曲轴传感器和凸轮轴传感器进行分析。这种同步方式具有最小的不确定性，因为能够可靠地确定配属于传感轮间隙的曲轴及凸轮轴位置。这种方法也称为同步阶段3。
前面所述的同步方法能够并行地进行。利用增进的同步阶段，减小了确定曲轴角度的不确定性。分别达到的同步阶段在启动内燃机时内燃机的曲轴开始转动期间可以例如通过存储在控制器中的变量来表示。
只要进行同步，就可以实施角度同步的计算网格(也称为任务)，它例如能够触发燃油喷射或者气缸点火。所述角度同步的计算网格的位置相对于参考气缸的上死点通常是可调节的。对于不同的曲轴角度，可以实现具有不同功能的不同计算网格。
在启动内燃机期间，即一旦曲轴开始旋转运动，就能够根据同步阶段1或者2中的停止识别或者凸轮轴传感器的信息开始角度同步的计算网格。发动机控制功能，例如在所述角度同步的计算网格中进行处理的喷射或者点火，在启动内燃机时就可调用，然而也可能是这种情况，即对相应末级的实际控制、例如点火控制或者喷射阀控制或者类似情况进行抑制，直至达到所述同步阶段3，也就是直至得到曲轴角度确定的最大可能的精度。
达到所述同步阶段3也就意味着，必须检测出所述曲轴传感轮间隙，或者对于具有不同步分度的传感轮，必须检测出代替了传感轮间隙的、齿和齿槽的不同步的布置。所述传感轮间隙通过安装传感轮来确定，在这种情况下取决于内燃机的相应模型，并且可以例如位于参考气缸的上死点(OT)之前50°的曲轴角度处。
不同的边界条件会要求确定的角度同步的计算网格必要位于上死点之前的确定的角度处。另外会存在这种情况，即在所述计算网格中计算出来的发动机控制功能的精度会要求只有在同步阶段3中才能在启动内燃机时进行计算或者计算输出，即确定的功能性连同其在启动内燃机时的执行，原则上必须等待在传感轮中识别到的间隙。
在此会出现这种情况，即内燃机的启动以这样的曲轴角度开始，在该曲轴角度处，用于功能的角度同步的计算网格恰好被越过。如果内燃机的启动例如在气缸上死点之前50°的曲轴角度处开始，而用于特定功能的角度同步的计算网格例如在气缸上死点之前60°开始，那么这种功能只有在再次达到气缸上死点之前50°的曲轴角度处才实施。这意味着，所配属的功能只能在明显更迟的时刻，也就是一个曲轴转圈之后才实施。
发明内容
本发明的任务是，给出一种方法和装置以及计算机程序，它们能够在启动内燃机时尽早地实施角度同步的计算网格。
为此本发明提出一种启动内燃机的方法，其中在确定的曲轴角度处通过控制器开始至少一个功能，其特征在于，所述功能从内燃机启动起直至达到终止条件经过相对角度(ΔKW)推移至更迟的曲轴角度，从而在启动情况中，角度同步的计算网格暂时地推移到另一角度位置处，其中所述终止条件是识别到传感轮间隙。
所述问题通过一种启动内燃机的方法来解决，其中在曲轴角度处通过控制器来开始至少一个功能，其中所述功能从内燃机启动起直至达到终止条件经过一个相对角度推移至更迟的曲轴角度。所述功能的这种启动在角度同步的计算网格中进行，所述功能也就是在确定的曲轴角度处开始。所述功能在此理解为内燃机功能中的各种类型的计算、开环控制或者闭环控制，也就是例如确定点火时刻、确定喷射时刻、确定喷射量等等。对于启动内燃机在此理解为在曲轴未旋转时开通控制器。启动内燃机也可限定在这种时刻：在此时刻操纵起动器或者使曲轴开始旋转。所述更迟的曲轴角度在此理解为在时间上更迟达到的曲轴角度。所述相对角度由此在旋转方向上定义为正的。优选所述功能控制一种事件，该事件经过执行角度在所述功能开始之后执行，并且所述相对角度小于所述执行角度。