CN1067141C - 用于控制内燃机的方法及装置 - Google Patents
用于控制内燃机的方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1067141C CN1067141C CN95192955A CN95192955A CN1067141C CN 1067141 C CN1067141 C CN 1067141C CN 95192955 A CN95192955 A CN 95192955A CN 95192955 A CN95192955 A CN 95192955A CN 1067141 C CN1067141 C CN 1067141C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- driver
- combustion engine
- air
- parts
- internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 51
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 31
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 4
- 238000009795 derivation Methods 0.000 claims description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 3
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-BJUDXGSMSA-N lead-206 Chemical compound [206Pb] WABPQHHGFIMREM-BJUDXGSMSA-N 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-AKLPVKDBSA-N lead-210 Chemical compound [210Pb] WABPQHHGFIMREM-AKLPVKDBSA-N 0.000 description 2
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-FTXFMUIASA-N lead-202 Chemical compound [202Pb] WABPQHHGFIMREM-FTXFMUIASA-N 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-RKEGKUSMSA-N lead-214 Chemical compound [214Pb] WABPQHHGFIMREM-RKEGKUSMSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1473—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the regulation method
- F02D41/1475—Regulating the air fuel ratio at a value other than stoichiometry
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
- F02D2250/18—Control of the engine output torque
- F02D2250/21—Control of the engine output torque during a transition between engine operation modes or states
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1454—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio
- F02D41/1456—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an oxygen content or concentration or the air-fuel ratio with sensor output signal being linear or quasi-linear with the concentration of oxygen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
