CN103590917A - 用于运行内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行内燃机（1）、特别是燃气发动机的方法，该内燃机包括至少三个气缸（2），其中，从每个气缸（2）采集气缸独特的信号（p_max、E），其中，由各气缸（2）的信号（p_max、E）形成额定值（p_median、E_median），根据信号（p_max、E）和额定值（p_median、E_median）的偏差调整相应气缸（2）的至少一个燃烧参数（Q、Z），使信号（p_max、E）追踪额定值（p_median、E_median），其特征在于，形成信号（p_max、E）的中值作为额定值（p_median、E_median）。

Description

用于运行内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行内燃机、特别是燃气发动机的方法，该内燃机包括至少三个气缸，其中，从每个气缸采集气缸独特的气缸信号，由各气缸的信号形成额定值，根据信号和额定值的偏差调整相应气缸的至少一个燃烧参数，使信号追踪额定值。

背景技术

内燃机的气缸通常具有燃烧技术上的区别，也就是说，在全局地调节燃烧参数、如例如燃料量或点火时刻时，各气缸对于内燃机的整个作出的功的独特贡献是不同的。全局地或者发动机全局地调节燃烧参数在本发明的范围内是指，内燃机的所有气缸以对于相应的调整参量的同一个值来运行，亦即例如，在关于燃料量全局调节时每个气缸被以进气门的同一个打开持续时间进气，或者在关于点火时刻全局调节时分别在相应活塞在气缸中的同一个活塞位置（通常以在OT（活塞在气缸中的上止点）之前的曲轴角的度数表达）时激活气缸的点火装置。

气缸的功在往复式活塞发动机中通过与气缸的活塞连杆连接的曲轴被传递到内燃机的工作轴上，其中，电气的发电机常常与工作轴连接，以便将工作轴的机械能转化成电能。在气缸均衡（Zylinder-gleichstellung）的不同可能性的情况下关注，均衡在各个气缸中的峰值压力，以便达到构件的尽可能相等的机械峰值负荷。备选的均衡变型方案重视例如优化发动机效率或者使有害物质排放最小化。

关于气缸均衡调节，在US7,957,889B2中描述，这样匹配对于内燃机的每个气缸的燃料引入，使得每个气缸的最大气缸内部压力或者说气缸峰值压力被调整到带有公差带的共同的目标值上。在此，该目标值由所有的气缸峰值压力的算术平均值产生。

通过气缸峰值压力的均衡，每个气缸基本上承担同一个功率量并且能够避免个别气缸的热力过载。此外，在燃料定量中也考虑爆震的燃烧。因此例如可以规定，超过一定爆震强度的气缸不得到提高的燃料输送，以便避免更强的爆震和可能的机械损伤。

至今描述的系统使用气缸独特的信号的、如例如气缸峰值压力的算术平均值作为用于气缸均衡调节的目标值。然而使用算术平均值有如下的缺点，即，强烈的异常测值对算术平均值具有显著的作用。因此例如具有不良燃烧的或者其气缸压力信号不准确或者错误（例如由于故障的传感器或者由于传感器的老化效应或者由于在信号传递和/或信号处理中的电磁感应干扰）的气缸对用于所有气缸峰值压力的目标值有明显的并且特别是不希望的影响。

发明内容

因此，本发明的任务在于，避免上述的缺点并且给出一种相对于现有技术改进的、用于运行内燃机的方法。特别是用于气缸均衡调节的目标值或者说额定值应该比在至今已知的方法中更健壮。

按照本发明，该任务通过权利要求1的特征来解决。本发明的有利的设计方案在从属权利要求中给出。

因此，按照本发明规定，形成信号的中值作为额定值。

通常也被称为中位数或者0.5分位数的中值是抽样分布的位置参数，其中，在本发明的范围内，所采集的气缸独特的信号的分布是抽样分布。在内燃机的控制或者调节能够基于的、已知的控制或者调节系统中，通常不规定中值的求得或输出并因此在已知的方法中不进行中值的求得或输出。

与算术平均值不同地，在算术平均值时抽样分布的所有值相加并且除以各个值的数量，中值将抽样分布分为两个相同大小的半部。通过如下方法可以确定中值，即，将信号首先按照其信号值升序排列。如果信号的数量是奇数（例如在奇数数量的气缸时），则中间那个信号的信号值是中值。如果信号的数量是偶数（例如在偶数数量的气缸时），则可以通过形成排列好的抽样分布的中间两个信号值的算术平均值来求得中值。

