CN103649504A - 用于运行内燃机的方法和机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行驱动装置（1）的方法，所述驱动装置为了提供驱动力矩而包括具有多个在正常运行中分别提供转矩贡献的气缸（10、11、12、13）的内燃机（2）以及至少一个与所述内燃机作用连接的电机（3）。在此规定，在诊断模式中对至少一个表征的工作参量进行气缸选择性的测量，为此在所述诊断模式中仅仅运行有待测量的气缸（10、11、12、13）并且通过所述电机（3）来模仿其余的气缸（10、11、12、13）的转矩贡献。

Description

用于运行内燃机的方法和机构
技术领域
本发明涉及一种用于运行驱动装置的方法，所述驱动装置为了提供驱动转矩而包括具有多个在正常运行中分别提供转矩贡献的气缸的内燃机以及至少一个与所述内燃机作用连接的电机。
此外，本发明涉及一种计算机程序产品，该计算机程序产品具有保存在机器可读的载体上的、用于实施上面提到的方法的程序代码。
背景技术
开头提到的类型的方法从现有技术中为人所知。因此，比如公开文献DE 101 16 749 A1展示了一种驱动装置，该驱动装置包括内燃机和电机，为了提供驱动转矩而操控所述内燃机和所述电机，因而在正常运行中所述内燃机的每个气缸都提供转矩贡献。为了提供所期望的转矩并且为了得到最佳的有效功率和燃料利用率，在分开的运行模式中激活或者停用所述内燃机的所选出的气缸。
除此以外，从公开文献WO 01/59282 A1中知道，在诊断模式中作为表征的工作参量来对气缸个性化地输出的转矩或者说转矩贡献和/或气缸个性化的燃烧室压力实施气缸个性化的测量，其中对于所述气缸个性化的转矩差的确定间接地根据对于所述内燃机的运转平稳性的测评借助于曲轴转速传感器来实施。
一种类似的方法在专利申请EP 1 849 979 A2中得到了公开，其中测量在废气中的气缸个性化的燃料-新鲜气体-比例。
发明内容
所述按本发明的方法的突出之处在于，在诊断模式中对至少一个表征的工作参量进行气缸选择性的测量，为此在诊断模式中仅仅运行有待测量的气缸并且通过所述电机来模仿其余的气缸的转矩贡献。所述按本发明的方法的优点是：所述驱动转矩在总体上得到保持，使得具有所述驱动装置的车辆的驾驶员没有感觉到差别，同时仅仅运行有待测量的气缸并且由此在不取决于其余的气缸的情况下检测所述有待测量的气缸的表征的工作参量并且没有通过所述内燃机的其余的气缸来歪曲测量结果。通过所述电机来模仿其余的气缸的转矩贡献，由此所述驱动装置在所述诊断模式中关于所述驱动转矩与在正常的运行模式中表现一样。因此，所述驱动装置的驱动转矩比如也可以在所述诊断模式中提高或者降低。由此尤其也可以通过仅仅一个唯一的传感器的设置来实施对于所述表征的工作参量的气缸个性化的测量，其中所述传感器被设置在所述气缸的共同的排气系统中。当然也可以设想，将所述气缸划分为两个或者多个底座，为所述底座分别分配了一个具有布置在其中的相应的传感器的排气系统。
特别优选根据当前能够通过所述电机提供的转矩来设定或者实施所述诊断模式。由此保证，所述电机也始终至少在最小时间间隔里模仿其余的气缸的转矩贡献。如果所述电机不能够模仿其余的气缸的转矩贡献，那就阻止所述诊断模式，因为否则后果便是所述驱动装置的转矩突然下降。优选根据被分配给所述电机的蓄能器的当前的充载状态来设定或者实施所述诊断模式。在这种情况下尤其规定，如果所述蓄能器的当前的充载状态低于能够预先给定的阈值，那就阻止所述诊断模式。
按照本发明的一种有利的改进方案规定，实施所述诊断模式如此之久，直到检测到了所述有待测量的气缸的表征的工作参量。所述其余的气缸的转矩贡献由此如此之久地通过所述电机来模仿，直到可靠并且明确地检测到了所述有待测量的气缸的表征的工作参量。尤其附加地规定，根据所述电机的当前的充载状态如上面所描述的那样来限定这个持续时间，从而避免对于所述蓄能器的过度负荷。优选实施所述诊断模式如此之久，直到排出了所述其余的气缸的废气混合物并且由此还仅仅所述有待测量的气缸的废气可供使用。
按照本发明的一种优选的改进方案规定，在所述诊断模式中在所有气缸中先后测量所述表征的工作参量。由此始终运行着一个气缸，而其余的气缸的转矩贡献则通过所述电机来模仿。随后所述气缸中的另一个气缸提供其转矩贡献，而其余的、也就是此前提供转矩的气缸停用并且通过所述电机来模仿。由此明确地测量或者确定用于每个气缸的表征的工作参量。