本发明提出一种控制内燃机的方法及装置，其中在至少一个第一工作区域中预给定了一种贫的空气/燃料混合物，在由司机给出功率要求时，例如在不稳定的工作状态或在全负载区域附近，进行向理想配比的燃料混合物转换，其中在过渡期间由空气/燃料配比产生的转矩变化通过对内燃机空气供给的相应影响实质上得到补偿。
Description
本发明涉及一种用于控制内燃机的方法及装置。
由DE-OS3808696(US-5014668)已经公开了一种用于控制内燃机的方法及装置。那里在低及中等负载范围中内燃机以空气过余量，即以贫的空气/燃料混合物(λ＞1)工作。如果在高负载范围内驾驶踩板位置信号超过了一给定位置阈值，便这样地控制节流板，即对内燃机的空气输入这样地控制，使得基本上保持化学计量理想配比的混化物(λ=1)。通过这种措施可以在部分负载区域中利用以贫空气/燃料混合物工作的发动机之优点，而不必在高负载区域承受功率的损失。由此总地达到了较少的有害物质排放及较少的燃料消耗。为了从贫的空气/燃料混合物的工作过渡到化学计量理想配比的空气/燃料混合物的工作或相反的过渡，节流板的调节要在一给定的时间间隔中逐渐地进行，以便排除转矩的跳变。通过逐渐的过渡可能在废气中形成多的有害物质份额，以致节流板逐渐的调节在某些工作状态中会是有不利的后果。
因而本发明的任务在于给出技术措施，根据该技术措施可以使从贫空气/燃料混合物到化学计量理想配比的空气/燃料混合物的过渡及相反之过渡在减少有害物质排放及避免转矩跳变的情况下实现。
这个任务将通过本发明的一种控制内燃机的方法和装置来解决。
按照本发明的控制内燃机的方法，其中通过至少一个电操作的调节部件来影响对内燃机的空气供给量；其中根据主要的工作状态控制对内燃机的燃料配给，其方式为：在至少一个第一工作区域中调节到一种贫的空气/燃料配比关系，在至少一个第二工作区域中调节到基本上理想配比关系；其中根据司机踩板位置的时间导数和/或根据基于司机踩板位置及节流板位置，负载信号，变速器位置和/或发动机转数求得的功率要求在这些工作区域之间转换，及这种转换至少通过对空气供给量控制的调节部件的影响来实现；其中对调节部件根据一个至少依赖司机要求并考虑到预定空气/燃料配比关系导出的预定值来调节；其中预定值根据司机踩板位置及发动机转数来形成，及在预定的空气/燃料配比关系变化的情况下这种关系发生改变，以使得由内燃机输出的转矩在转换前、后实质上相同；其中在转换的情况下调节部件以跳变方式，尤其是通过单一跳变被调节。
按照本发明的控制内燃机的装置，具有至少一个电操作的调节部件(16,22)，用于影响对内燃机的空气供给量；具有根据主要工作状态控制对内燃机的燃料配给的装置(200,204)；其中在至少一个第一工作区域中调节到一种贫的空气/燃料配比关系，在至少一个第二工作区域中调节到基本上理想配比关系；其中还具有根据司机踩板位置的时间导数和/或根据基于司机踩板位置及节流板位置，负载信号，变速器位置和/或发动机转数求得的功率要求在这些工作区域之间转换的装置，及这种转换至少通过对空气供给量控制的调节部件的影响来实现；具有根据一个至少依赖司机要求并考虑到预定空气/燃料配比关系导出的预定值来调节调节部件的装置(226,228,232)；用于推导用于调节部件的预定值并这样形成预定值的装置(222)，即预定值根据司机踩板位置及发动机转数来形成，及在预定的空气/燃料配比关系变化的情况下这种关系发生改变，以使得由内燃机输出的转矩在转换前、后实质上相同；其中在转换的情况下调节部件以跳变方式，尤其是通过单一跳变被调节。
附常地指出，根据本发明优选方式的目标是在哪些条件下将出现适合的工作方式的转换，这就是说，例如在哪些工作状态下需选择一种或另一种工作方式及根据哪些信号或信号的变化来识别过渡。
此外在公知的现有技术中在所有工作区域中节流板的控制是以电方式进行的，即：采用了一种所谓的电子油门踩板系统。这种控制系统规模非常庞大，以致实现内燃机控制的费用及成本将会很昂贵。
因此根据本发明的另一方面，设计了一种内燃机的控制系统，用于第一工作状态的贫空气/燃料混合物工作及第二工作状态的理想配比的工作，它的成本较低并且仍然对于从贫空气/燃料混合物区域到理想配比区域的满意过渡对内燃机的空气供给具有足够的影响。
通过本发明主题将提供一种满足上述要求的控制方法及装置。