中值的重要特性是，与常常也简单地称为平均值或者均值的算术平均值相比，中值相对于在抽样分布之内的异常测值或者极端偏差的值明显更健壮。

通过所建议的解决方案，因此明确地不是形成信号值的算术平均值并且不是将其作为额定值使用，而是形成信号值的中值并且将其作为额定值使用。

优选地可以规定，从每个气缸采集以下气缸独特的信号中的至少一个：气缸内部压力、气缸废气温度、氮氧化物排放量、燃烧用空气比例。一种特别的实施变型方案规定，采集燃烧循环的最大的气缸内部压力作为信号。

为了得到更好的信号质量和因此更高的调节品质，优选地可以规定，作为气缸的信号，在10至1000个燃烧循环、优选40至100个燃烧循环上按时间滤波所采集的信号。

在本发明的一种优选的实施形式中可以规定，如果气缸的信号与额定值的偏差超过能预定的公差值，则调整该气缸的燃烧参数。由此可以达到更平静的调节动力学。

按照一种特别优选的实施形式可以规定，作为燃烧参数，调整用于相应气缸的燃料量。在此，在预燃室点火的内燃机中可以是用于气缸的相应主燃烧室的燃料量。如果气缸的信号小于额定值，则可以提高用于该气缸的燃料量；而如果气缸的信号大于额定值，则可以降低用于该气缸的燃料量。在此，优选地可以为每个气缸设有一个燃料定量阀，其中，为了调整用于气缸的燃料量，调整相应燃料定量阀的打开持续时间。这样的燃料定量阀可以优选地是进口喷射阀，该进口喷射阀设置在气缸的进气歧管的区域中。在此也可以使用下述的进口喷射阀，这些进口喷射阀例如仅能实现完全打开的或者完全关闭的位置。在此，打开持续时间可以定义为如下的时间段，阀在该时间段中处于其完全打开的位置。但普遍地也可以使用行程受控制的阀，在这些阀中为了调整用于气缸的燃料量而调整阀的打开持续时间和/或打开行程。

在此，关于燃烧参数：燃料量的调节可以根据所使用的气缸独特的信号按照如下表1来进行。在此，表1的列1列出相应的气缸独特的信号和用于采集相应信号的适合的可能性。如果气缸的相应信号小于额定值，则按照表1的列2提高用于该气缸的燃料量。如果气缸的相应信号大于额定值，则按照表1的列3降低用于该气缸的燃料量。在此，额定值分别是内燃机的所有气缸的相应信号的中值。在此，例如通过提高配设给气缸的燃料定量阀的打开持续时间，可以为该气缸提高燃料量。相应地通过减小配设给气缸的燃料定量阀的打开持续时间，可以降低用于该气缸的燃料量。

表1：关于燃料量的调节干预

在另一种优选的实施形式中可以规定，作为燃烧参数，调整用于相应气缸的点火时刻。在此，优选地可以为每个气缸设有一个点火装置，其中，以在OT（活塞在气缸中的上止点）之前的曲轴角的度数调整点火装置的点火时刻。

点火时刻通常以在OT（活塞在气缸中的上止点）之前的曲轴角的度数来表达并因此说明，相应的点火装置何时被触发用于点燃在气缸或者燃烧室中的燃料或燃料空气混合物。在此，点火装置可以是火花塞（例如电极火花塞或者激光火花塞）或者是用于进行例如柴油燃料的预喷入的预喷射器。也可以使用预燃室作为点火装置。通常用于内燃机的每个气缸的点火时刻利用同一个、全局预定的值（全局的预定值）——以在OT之前的曲轴角的度数表达——来确定。该值例如为在OT之前20至30度的曲轴角，其中，该值可以根据内燃机的转速和/或根据所使用的点火装置来确定。该全局的预定值可以由点火时刻特性曲线族导出，在该点火时刻特性曲线族中根据内燃机的功率和/或增压空气压力和/或增压空气温度和/或发动机转速储存有对于点火时刻适合的值。

在本发明的一种优选的实施形式中可以规定：如果气缸的信号小于额定值，则（相对于全局的预定值）将用于该气缸的点火时刻调整成更早的；而如果气缸的信号大于额定值，则（相对于全局的预定值）将用于该气缸的点火时刻调整成更晚的。