所述在确定的曲轴角度处开始的功能对一种事件进行计算或者进行控制，该事件经过执行角度处在确定的曲轴角度之后。所述功能因此需要一定的时间并因此需要一定的掠过的曲轴角度，直至出现所述功能的所述事件。所述相对角度现在如此确定，使得所述功能的所述事件发生时所处的曲轴角度不需要被推移。所述相对角度优选选择成这样大，使得在时间上位于传感轮间隙之前的计算网格在推移后变动到传感轮间隙之后。通过所述间隙达到同步阶段3，并且能够在已推移的计算网格中立即释放喷射。所述功能必定通过该功能开始的曲轴角度的推移更快地提供所述事件，而这通过内燃机启动时较小的曲轴转速来保证。另外优选所述终止条件是识别出用于已验证的绝对曲轴角度的传感轮标记，尤其是识别出传感轮间隙。所述终止条件但也可以是达到曲轴的最小转速。在达到终止条件时，就放弃推移经过相对角度。优选所述功能包括计算内燃机的至少一个气缸的喷射参数和/或点火时刻。所述喷射参数优选包括喷射的至少一个喷射开始时间。
开始提及的技术问题也通过一种用于执行根据本发明的方法的装置、尤其是控制器或者内燃机来解决；该技术问题也通过带有程序代码的计算机程序来解决，当所述程序在计算机中执行时，所述程序代码用来执行按照根据本发明的方法的所有步骤。
附图说明
下面借助于附图来详细叙述本发明的实施例。在此示出：
图1四气缸内燃机的功能的时间次序。
具体实施方式
在图1中示出一个图表，该图表示出了在曲轴角度上实施不同的发动机功能。所述曲轴角度(OKW)借助四气缸内燃机的气缸1至4的上死点OT来表示。气缸1的上死点称为OT Zyl.1，气缸2的上死点称为OT Zyl.2，气缸3的上死点称为OT Zyl.3，而气缸4的上死点称为OT Zyl.4。曲轴传感器SKW的信号表示为实线，其中传感轮间隙分别用GL表示。内燃机在用箭头ST表示的曲轴角度处启动，该曲轴角度位于所述传感轮间隙之后几度处。直至重新达到传感轮间隙GL，所述曲轴角度通过一条垂直的虚线GL2表示，即不存在借助传感轮间隙进行的曲轴传感器信号的同步。在传感轮间隙达到曲轴角度GL2后存在同步。功能(也称为任务)的调用在图1中分别表示为垂直的具有方块作为线端的线。所述功能之一用附图标记T表示。功能调用用于获取内燃机的开环控制或闭环控制参量，或者用于执行内燃机的确定的动作，例如进行喷射或者火花塞点火，其中所述功能通过控制器或者在控制器中执行的计算机程序来进行。所述功能T控制着经过了执行角度A在所述功能开始之后执行的事件。例如所述功能T控制着点火Z，该点火要比所述功能T的开始晚了执行角度A才开始执行。每个气缸的进气阶段用水平实线表示，为了易于识别又将所述进气阶段之一用附图标记AN来表示。在所述进气阶段之前的排气阶段AU在此处分别表示为格条的矩形。分层喷射SE作为并排的并且与线连接的棱形示出，均匀喷射HE作为并排的并且与线相连的矩形示出。点火Z分别作为三角形示出。属于被称作Zyl.1至Zyl.4的气缸1至4的功能或者过程在图1的示图中上下重叠地示出，并且设有带有虚线的相应的气缸标记。
图1在下面示出曲轴传感器信号曲线，假定内燃机的启动位置直接在传感轮间隙之后。示出了单个气缸的180°周期性的功能，其在这种情况下向右(向更后的时间)进行，直到识别出传感轮中的第一间隙。由此能尽可能快速地执行需要所述同步阶段3、也就是借助传感轮间隙进行同步的功能性。对于该功能性例如是点火输出的情况，那么就可以通过所述措施使在图1的实施例中的气缸3点火，反而不需要根据本发明那样推移相对角度ΔKW才能使气缸4点火。
