CN101925736A - 用于起动具有起动-停止功能的内燃机的方法 - Google Patents

用于起动具有起动-停止功能的内燃机的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于起动具有多个燃烧室(62，64，66，68)的内燃机(60)的方法，其中内燃机(60)具有一个起动系统(50)并且以一个起动-停止功能运行，并且在内燃机(60)运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统(50)以重新起动内燃机(60)，其中，在重新起动内燃机(60)时确定在多个燃烧室(62，64，66，68)中的一个作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)并且在该作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的第一次点火之后采集内燃机(60)的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统(50)的起动器卸载。

Description

用于起动具有起动-停止功能的内燃机的方法
背景技术
本发明涉及一种用于起动具有多个燃烧室的内燃机的方法，其中内燃机具有一个起动系统并且以一个起动-停止功能运行，并且在内燃机运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统以重新起动内燃机。
由现有技术已经知道具有所谓的起动-停止功能的内燃机。这种内燃机一般地在停机状态下为了减小消耗或节省燃油通过封闭喷射被自动地断开。为了重新接通内燃机，例如由内燃机的使用者产生一个重新起动愿望，从而与内燃机配置的起动系统例如起动器被操作，以通过起动器的转动实施再次起动或重新的起动过程。
现有技术中的缺点是，在这种内燃机中在停止阶段之后的每次重新接通都使车载电网承受负载并且可能导致产生不希望的和在主观上感觉不舒服的噪声，这种噪声尤其可以在为了重新起动需要控制内燃机的输油泵和/或起动器时出现。
本发明的公开
因此，本发明的任务是，提出一种方法和一种装置，其在具有起动-停止功能的内燃机中在一个停止阶段之后能够以起动系统的缩短的运行时间实现重新起动。
这个问题通过一种用于起动具有多个燃烧室的内燃机的方法解决。内燃机具有一个起动系统并且以一个起动-停止功能运行。在内燃机运行中的一个停止阶段之后为了重新起动内燃机该起动系统被操作。在重新起动内燃机时确定多个燃烧室中的一个作为第一个要被点火的燃烧室并且直接在该作为第一个要被点火的燃烧室的第一次点火之后采集内燃机的转速数据。采集转速数据所处于的时间窗不仅在位置上而在每次数据输入的宽度上都是可以精细调节的。如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统的起动器卸载。
本发明由此能够在重新起动具有起动-停止功能的内燃机时减小由起动系统造成的对车载电网的负载。
优选规定，如果采集的转速数据体现了一个具有一个梯度的转速升高，该梯度超过一个预定的阈值和/或如果采集到一个局部的转速最大值，则所述预定的起动器卸载标准被满足。所述局部的转速最大值通过确定在一个第二燃烧室中的局部的压缩最大值来确定，其中该第二燃烧室作为在作为第一个要被点火的燃烧室之后的下一个燃烧室要被点火。
这能够可靠地判断是否成功地进行了重新起动并且因此起动器卸载是否是有意义的。
所述作为第一个要被点火的燃烧室优选在内燃机的所述停止阶段中确定。此外，优选这样地确定所述作为第一个要被点火的燃烧室的点火角、充气量和喷射正时，使得在实施重新起动之前获知绝对角和各单个气缸的点火角。
由此可以确定一个合适的时刻，在该时刻上在重新起动时开始对转速数据的采集。
按照一个实施形式，在作为第一个要被点火的燃烧室的第一次点火之后的一个预定的时间区段中采集转速数据。在此情况下，在所述预定的时间区段中优选以预定的时间间隔采集转速数据。所述预定的时间区段具有一个长度，该长度基于一个以曲轴转角度数表示的预定的宽度，一个预定的数量的被采集的转速数据，或者在所述作为第一个要被点火的燃烧室的点火之后对局部的转速最大值的探测进行确定。优选当所述预定的时间区段结束时才使起动系统的起动器卸载。
由此可以准确并且可靠地确定是否采集的转速数据满足预定的起动器卸载标准。
开头所述的问题也通过一种用于实施用于起动具有多个燃烧室的内燃机的方法的计算机程序解决。内燃机具有一个起动系统并且以一个起动-停止功能运行。该起动系统在内燃机运行中的一个停止阶段之后被操作以重新起动内燃机。该计算机程序在重新起动内燃机时确定多个燃烧室中的一个作为第一个要被点火的燃烧室并且在该作为第一个要被点火的燃烧室的第一次点火之后采集用于内燃机的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统的起动器卸载。
开头所述的问题也通过一种具有多个燃烧室的内燃机解决。内燃机具有一个起动系统并且以一个起动-停止功能运行。在内燃机运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统以重新起动内燃机。在重新起动内燃机时可以确定多个燃烧室中的一个作为第一个要被点火的燃烧室并且在该作为第一个要被点火的燃烧室的第一次点火之后采集用于内燃机的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统的起动器卸载。
附图简述
以下依据附图详细描述本发明的实施例。附图中，
图1示出了具有高压泵的内燃机的燃油喷射系统的示意图；
图2示出了在重新起动时用于控制图1的燃油喷射系统的方法的时间过程的示意图。
本发明的实施形式