在此，关于燃烧参数：点火时刻的调节可以根据所使用的气缸独特的信号按照如下表2来进行。在此，表2的列1列出相应的气缸独特的信号和用于采集相应信号的适合的可能性。如果气缸的相应的信号小于额定值，则按照表2的列2为该气缸调整更早的点火时刻。如果气缸的相应的信号大于额定值，则按照表2的列3为该气缸调整更晚的点火时刻。在此，额定值相应地是内燃机的所有气缸的相应信号的中值。

表2：关于点火时刻的调节干预

按照一种特别优选的实施形式可以规定，为了调整所述至少一个燃烧参数求得参数值，其中，优选所述参数值包含能预定的发动机全局的目标值和气缸独特的差值。

气缸独特的差值可以关于燃烧参数：点火时刻的调整例如位于在OT之前的曲轴角的+/-4度范围内、优选位于在OT之前的曲轴角的+/-2度范围内。

能预定的目标值可以是全局的值，该全局的值对于内燃机的所有气缸有效。

关于调整作为燃烧参数的点火时刻的、能预定的目标值可以是用于在稳定的燃气发动机的气缸中的点火时刻的、全局的预定值。在此，能预定的目标值可以由点火时刻特性曲线族导出。在点火时刻特性曲线族中可以根据内燃机的功率和/或增压空气压力和/或增压空气温度和/或发动机转速储存有对于点火时刻适合的值。在此，在点火时刻特性曲线族中储存的值可以在试验台上求得。

关于调整作为燃烧参数的燃料量的、能预定的目标值可以是用于稳定的燃气发动机的气缸的燃料定量阀或者进气门的打开持续时间的、发动机全局的基值。

基本上可以在空气受引导的和燃料受引导的燃烧方法之间区别在内燃机中使用的燃烧方法。在空气受引导的燃烧方法中根据内燃机的运行点和用于燃料-空气比例的能预定的目标值求得例如要定量的燃料量，以便得到确定的排放量或者确定的增压空气压力。在此使用的发动机调节装置通常包括排放调节器。在燃料受引导的或者燃气受引导的燃烧方法中根据内燃机的运行点和用于内燃机的功率和/或转速的能预定的目标值求得要定量的燃料量。燃料受引导的燃烧方法特别是在内燃机的变速运行时、在内燃机独立运行（Inselbetrieb）时、在发动机启动时或者在内燃机的空转时应用。在此使用的发动机调节装置通常包括功率调节器和/或转速调节器。

例如在空气受引导的燃烧方法中使用排放调节器，对于该空气受引导的燃烧方法优选地可以规定，所述能预定的目标值由能预定的燃料-空气比例求得，其中，优选所述能预定的燃料-空气比例由内燃机的输出功率的功率当量、优选与内燃机连接的发电机的电功率、和/或由内燃机的增压空气压力和/或由发动机转速求得。

在本发明的范围内，功率当量被理解为内燃机的实际机械功率或者相当于机械功率的替代参量。在此，例如可以涉及与内燃机连接的发电机的电功率，该电功率由发电机的功率输出来测量。在此，也可以是内燃机的计算出的机械功率，该机械功率由发动机转速和转矩或者由发电机的电功率和发电机的效率计算。在此，如果消耗器的功率消耗准确地通过转速已知，则也可以仅涉及发动机转速。此外，功率当量也可以是指示的平均压力，该指示的平均压力以已知的方式可以由气缸内部压力变化曲线求得，或者是有效的平均压力，该有效的平均压力以已知的方式可以由输出的转矩或者由电功率或机械功率算出。在此可以由在有效的平均压力、气缸的工作容积和在做功冲程中所做的功之间的已知的关系在接下去的顺序中求得内燃机的功率当量。

能预定的燃料-空气比例可以以本身已知的方式由内燃机的功率和增压空气压力求得。这样可以例如按照EP 0 259 382 B1求得用于构成为燃气发动机的内燃机的、能预定的燃料-空气比例。

在此用于进气持续时间的能预定的目标值可以由进气门的通流特性和存在于进气门上的边界条件（如例如燃烧气体的压力和温度、进气管压力或者增压空气压力）求得。由在燃气发动机的进气管中的条件、特别是由增压空气压力和增压空气温度可以求得燃气发动机的空气质量当量（相当于空气质量的值）。利用能预定的燃料-空气比例由此可以确定用于燃烧气体质量的额定值。利用进气门的通流特性和在进气门上的边界条件然后可以求得用于进气门的所需的全局的打开持续时间或者进气持续时间，以便将先前求得的燃烧气体质量引入到燃气发动机中。在本示例中，该全局的进气持续时间与能预定的目标值相当。