气缸2的功能T1和气缸3的功能T2处在启动内燃机ST和传感轮间隙GL首次被识别出来的曲轴角度之间。这两个功能T1和T2即在内燃机于曲轴角度ST处启动和在曲轴角度GL2处出现可靠的同步之间发生。根据本发明，现在规定所述功能向更迟的曲轴角度推移了相对角度ΔKW。该相对角度ΔKW分别通对向的箭头示出，所述功能T1经过相对角度ΔKW推移到功能T1′，而所述功能T2经过相对角度ΔKW推移到T2′。这在图1所示的实施例中引起的结果是，所述功能T2′在识别到传感轮间隙GL之后在曲轴角度GL2处被调用，对于所述功能T2′来说即当前存在曲轴同步，而对于没有推移的功能T2则不是这种情况。如果没有根据本发明推移了相对角度ΔKW，功能T2要在两个曲轴转圈后首次在T2x处被调用。T1/T1′的情况具有不确定性。在T1′中因此只能计算不需要较大精度的功能。因此在T1′中例如计算并输出气缸3的均匀喷射量。对于分层喷射来说，所述精度不是足够的，也不能用于点火。当然气缸3的具有需要精度的点火在T2′中进行计算。
在T1′中应该只是进行不需要最高精度的计算。在本实施例中，即一个计算网格位于上死点之前60°的曲轴角度，并且计算一种功能，例如下一次燃烧的点火角。功能的这种输出然而需要发动机控制器以较大的可靠性进行同步，因此必须等待曲轴传感轮中的间隙，所述间隙例如在这种情况下位于上死点之前50°的曲轴角度处。在启动情况中，也必须等待所述间隙，然而当已经识别出间隙并因此存在计算释放或者功能输出时，相应的计算网格刚经过并必须等待下一次相应的计算网格，该计算网格在四气缸发动机中通常为720°周期，也就是说在该实施例中只有在710°的曲轴角度之后才又出现。这种情况在图1中以气缸Zyl.3为例进行了说明。
根据本发明，所述计算网格在启动情况中短暂地被推移到另一曲轴角度位置处，以便加速内燃机的启动特性。在启动情况中，所述角度同步的计算网格暂时地推移到另一角度位置处。在所示出的例子中，所述在发动机正常运行时位于60°曲轴角度处的计算网格如此长时间地推移到上死点之前的50°曲轴角度处，直到已识别出在传感轮中的间隙。优点是加速的启动特性。在所示出的例子中，得到提前180°曲轴角度的燃烧，也就是较早点火气缸的上死点(在四气缸发动机中达到气缸上死点所有180°曲轴角度)，对于内燃机通常的启动时间中以及在通常的启动转速，由此得到提高了直至大约25％的启动加速。

Claims (5)

1.启动内燃机的方法，其中在确定的曲轴角度处通过控制器开始至少一个功能(T，T1，T2)，其特征在于，所述功能从内燃机启动起直至达到终止条件经过相对角度(ΔKW)推移至更迟的曲轴角度，从而在启动情况中，角度同步的计算网格暂时地推移到另一角度位置处，其中所述终止条件是识别到传感轮间隙。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能控制事件，该事件在所述功能启动之后经过执行角度(A)执行，并且所述相对角度(ΔKW)小于所述执行角度(A)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述功能包括计算内燃机的至少一个气缸的喷射参数和/或点火时刻。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述喷射参数包括喷射开始时间。
5.用于执行按照权利要求1至4中任一项所述方法的装置。
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