图1示出了具有起动-停止功能的内燃机60的燃油喷射系统1的示意图。该燃油喷射系统包括燃油箱2，输油泵3用相应的预供油压力将燃油从该燃油箱经管路4泵送到通过凸轮30驱动的燃油高压泵10。在高压泵10上的低压侧设有油量控制阀20。借助于油量控制阀20调整高压泵10的供油量。凸轮30由内燃机60驱动，例如由一个配置的凸轮轴或曲轴32驱动并且凸轮也可以是这个凸轮轴或曲轴32的组成部分。
凸轮轴或曲轴32本身与起动系统50连接。该起动系统优选是一个在凸轮轴或曲轴32上集成的起动器发电机或者是一个皮带传动的起动器发电机。但是也可以设想使用常规的起动器或起动电动机。
高压泵10优选具有一个在输入端侧设有止回阀的供油室，将燃油压缩到一个非常高的压力并且将燃油经管道5输送到高压蓄压器40中，燃油在非常高的压力下被储存在该高压蓄压器中，该高压蓄压器也被称为“分配管”或“轨”。在该高压蓄压器上连接了多个喷射阀或喷油器41，它们将燃油直接地喷射到未详细示出的内燃机60的与它们配置的燃烧室中。内燃机60例如具有四个燃烧室62，64，66，68并且例如用于驱动汽车。
高压蓄压器40中的实际燃油压力由压力传感器43测定。压力传感器43将它的信号传输给控制和调节装置46，后者在输入端侧也与一个温度传感器45和一个设置在内燃机60上的转速传感器44连接。作为对此的替代方案，转速传感器44可以设置在凸轮轴或曲轴32上。在输出端侧，控制和调节装置46与输油泵3和油量控制阀20连接。
控制和调节装置46实施内燃机60的起动-停止功能并且在所谓的“发动机停止”情况下亦即在内燃机60停机下产生使内燃机60自动切断的喷射封闭作用，尤其是为了降低耗油量或者说为了节省燃油。在一个跟在该切断之后的内燃机60的停止阶段中，按照本发明的一个实施形式，确定燃烧室62，64，66，68中的一个在重新起动时作为第一个要被点火的燃烧室n。此时优选确定燃烧室n的点火角、充气量和喷射正时，从而在实施重新起动之前已知绝对角ZOTn[°KW]和各单个气缸的点火角。在内燃机60重新起动时，然后在燃烧室n的第一次点火之后采集内燃机60的转速数据，并且由控制和调节装置46存储在一个可以通过控制和调节装置46使用的存储介质47上。依据被存储的转速数据，控制和调节装置46确定这些数据满足一个预先设定的起动器卸载标准，如下面参见图2详细描述的那样。如果满足了预先设定的起动器卸载标准，那么控制和调节装置46促使起动系统50的起动器卸载。
按照本发明的一个优选实施形式，实施一种作为计算机程序用于控制内燃机60的方法，该计算机程序可以由控制和调节装置46执行。这个计算机程序例如被存储在电子存储介质47上。由此可以用内燃机60的已经存在的部件简单并且成本低地实现本发明。
图2示出了一个曲线图200，它依据一个示例示出了图1的以起动-停止功能运行的内燃机60的发动机转速从停止阶段的开始时刻直到实施重新起动的时间曲线210。曲线图200说明按照本发明的一个实施例的一种用于在图1的内燃机60重新起动时确定起动器卸载的合适时刻的方法。
如由时间曲线210中可以看到的，内燃机首先以转速222运行，在时刻226之前过渡到一个停止阶段224，在该停止阶段中，内燃机的发动机转速为0转/分钟。在停止阶段中，优选确定一个作为第一个要被点火的内燃机燃烧室，即燃烧室62，64，66，68中的一个。此外，优选这样地确定这个燃烧室的点火角、充气量和喷射正时，使得在实施重新起动之前获知绝对角ZOTn[°KW](曲轴转角)和各单个气缸的点火角。基于该绝对角ZOTn[°KW]和各单个气缸的点火角，确定作为第一个要被点火的燃烧室的点火时刻，亦即一个时刻，在该时刻上，在停止阶段之后进行这个燃烧室的第一次点火。在这个时刻上开始采集转速数据。
对于以后的描述，假设在本例中在重新起动时要被第一个点火的燃烧室是燃烧室66并且在另外的点火顺序中燃烧室68是作为第二个被点火。此外假设燃烧室66的第一次点火在停止阶段224之后的时刻234上进行。
在时刻232上开始内燃机的重新起动，例如基于内燃机60的使用者发出的一个起动愿望。为此，自时刻232起操纵起动系统50，例如一个起动器发电机。然后在时刻234上，在本例中，如上所述，在停止阶段之后对燃烧室66进行第一次点火。同时开始一个时间区段240，在该时间区段中采集内燃机60的转速数据。时间区段240具有一个长度，该长度例如基于一个以曲轴转角度数表示的预定宽度、一个预定数量的被采集的转速数据、或者在燃烧室66点火之后对局部转速最大值的探测来确定。
按照本发明的一个实施形式，在时间区段240中在预定的时间间隔中采集转速数据；但是也可以进行连续的采集。如图2所示，转速数据的采集在本例中在时刻234，242，244，246，248和250上进行，它们例如分别相互间隔10ms(毫秒)。
被采集的转速数据由控制和调节装置46存储在在一个可以通过制和调节装置46使用的存储介质47上。依据被存储的转速数据，控制和调节装置46确定这些数据满足一个预先设定的起动器卸载标准。
按照本发明的一个实施形式，如果采集的转速数据以一个梯度表示了转速升高，该梯度超过一个预定的阈值和/或如果测到一个局部的转速最大值，那么该预先设定的起动器卸载标准被满足。由控制和调节装置46例如通过使用回归算法确定转速升高的梯度。通过确定在第二燃烧室中的局部压缩最大值确定局部的转速最大值，该第二燃烧室要作为在第一个要被点火的燃烧室之后的下一个燃烧室被点火。
在本例中，其中如上所述，燃烧室68作为在燃烧室66之后的下一个燃烧室被点火，假设在燃烧室68中的局部的压缩最大值在时刻250上被确定。相应地，转速数据的采集在时刻250上结束。
如果预定的起动器卸载标准被满足，那么控制和调节装置46使起动系统50的起动器卸载。这优选在时间区段240结束时才实施。由于在本例中在时刻250上确定了局部的转速最大值并且例如假设在时间区段240中确定的转速升高具有一个超过一个预定的阈值的梯度，因此直接地在时刻250之后使起动器卸载。