在气体受引导的燃烧方法中例如使用功率调节器和/或转速调节器，对于该气体受引导的燃烧方法优选地可以规定，根据内燃机的输出功率的功率当量和能预定的目标功率当量的偏差和/或根据内燃机的发动机转速和内燃机的能预定的目标转速的偏差求得所述能预定的目标值。

在此可以设有功率调节器，该功率调节器根据内燃机的输出功率（实际功率）的当前功率当量（例如与内燃机连接的发电机的所测量的电功率）和内燃机的能预定的目标功率当量（额定功率）的偏差求得用于燃料质量流的、发动机全局的预定值。备选地或者附加地可以设有转速调节器，该转速调节器根据内燃机的当前的发动机转速（实际转速）和内燃机的能预定的目标转速（额定转速）的偏差求得用于燃料质量流的、发动机全局的预定值。由用于燃料质量流的、所求得的目标值可以在接下去的顺序中求得能预定的目标值（例如用于燃料定量阀的、发动机全局的打开持续时间或者用于点火装置的点火时刻的、发动机全局的预定值）。

一种特别的实施变型方案规定，所述气缸独特的差值包括气缸独特的预控制值，其中，优选气缸独特的预控制值由增压空气压力并且优选附加地由内燃机的增压空气温度求得。在此，气缸独特的预控制值可以源于在内燃机的起动期间的测量并且对于用于采集气缸独特的信号的传感器失灵或者被干扰的情况也可以例如被用作返回值（Rückfallwert）。

气缸独特的预控制值可以考虑例如在进气管中和/或在燃气发动机的气体管路中的气体动力学以及相应的构件公差，其中，气体动力学可以通过模拟或者测量来求得。此外，构件公差的气体动力学以及作用受增压空气压力、发动机转速和增压空气温度影响。因此有利的是，适合的气缸独特的预控制值由如下的特性曲线族导出，该特性曲线族包括用于不同的增压空气压力和增压空气温度的相应值。因此在燃气发动机起动时可以采集相应的测量数据或者通过试验或者模拟可以求得相应的特性曲线族。也可能的是，通过在燃气发动机运行期间的在线测量产生适应的特性曲线族。

已经证实为特别有利的是，气缸独特的差值被加载以平衡值，其中，平衡值等于气缸独特的差值的算术平均值。这点是有利的，特别是为了在至今没有气缸均衡或者仅以全局调节器运行的内燃机中安装或者加装所建议的解决方案。通过气缸独特的差值的这种修正特别是可以达到，全局定量的燃料量不受所建议的解决方案影响并且不必匹配内燃机的必要时存在的全局的排放调节。因为用于相应点火时刻的值也可以注入到全局的发动机调节装置中，所以可以通过气缸独特的差值的修正也关于调整点火时刻避免对全局的发动机调节装置的不希望的作用。

在本发明的一种优选的实施形式中可以规定，为每个气缸监测燃烧状态并且关于能预定的额定状态将该燃烧状态评估为正常或者异常，其中，如果气缸的燃烧状态被评价为正常，则仅调整该气缸的燃烧参数。在此作为燃烧状态监测在燃烧中的爆震和/或炽热点火和/或断火，其中，如果没有识别出在燃烧中的爆震和/或炽热点火和/或断火，则气缸的燃烧状态被评估为正常。

附图说明

借助以下的对附图的说明阐述本发明的其他细节和优点。图中：

图1a示出一个内燃机的多个气缸在多个燃烧循环上的气缸内部压力变化曲线和分别由此求得的算术平均值和中值，

图1b示出按照图1a的带有气缸的气缸内部压力传感器的被干扰的气缸压力信号的示图，

图2示出一个内燃机，该内燃机带有多个气缸和一个用于按照所建议方法的一种实施变型方案运行内燃机的调节装置，

图3示出一个内燃机的三个气缸的示意图和一个用于按照所建议方法的一种实施变型方案运行内燃机的调节装置，

图4示出带有一个带有燃料受引导的燃烧方法的内燃机按照图3的示意图，

图5示出一个所建议的调节装置的示意性细节图，

图6示出所建议方法的另一种实施变型方案的、按照图3的示意图，以及

图7示出所建议方法的另一种实施变型方案的调节装置的示意性细节图。

具体实施方式

图1a示例性地示出一个内燃机1的多个气缸2在多个燃烧循环c上的最大气缸内部压力或者说气缸峰值压力p_max的气缸独特的信号的相应变化曲线。在至今已知的用于气缸均衡的方法中，为每个燃烧循环c分别形成所采集的气缸独特的信号p_max的算术平均值p_mean并且将其作为用于调节的指令参量考虑。由此，异常测值明显地对指令参量并因此对整个气缸均衡调节产生作用。