由DE-4111078A1公知了用于牵引控制的除了由司机以机械方式操作的内燃机进气系统中主节流板外，还设置了第二个从其全开到其关闭位置的电操作节流板。它通常处于全开位置并当机动车驱动车轮打滑时为了减少内燃机的功率才向着关闭方向操作。
通过本发明的优选方式将提供一种用于内燃机的控制系统，它能保证从第一工作状态中以贫空气/燃料混合物组成的工作方式到第二工作状态中以理想配比的空气/燃料混合物组成的工作方式的过渡不会有转矩的跳变及增多的有害物质的排放。
特别有利的是，通过根据本发明的优选方式可以实现在大部分功率区域中以贫空气/燃料混合物组成使内燃机工作，在提高功率需要时，例如在加速阶段，在不稳定运行或在内燃机高功率区域时可实现向理想配比的空气/燃料混合物组成的快速舒适的变换，而在减少功率需要时，可实现向贫空气/燃料混合物工作方式的相应过渡。
此外以有利的方式提供了以影响空气供给来实现根据本发明优选方式的一种可能性，它无需大的成本及对于实现过渡可在足够范围上影响对内燃机的空气供给。
从以下对实施例的说明可以得到本发明的另外优点。
以下将借助于在附图中描绘的实施形式来详细地描述本发明。
图1是根据本发明优选方式的一种内燃机控制装置的概要框图；
图2表示实现根据本发明优选方式的控制单元的概要框图；
图3是内燃机或机动车适当工作参数的典型时间过程曲线图；及
图4是根据本发明优选方式的作为计算程序例子的一个流程图。
图1中表示实现根据本发明优选方式的一种内燃机控制装置的优选实施例。其中内燃机10具有一个空气进气系统12及一个排气系统14。在空气进气系统12中设有第一节流板16，该节流板通过一个机械连接装置18与由司机操作的操作单元20即司机踩板相连接。该司机踩板20及节流板本身在这里是以公知方式借助一个弹簧向着其静止位置施加了预应力。此外在进气系统中设置了第二节流板22，它通过一个机械连接装置24与一个电动机26相连接。并通过弹簧28使节流板22预偏置在其全开位置上。此外设置了一个或多个用于燃料配给的喷射阀30。控制单元32经由导线36从一个确定内燃机空气供给量的传感器34(空气流量传感器，空气体积传感器，空气压力传感器或节流板位置传感器接收对内燃机的空气供给量。节流板16经由机械连接装置38与检测节流板16位置的位置传感器40相连接，后者的输出导线42与控制单元32相连接。节流板22也通过机械连接装置44与节流板位置传感器46相连接，后者的输出导线48连接到控制单元32上。这里位置传感器在此优选实施例中为电位计。此外内燃机设有一个转数传感器50，它经由导线52与控制单元32相连接。在内燃机排气系统14中至少设有一个废气传感器54，它通过导线56与控制单元32相连接。此外，控制单元32具有另外输入导线58至60，它们与用于内燃机和/或机动车另外工作参数的测量装置62至64相连接。控制单元32具有作为输出导线的导线66，它与至少一个用于控制燃料配给的喷射阀30相连接。此外设有一个输出导线68，它被连接到用于操作节流板22的电动机26。除去对燃料配给及节流板22的控制影响外，还设有一个出于简明的原因未表示的点火角的调节影响部分，以及必要时设有一个节流板16的空载位置调节部分。
除去上述的对机械操作的主节流板附设的电操作节流板外，在另一个有利的出于简明起见未图示的实施例中设置了一个所谓的电子油门踩板系统，其中一个单独的节流板根据司机踩板的位置受到电调节。这时节流板通过一个机械连接装置与电调节电动机相连接，后者则通过控制导线受到控制单元32的操作。通过位置传感器40及导线42将向控制单元32提供节流板位置的信号。图1中的部件68,26,24,22,28,44,46,48可取消。
除去附加节流板或电主节流板外，在另一有利实施例中设置了对各个汽缸的空气供给施加影响的分立节流板，或设置用于所谓通道关闭的节流板，它将影响对给定数目的汽缸的空气供给。除去电操作的节流板外，在另外的实施例中，节流板用液压或气动方式操作被证实是有利的。
控制单元32根据通过导线52提供的发动机转数及通过导线36提供的空气量以公知方式由一个特性曲线族形成一个负载信号，该负载信号至少通过废气调节来校正，并表现为用于喷射阀30的喷射脉冲。该喷射脉冲通过导线66输出。在废气调节时对此涉及一种λ调节，其中使用了一种废气探测器54，它不仅在理想配比的区域而且在直至λ=1.6的贫燃料区域也可输出可用于求值的信号。最好该废气探测器54实质上具有线性的特性。这里燃料配给系统是这样被调节的，即内燃机至少在稳定运行时在低及中等部分负载区域上是用空气过余量工作的，这时λ最好具有1.5范围上的值。在当司机加速的不稳定运行时及在当对内燃机的功率要求高的高部分负载或全负载的区域时，将从贫空气/燃料混合物工作转换到理想配比的空气/燃料混合物(λ=1)的工作。根据本发明的优选方式这种工作方式的转换将这样地进行：燃料的喷入份额保持恒定，废气调节从贫区域的给定值λm转换到给定值λ1或反向转换，而由此产生的转矩跳动视实施方式不同将由跳变形式的空气供给影响，跳变形式的节流板16或22的调节来补偿。