按照一种作为替代方案的实施方式规定，在所述诊断模式中仅仅测量一个不可信的气缸并且尤其随后又结束所述诊断模式。不可信的气缸在此应该是指内燃机的一种气缸，该气缸被怀疑没有或者没有足够精确地满足关于所述工作参量的额定值。在此，不可信的气缸比如可以根据气缸选择性的测量按照一种来自现有技术的方法来检测并且随后通过所述按本发明的方法来确认或者详细来讲或者以更高的精度来测量。
此外优选规定，将所述其余的气缸的、也就是所述被停用的气缸的进气阀关闭，用于测量所运行的气缸的气缸个性化的换气。这一点当然也可以仅仅在以下情况中进行：所述驱动装置或者所述内燃机设有相应的阀传动装置，所述阀传动装置允许个性化地操纵它的阀。如果将所述其余的气缸的进气阀和排气阀关闭，那就仅仅通过所述有待测量的气缸来输送空气，以便测量空气的气缸个性化的影响。
优选规定，在有待测量的气缸作出其转矩贡献期间，所述电机产生支持的或者反作用的转矩。为了测量特定的表征的工作参量，有待测量的气缸的、更高的或者更低的负荷可能是有利的。但是为了将总驱动力矩保持恒定，所述电机起支持作用或者反作用，而所述气缸则相对于真正的额定贡献作出更低的或者更高的转矩贡献。
特别优选所述有待测量的气缸在所述诊断模式中提供提高的转矩或者被装填或者供应提高的燃料量，由此所述表征的工作参量可以更容易地或者说更明确地来检测。所述电机-如已经提到的那样-优选反作用于此，用于对附加的转矩进行补偿。
所述按本发明的机构的突出之处在于专门设立的控制仪，该控制仪包括用于实施如上面所说明的那样的方法的器件。为所述控制仪优选分配了至少一个用于对所述表征的工作参量进行检测的传感器以及接口，所述接口允许所述控制仪如上面所描述的那样来操控所述内燃机以及所述电机，用于能够对所述工作参量进行气缸个性化的测量。
所述按本发明的计算机程序产品的突出之处在于一种程序代码，该程序代码用于在计算机上执行所述程序时实施上面所说明的方法。
附图说明
下面要借助于附图对本发明进行更详细的解释。附图示出：
图1是驱动装置的简化的图示；并且
图2是一种有利的用于运行所述驱动装置的方法的方框图。
具体实施方式
图1示出了一种用于机动车的驱动装置1，该驱动装置包括内燃机2以及电机3。所述内燃机2在此能够通过能够操纵的接合器4与所述电机3作用连接。另外，所述电机3在输出侧与变速器5相连接，该变速器可以构造为自动变速器或者手动变速器。所述变速器5在输出侧与未详细示出的机动车的这里仅仅勾画出来的传动轴6相连接。此外，所述驱动装置1具有机构7，该机构至少与所述内燃机2及所述电机3相连接，用于对其进行操控。此外，所述机构7与传感器8相连接，该传感器布置在所述内燃机2的排气系统9中，用于检测废气的至少一个特定的参量、比如废气的氧含量。
所述内燃机2具有多个气缸10、11、12和13，这些气缸的排气通道汇入到共同的排气系统9中，从而在所述传感器8的旁边导送所述气缸10-13的所有废气。
下面参照图2，对一种用于运行所述驱动装置的方法进行说明，该方法尤其由所述机构7来实施，所述机构7为此具有专门设立的控制仪，该控制仪包括相应的、用于实施所述方法的器件。
在第一步骤14中开始使用所述驱动装置1并且优选设定正常运行。“正常运行”在此应该是指一种运行，在该运行中所述内燃机2的所有气缸10-13都作出转矩贡献，所述转矩贡献在所述接合器4闭合时作用于所述传动轴6。
在紧随此后的步骤15中激活诊断模式，在所述诊断模式中借助于所述传感器8对至少一个表征的工作参量进行气缸选择性的测量。尤其规定，借助于构造为氧传感器的传感器8在气缸选择性的情况下测量燃料空气比。为此优选运用从现有技术中知道的方法，其中根据所述内燃机1的曲轴的、借助于曲轴传感器来检测的旋转角来确定一种时刻，在该时刻所述气缸10到12中的特定的气缸的废气经过所述传感器8。如果在这过程中发现，所述气缸之一提供所检测的工作参量的、不可信的或者未预料的数值，那就以有利的方式以如下方法继续执行所述诊断方法。