而在所建议方法中不是形成气缸独特的信号p_max的算术平均值，而是形成中值或者说中位数作为额定值p_median。该额定值p_median然后形成用于气缸均衡调节的指令参量。通过使用所有气缸独特的信号p_max的中值，产生用于调整燃烧参数（例如每个单独的气缸2的燃料量或者气体剂量）的更稳定的目标值。由此可以使带有干扰量的个别气缸峰值压力的影响最小化。因此能够达到更稳定的和更精确的气缸均衡，因为额定值p_median经受更小的波动。此外通过使用中值特别是在短暂的发动机运行中（例如在负载跳跃时）达到各气缸2的更好的均衡。特别是当使用所采集的信号p_max在多个燃烧循环c上按时间滤波的信号作为相应的气缸独特的信号时，就是这种情况。由此通过中值相对于算术平均值的更高的稳定性，也可以缩短在多个燃烧循环c上的滤波时间。

图1b示出与图1a相似的示图，其中，内燃机1的气缸2的信号p_max*由于受干扰的气缸内部压力传感器4而具有歪曲的值。在按照现有技术基于算术平均值的调节中，在此考虑的指令参量p_mean受到个别传感器信号的干扰强烈地影响。在这样的基于算术平均值p_mean的调节中，在所示的情况下（至少在歪曲的燃烧循环区域c1中）对于每个带有可信的气缸峰值压力p_max的气缸减少燃料剂量，而对于带有受干扰的信号p_max*的气缸2将提高燃料剂量。在关于气缸峰值压力p_max的算术平均值p_mean的调节中，因此个别受干扰的信号p_max*引起所有气缸2的明显的不均衡。

但如果按照所建议方法使用气缸峰值压力p_max的中值作为目标参量或者说额定值p_median，则额定值p_median仅轻微地受到直至甚至不受到被干扰的信号p_max*影响。仅在带有受干扰的信号p_max*的气缸2中可能产生调节偏差。然而能够维持所有其他气缸2的均衡。

总体上利用所建议的基于中值的气缸均衡可以达到带有更高精度的健壮的发动机调节、同时改善在短暂的发动机运行中的特性。

图2示出一个带有三个气缸2的内燃机1。在每个气缸2上设置一个气缸压力传感器4，以便采集气缸独特的信号。气缸独特的信号可以是气缸内部压力p_cyl的在时间上的变化曲线或者在一个燃烧循环c上的最大的气缸内部压力p_max。气缸独特的信号也可以是最大气缸内部压力p_max在多个燃烧循环c上的随时间滤波的信号，例如在10至1000个燃烧循环c、优选40至100个燃烧循环c上。一个气缸2的所采集的气缸独特的信号通过一个信号导线14输送给一个调节装置7，其中，最大的气缸内部压力p_max在一个燃烧循环c上的求得或者最大气缸内部压力p_max在多个燃烧循环c上的随时间的滤波也可以通过调节装置7进行。如以下所述，通过调节装置7按照所建议方法为各气缸2求得各一个气缸独特的要定量的燃料量Q作为燃烧参数并且借助于控制导线15将该燃料量通知给相应的燃料定量阀3。通过燃料定量阀3将相应的气缸独特的燃料量Q定量到气缸2中并因此使气缸独特的信号按照所建议方法追踪通过调节装置7形成的额定值——气缸独特的信号的中值。

图3示出一个带有空气受引导的燃烧方法的内燃机1的三个气缸2的示意性方框图。每个气缸2配设有一个燃料定量阀3，其中，通过相应的燃料定量阀3能够调整输送给相应气缸2的燃料量Q。在此，一个调节装置7通过如下方式操控各燃料定量阀3，即，调节装置7以气缸独特的参数值t_cyl形式输出燃料定量阀3的相应的气缸独特的打开持续时间。