Claims (12)

1.用于起动具有多个燃烧室(62，64，66，68)的内燃机(60)的方法，其中内燃机(60)具有一个起动系统(50)并且以一个起动-停止功能运行，并且在内燃机(60)运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统(50)以重新起动内燃机(60)，其特征在于，在重新起动内燃机(60)时确定在多个燃烧室(62，64，66，68)中的一个作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)并且在该作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的第一次点火之后采集内燃机(60)的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统(50)的起动器卸载。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，如果采集的转速数据体现了一个具有一个梯度的转速升高，该梯度超过一个预定的阈值，则所述预定的起动器卸载标准被满足。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果采集到一个局部的转速最大值，则所述预定的起动器卸载标准被满足。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，通过确定在一个第二燃烧室(62，64，66，68)中的局部的压缩最大值确定所述局部的转速最大值，其中该第二燃烧室作为在作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)之后的下一个燃烧室要被点火。
5.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在内燃机(60)的所述停止阶段中确定所述作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，这样地确定所述作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的点火角、充气量和喷射正时，使得在实施重新起动之前获知绝对角和各单个气缸的点火角。
7.按照前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在所述作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的第一次点火之后的一个预定的时间区段中采集转速数据。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述预定的时间区段中以预定的时间间隔采集转速数据。
9.按照权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述预定的时间区段具有一个长度，该长度是基于一个以曲轴转角度数表示的预定的宽度、一个预定的数量的被采集的转速数据、或者在所述作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的点火之后对局部的转速最大值的探测来确定的。
10.按照权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，当所述预定的时间区段结束时才使起动系统(50)的起动器卸载。
11.实施用于起动具有多个燃烧室(62，64，66，68)的内燃机(60)的方法的计算机程序，其中内燃机(60)具有一个起动系统(50)并且以一个起动-停止功能运行，并且在内燃机(60)运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统(50)以重新起动内燃机(60)，其特征在于，该计算机程序在重新起动内燃机(60)时确定在多个燃烧室(62，64，66，68)中的一个作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)并且在该作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的第一次点火之后采集内燃机(60)的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统(50)的起动器卸载。
12.具有多个燃烧室(62，64，66，68)的内燃机(60)，其中内燃机(60)具有一个起动系统(50)并且以一个起动-停止功能运行，并且在内燃机(60)运行中的一个停止阶段之后操作该起动系统(50)以重新起动内燃机(60)，其特征在于，在重新起动内燃机(60)时可以确定多个燃烧室(62，64，66，68)中的一个作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)并且在该作为第一个要被点火的燃烧室(62，64，66，68)的第一次点火之后采集内燃机(60)的转速数据，并且如果采集的转速数据满足一个预定的起动器卸载标准，则使起动系统(50)的起动器卸载。
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