首先在询问步骤16中，将分配给所述电机3的电的蓄能器22的、此前在步骤17中所检测到的、当前的充载状态与此前比如在应用所述驱动装置时预先给定的阈值进行比较。如果所述当前的充载状态处于所述阈值之下，那么要么中断所述诊断程序要么将其停止如此之久，直到所述充载状态达到处于所述阈值之上的数值。这比如可以在所述电机3通过所述内燃机2来驱动时通过所述驱动装置的、在按发电机方式的模式中的运行来实现。作为补充方案或者替代方案，在步骤18中对所述内燃机2的运行范围进行检查并且判断，所述电机3是否可以模仿其余的气缸11-13的缺少的转矩贡献，也就是说是否所述电机3的功率在所述驱动装置1的当前存在的运行范围内是否足以用于提供相应高的转矩。
如果所述当前的充载状态的数值处于所述预先给定的阈值之上，那就继续进行（j）到另一个步骤19，在该步骤19中如此操控所述内燃机2，从而操控此前在步骤15中陷于怀疑之中的气缸、比如10，用于提供其转矩贡献，而将其余的气缸11到13停用，也就是不再利用或者说点火。同时如此操控所述电机3，使得其模仿所述其余的气缸11-13的转矩贡献。换句话说，所述电机3模拟所述气缸11、12和13的缺位的转矩贡献，从而在所述传动轴6上继续加载相同的驱动转矩并且尤其驾驶员也许除了声音上的差别之外没有在行驶状态中觉察到差别。在此实现这一点，即仅仅将有待测量的气缸10的废气导送穿过所述排气系统9。优选没有向其余的气缸11到13输送燃料，并且尤其优选关闭所述其余的气缸11-13的进气阀及排气阀，从而没有空气被抽吸穿过所述气缸11-13并且与所述气缸10的废气相混合。随后所述传感器8在步骤20中仅仅检测离开所述气缸10的废气，由此非常精确地检测所述气缸10的、对于有待测量的表征的工作参量的影响。
维持所述诊断模式如此之久，直到已经明确地检测到所述气缸10的表征的工作参量，但是至少维持所述诊断模式如此之久，直到所述其余的气缸11到13的废气混合物已经离开所述排气系统9或者说已经被排出。
作为λ值的替代方案，也可以测量或者检测有待测量的气缸10的废气温度、废气压力或者也可以测量或者检测其转矩贡献。由此，尤其可以关于燃料的喷射量和/或喷射时刻、相应的气缸的点火时刻或者其进气阀和/或排气阀的打开时间和/或升程实施气缸个性化的校正。为此，仅仅必须提供相应的、能够对相应的数值进行检测的传感器或者机构。通过上面所说明的并且通过所述机构7来实施的方法，可以在气缸个性化的情况下可靠地检测每个数值。
有利地检测所述内燃机的转速并且优选检测曲轴角，并且在操控所述电机3时对其加以考虑，用于能够精确地模仿所缺少的转矩贡献。为此，比如将内燃机转速信号直接输送给所述电机3的控制仪。
如果可靠地检测了所述一个或者多个表征的工作参量并且必要时实施了相应的校正，那就在最后的步骤21中结束所述诊断程序或者诊断模式。
优选在所述诊断模式中一个气缸接着另一个气缸地实施气缸选择性的测量，从而始终运行着一个气缸并且其余的气缸的转矩贡献通过所述电机3来再调整（nachstellen），其中仅仅向有待测量的气缸供给燃料并且必要时将其点燃。按照一种这里未示出的实施例，取消了步骤15，其中先后根据步骤19和20来测量所述内燃机2的所有气缸或者所有气缸10-13的数值。
通过所述有利的方法，比如可以确定，所述进气阀和/或排气阀是按照规定打开还是关闭，炽热头引火塞的加热功率尤其在热运行中是否足够，并且/或者所述喷射器的喷射量是否处于预先给定的公差极限之内。
优选所述至少一个传感器8，尤其在所描述的作为氧传感器的实施方式中在所述排气系统9中布置在所述气缸个性化的废气的汇合点或者混合位置的、紧挨着的附近，用于将运行时间效应和混合效应降低到最低限度。如已经提到的那样，测量的时刻比较重要并且优选通过曲轴角或者进气阀位置及排气阀位置同步地或者时间同步地比如每毫秒来进行。如果将在所述排气系统9中处于不同的安装位置上的、不同的传感器的测量值置于关联之中或者对其进行结算，那就借助于建模来考虑到或者同样确定在所述排气系统中的运行时间。
为了进行更为精确的气缸个性化的诊断或者测量，也可以设想，从发动机-输入和/或输出信号中确定模型并且将其与额定模型进行比较。也可以用所述电机3来产生相反的或者正序的或者支持的转矩，而有待测量的气缸则提供其转矩贡献。因此，比如可以为了得到能够测量的信号而向有待测量的气缸供给喷射量的多数份额（Mehrbetrag）并且所述转矩的对于总驱动功率来说无意的多数份额通过所述电机3得到补偿。