燃料定量阀3在该示例中构造成进口喷射阀，这些进口喷射阀仅识别完全打开的状态和完全关闭的状态。在燃料定量阀3的完全打开的状态中，将以燃气形式的燃料喷入到与燃料定量阀3相配的气缸2的进气歧管中。通过燃料定量阀3的打开持续时间因此能够为相应的气缸2确定燃料量Q。

从每个气缸2采集气缸独特的信号p_max并且将其输送给调节装置7。在此，气缸独特的信号p_max相当于相应气缸2在一个燃烧循环c期间的最大的气缸内部压力。在所示的示例中，气缸独特的信号p_max输送给调节装置7的一个差值计算装置8。差值计算装置8为每个气缸2或者为每个燃料定量阀3求得一个差值Δt_cyl，该差值分别被加上一个能预定的目标值t_g，由此对于每个燃料定量阀3产生一个气缸独特的打开持续时间作为参数值t_cyl。

能预定的发动机全局的目标值t_g在所示的示例中由一个能预定的燃料-空气比例λ求得，其中，能预定的燃料-空气比例λ通过一个排放调节器5a由内燃机1的输出功率的功率当量P（例如与内燃机1连接的发电机的测量的电功率）和/或由内燃机1的增压空气压力p_A和/或由发动机转速n求得。除了燃料-空气比例λ之外，内燃机1的增压空气的压力p_A和温度T_A、燃料输送的压力p_G和温度T_G以及发动机转速n可以附加地注入到目标值计算装置6中。此外，燃料定量阀3的流量特性值（例如按照多变流动方程的有效流动直径或者Kv值）以及燃料或者燃料气体的特征参量（例如气体密度、多变指数或者热值）还可以注入到目标值计算装置6中。目标值计算装置6由此求得能预定的目标值t_g，该目标值相当于对于所有燃料定量阀3打开持续时间的发动机全局的打开持续时间基值。

通过差值计算装置8为每个单个的燃料定量阀3求得一个气缸独特的打开持续时间偏移量或者说差值Δt_cyl。这些气缸独特的差值Δt_cyl与相应气缸2的气缸峰值压力p_max和所有气缸2的气缸峰值压力p_max的中值p_median的偏差有关。发动机全局的打开持续时间基值t_g和气缸独特的打开持续时间偏移量Δt_cyl的相应总和给出对相应燃料定量阀3的驱动电子装置下命令的目标打开持续时间t_cyl。

备选或者附加于使用最大的气缸内部压力p_max作为气缸独特的信号，也以虚线绘出相应的气缸独特的气缸废气温度T_E的使用。在此，由气缸独特的气缸废气温度T_E与在所有气缸2上的气缸废气温度T_E的中值的偏差也可以算出相应的气缸独特的打开持续时间偏移量Δt_cyl。气缸独特的气缸废气温度T_E例如可以当不构建气缸内部压力传感器4时作为备选方案使用，或者当气缸压力信号失灵时也作为返回解决方案使用，以便提高在气缸压力传感器失灵的情况下内燃机1的可用性。

图4示出按照图3的方框图，其中，在这种情况下内燃机1以一种气体受引导的燃烧方法运行。能预定的发动机全局的目标值t_g在所示的示例中通过一个调节器5b求得，该调节器可以包括一个功率调节器和/或一个转速调节器。对于功率调节器，在此除了内燃机1的输出功率（实际功率）的功率当量P之外，内燃机1的能预定的目标功率当量P_S（额定功率）也可以用作输入参量；而对于转速调节器，除了内燃机1的相应当前的发动机转速n（实际转速）之外，内燃机1的能预定的目标转速n_S（额定转速）可以用作输入参量。在调节器5b中，为燃料质量流m求得一个发动机全局的预定值，由该预定值在接下去的顺序中在一个目标值计算装置6中求得能预定的发动机全局的目标值t_g，例如对于燃料定量阀的发动机全局的打开持续时间或者对于用于点火装置的点火时刻的发动机全局的预定值。

图5示出一个按照图3的方框图，其中，详细地示出调节装置7以及差值计算装置8。该示图详细地示出对于内燃机1的仅一个气缸2的调节过程。在此，内燃机1的其他气缸2以虚线绘出。

在每个气缸2中设置有一个气缸内部压力传感器4。在此，一个气缸内部压力传感器4能够采集气缸内部压力p_cyl在一个燃烧循环c上的变化曲线。最大值采集装置9在此可以求得相应气缸2在上一燃烧循环c中的最大的气缸内部压力p_max或者说峰值压力。

所有气缸2的峰值压力被作为气缸独特的信号p_max输送给一个额定值计算装置10。该额定值计算装置10由各气缸独特的信号p_max形成中值并且将其作为额定值p_median输出。在额定值调节器11中求得气缸2的信号p_max与额定值p_median的偏差并且在接下去的顺序中求得对于配设给所述气缸2的燃料定量阀3的差值Δt_cyl。在此，相应的差值Δt_cyl被加上一个发动机全局的、能预定的目标值t_g，由此产生用于燃料定量阀3的打开持续时间作为参数值t_cyl。在此如在图3中所描述的，能预定的目标值t_g由内燃机1的排放调节器求得。该目标值基本上也可以由内燃机1的转速调节器和/或功率调节器（如在图4中所描述）求得。

在所示的示例中，相应的差值Δt_cyl包括一个气缸独特的预控制值t_p，该预控制值通过预控制值计算装置12由内燃机1的增压空气压力p_A和/或增压空气温度T_A和/或发动机转速n求得。在此，该相应的预控制值t_p可以例如通过在内燃机1起动时的测量求得并且储存在特性曲线族内。

额定值调节器11普遍地可以例如构造成P调节器、PI调节器或PID调节器。但也可以使用其他的调节构思和调节类型，如例如LQ调节器、鲁棒调节器或者模糊调节器。

为了避免对全局的发动机调节和特别是对排放调节器5a的不希望的作用，差值Δt_cyl分别附加地还被加载一个来自平衡值计算装置13的平衡值t₀。该对于所有差值Δt_cyl相等的平衡值t₀等于所有气缸2的差值Δt_cyl的算术平均值并且可以是正的或者负的。因此所建议的方法整体上也能够加装在如下的内燃机1中，该内燃机至今没有气缸均衡或者仅以全局调节器运行，而该附加的调节对全局的发动机调节没有作用。

图6示出与图3相似的示意性方框图，其中，但利用本发明的所示的实施形式不是调整用于气缸2的燃料量Q、而是调整设置在气缸2上或者在气缸中的点火装置18的点火时刻Z。在此，对于点火时刻Z的能全局预定的目标值t_g（全局预定值）由一个点火时刻特性曲线族16求得，其中，在点火时刻特性曲线族16中根据内燃机1的功率或者功率当量P和/或增压空气压力p_A和/或增压空气温度T_A和/或发动机转速n储存有用于全局预定值t_g的适合的值。相应的通过调节装置7求得的参数值t_cyl（作为在OT之前曲轴角的度数来表达）被通知给点火控制装置17。点火控制装置17在相应给出的点火时刻Z激活相应的点火装置18。在此在本示例中，如果气缸2的气缸峰值压力p_max小于额定值p_median，则相对于全局预定值t_g将该气缸2的点火时刻Z调整成更早的，而如果气缸2的气缸峰值压力p_max大于额定值p_median，则相对于全局预定值t_g将该气缸2的点火时刻Z调整成更晚的。

图7示出本发明的另一种实施形式的、与图5相似的示意性方框图，其中，但不是调整用于气缸2的燃料量Q、而是调整设置在气缸2上或者在气缸中的点火装置18的点火时刻Z。在本示例中，由NOx探测器19在燃烧循环c上相应地采集气缸2的氮氧化物排放量E_cyl并且将其输送给评价单元20。评价单元20由在一个燃烧循环c上的氮氧化物排放量E_cyl的随时间的变化曲线求得被滤波的排放值，该排放值作为气缸独特的信号E被输送给额定值计算装置10。额定值计算装置10由所有气缸2的气缸独特的信号E形成中值并且将该中值作为额定值E_median输出给额定值调节器11。在额定值调节器11中求得气缸独特的信号E与额定值E_median的偏差并且据此求得对于配设给相应气缸2的点火装置18的点火时刻Z的差值Δt_cyl。在此，相应的差值Δt_cyl被加上一个发动机全局的、能预定的目标值t_g，由此以在OT之前的曲轴角度数产生点火时刻Z作为参数值t_cyl，该参数值被通知给一个点火控制装置17，其中，点火控制装置17在给出的点火时刻Z激活点火装置18（例如火花塞）。在此如在图6中所描述的，能预定的目标值t_g由一个点火时刻特性曲线族16求得。

Claims (20)