为了在混合运行中，也就是说在所述内燃机2和所述电机3时并且尤其在存在着部分负荷要求时在燃烧最佳的并且消耗最佳的状态中运行所述内燃机22并且对电动的作用半径进行优化，优选不是以内燃机的方式来运行所有气缸，从而仅仅所选出的气缸作出转矩贡献，并且其余的气缸（至少一个气缸）通过所述电机3来模仿或者取代。
将所述有利的方法优选用在维修点诊断中，在维修点诊断时比如通过外部的废气分析仪和其它的比如也包括声学的传感器的测量仪的介入来进一步改进所述气缸个性化的诊断可行方案。
优选所述电机3将所述内燃机2牵引到诊断工作点，从而有利地也能够在起动阶段和/或热运行阶段中实施气缸个性化的诊断。在这里优选选除驾驶员的以及真实的行驶运行的行驶周期的影响。在这里可以更为简单地描述所期望的、用于对所述内燃机2进行气缸个性化的诊断的、在正常的行驶运行中比较麻烦地达到的运行状态。
通过上面所说明的方法，尤其可以进行实现以下诊断模式：
-对于喷射器的零量校准（在内燃机惯性运行中），其中所述电机3将所述内燃机2牵引到任意的转速范围中；
-气缸压缩测试；
-气缸个性化的泄漏检查；
-气缸个性化的废气测试；
-气缸个性化的转矩贡献；
-喷射器量调整；
-气缸个性化的点火诊断；
-比如所述内燃机2的摩擦损耗-组合特性曲线的调整值的更新。
当然，本发明不局限于一种驱动装置，该驱动装置的内燃机和电机如在图1中示出的那样彼此相连接。当然，内燃机2和电机3比如也可以彼此并联。也可以设想，使所述内燃机2与传动轴进行作用连接，并且使所述电机3与同一辆机动车的另一传动轴进行作用连接。

Claims (10)

1.用于运行驱动装置（1）的方法，所述驱动装置为了提供驱动力矩而包括具有多个在正常运行中分别提供转矩贡献的气缸（10、11、12、13）的内燃机（2）以及至少一个与所述内燃机作用连接的电机（3），其特征在于，在诊断模式中对至少一个表征的工作参量进行气缸选择性的测量，为此在所述诊断模式中仅仅运行有待测量的气缸（10、11、12、13）并且通过所述电机（3）来模仿其余的气缸（10、11、12、13）的转矩贡献。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，根据当前能够通过所述电机（3）提供的转矩并且尤其根据分配给所述电机（3）的蓄能器（22）的当前的充载状态来设定所述诊断模式。
3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，实施所述诊断模式如此之久，直到检测到了所述有待测量的气缸（10、11、12、13）的表征的工作参量，尤其直到排出了至少所述其余的气缸（10、11、12、13）的废气混合物。
4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断模式中先后测量所有气缸（10、11、12、13）的表征的工作参量。
5.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断模式中仅仅测量一个不可信的气缸（10、11、12、13）。
6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断模式中关闭所述其余的气缸（10、11、12、13）的进气阀和/或排气阀，用于测量气缸个性化的换气。
7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在有待测量的气缸（10、11、12、13）作出其转矩贡献期间，所述电机（3）产生支持的或者反作用的转矩。
8.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述诊断模式中所述有待测量的气缸（10、11、12、13）提供提高的转矩或者被装填/供应提高的燃料量。
9.用于运行驱动装置（1）的机构（7），其特征在于专门设立的控制仪，该控制仪包括用于实施按权利要求1到8中任一项所述的方法的器件。
10.计算机程序产品，该计算机程序产品具有保存在机器可读的载体上的程序代码，所述程序代码用于在计算机上执行所述程序时实施按权利要求1到8中任一项所述的方法。
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