1.用于运行内燃机（1）、特别是燃气发动机的方法，该内燃机包括至少三个气缸（2），其中，从每个气缸（2）采集气缸独特的信号（p_max、E），其中，由各气缸（2）的信号（p_max、E）形成额定值（p_median、E_median），根据信号（p_max、E）和额定值（p_median、E_median）的偏差调整相应气缸（2）的至少一个燃烧参数（Q、Z），使信号（p_max、E）追踪额定值（p_median、E_median），其特征在于，形成信号（p_max、E）的中值作为额定值（p_median、E_median）。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，从每个气缸（2）采集以下气缸独特的信号中的至少一个：气缸内部压力（p_cyl）、气缸废气温度（T_E）、氮氧化物排放量（E）、燃烧用空气比例。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，采集燃烧循环（c）的最大的气缸内部压力（p_max）作为信号。

4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，作为气缸的信号，在10至1000个燃烧循环（c）上、优选在40至100个燃烧循环（c）上按时间滤波所采集的信号（p_max、E）。

5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，如果气缸（2）的信号（p_max、E）与额定值（p_median、E_median）的偏差超过能预定的公差值，则调整该气缸（2）的燃烧参数（Q、Z）。

6.按照权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，作为燃烧参数，调整用于相应气缸（2）的燃料量（Q）。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，如果气缸（2）的信号（p_max、E）小于额定值（p_median、E_median），则提高用于该气缸（2）的燃料量（Q）。

8.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，如果气缸（2）的信号（p_max、E）大于额定值（p_median、E_median），则降低用于该气缸（2）的燃料量（Q）。

9.按照权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，为每个气缸（2）设有一个燃料定量阀（3），其中，为了调整用于气缸（2）的燃料量（Q），调整相应燃料定量阀（3）的打开持续时间（t_cyl）。

10.按照权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，作为燃烧参数，调整用于相应气缸（2）的点火时刻（Z）。

11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，如果气缸（2）的信号（p_max、E）小于额定值（p_median、E_median），则将用于该气缸（2）的点火时刻（Z）调整成更早的。

12.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，如果气缸（2）的信号（p_max、E）大于额定值（p_median、E_median），则将用于该气缸（2）的点火时刻（Z）调整成更晚的。

13.按照权利要求10至12之一所述的方法，其特征在于，为每个气缸（2）设有一个点火装置（18），其中，以在上止点之前的曲轴角的度数（t_cyl）调整所述点火装置（18）的点火时刻（Z）。

14.按照权利要求1至13之一所述的方法，其特征在于，为了调整所述至少一个燃烧参数（Q、Z），求得参数值（t_cyl），其中，优选所述参数值（t_cyl）包含能预定的、发动机全局的目标值（t_g）和气缸独特的差值（Δt_cyl）。

15.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，所述能预定的目标值（t_g）由能预定的燃料-空气比例（λ）求得，其中，优选所述能预定的燃料-空气比例（λ）由内燃机（1）的输出功率的功率当量（P）、优选与内燃机（1）连接的发电机的电功率、和/或由内燃机（1）的增压空气压力（p_A）和/或由发动机转速（n）求得。

16.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，根据内燃机（1）的输出功率的功率当量（P）和能预定的目标功率当量（P_S）的偏差和/或根据内燃机（1）的发动机转速（n）和内燃机（1）的能预定的目标转速（n_S）的偏差求得所述能预定的目标值（t_g）。

17.按照权利要求14至16之一所述的方法，其特征在于，所述气缸独特的差值（Δt_cyl）包括气缸独特的预控制值（t_p），其中，优选所述气缸独特的预控制值（t_p）由内燃机（1）的增压空气压力（p_A）并且优选附加地由增压空气温度（T_A）求得。

18.按照权利要求14至17之一所述的方法，其特征在于，所述气缸独特的差值（Δt_cyl）被加载以平衡值（t₀），其中，所述平衡值（t₀）相当于气缸独特的差值（Δt_cyl）的算术平均值。

19.按照权利要求1至18之一所述的方法，其特征在于，为每个气缸（2）监测燃烧状态并且关于能预定的额定状态将该燃烧状态评估为正常或者异常，其中，如果气缸（2）的燃烧状态被评价为正常，则仅调整该气缸（2）的燃烧参数（Q、Z）。

20.按照权利要求19所述的方法，其特征在于，作为燃烧状态，监测在燃烧中的爆震和/或炽热点火和/或断火，其中，如果没有识别出在燃烧中的爆震和/或炽热点火和/或断火，则气缸（2）的燃烧状态被评估为正常。

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