图2中表示实施所述优选方式的控制单元32的实施例。其中使用了对图1的描述中所用的标号。控制单元32包括第一计算单元或第一特性曲线族200，对它连接导线52及36。第一单元200的输出导线202连接到校正级204，后者的输出导线为导线66。校正级204通过导线206与“λ”调节器(λ-调节器)208相连接，对它通过导线56输入实际值信号及通过导线210输入给定值信号。导线210来自一个开关元件212，对该开关元件输入经由导线214的给定值λ1及经由导线216的给定值λ＞1。该开关元件212通过导线218进行转换，导线218是一个计算单元或特性曲线族220的输出导线。在该优选实施例中在其输入侧连接有导线42(司机指令)，导线52,36及导线58至60。其输出导线218还连接到另一计算单元或另一特性曲线族222，对后者还连接输入导线42及62。该单元222的输出导线224连接到一个计算单元或一个特性曲线族226或替换地连接到校正级228。对特性曲线族226连接输入导线42及52。特性曲线族226的输出导线230连接到一个位置调节器232，对后者还连接有导线48，及在使用电子油门踩板系统的情况下连接有导线42。位置调节器232的输出导线234必要时通过校正级228连接到输出导线68。
在特性曲线族200中控制单元32根据电动机转数(导线52)及经由导线36输入的空气容积信号、空气流量信号、吸管压力信号或节流板位置信号形成一个基本负载信号TL，该信号经过导线202输送给校正级204。校正级204用于根据λ调节器208的输出信号来校正负载信号或基本喷射信号TL。该λ调节器将废气传感器54的实际值信号与预先调节的给定值进行比较，在该优选实施例中该废气传感器具有基本上线性的特性曲线，而在其它的实施形式中它具有在废气成分与其输出信号之间在所需区域上可估值的关系。调节器208根据预定的调节策略(例如比例一积分)并与一个例如取决于给定值的预调节器一起在导线206上产生一个输出信号，该信号在使实际值接近给定值的方向上校正基本喷射信号TL。该校正信号构成喷射信号ti并通过导线66输送给或输送到喷射阀。
至少在稳态或准稳态工况在低及中等部分负载区域中，λ调节器208通过开关元件212的相应位置经由导线216及210输出一个相应于贫空气/燃料混合物的给定值。在该优选实施例中该给定值为1.5。在不稳定的工作状态例如加速或减速的情况下，在大的功率需求例如在全负载区域或该区域的附近，为了改善行驶特性，λ调节器的给定值通过开关元件212的转换被置成1。由此得到空气量与燃料量之间的理想配比关系。该转换是通过计算单元220起动的，该计算单元220对司机踩板位置及必需时附加节流板位置，负载信号，变速器位置和/或发动机转数进行估值计算，以便识别司机的功率需要及由此导出λ调节器转换的必要性。这在最简单的情况下是通过预给定一个设在全负载区域附近的司机踩板位置(例如约70°的司机踩板位置)的阈值来实现的。在超过该阈值时，将转换到理想配比的工况。同样有利的是，对变速器位置及发动机转数或负载信号结合司机踩板位置或节流板位置进行考虑，以识别对高发动机转矩的需求。此外，计算单元220为了检测不稳定的过程可对司机踩板位置的时间导数求解及求值。如果该时间导数超过一个给定的极限值，则表示司机踩板在加速方向上非常快地操作，因此这就是向理想配比工作转换的一个符号。
从理想配比工作向贫空气/燃料混合物工作的转换是在相反的符号下进行的。如果司机踩板位置下降到如低于预定阈值，则就转换回到贫空气/燃料混合物工作；当借助上述参数识别出对内燃机仅要求小的转矩或当司机踩板位置的时间导数在超过阈值后一定时间后又低于该阈值时将同样地回到贫空气/燃料混合物工况。
当计算单元220识别出司机的一种功率需求时，将操作开关元件212。因此，λ调节器的给定值将跳动形式地变化，而喷射燃料份额起初未受影响。在传统的系统中这种λ给定值的变化通过喷射时间的相应校正导致发动机转矩的改变，这是不期望的。所以导线218上的转换信号不仅输入到开关元件212也输入到特性曲线族222。该转换信号使该特性曲线族222起动，并基于当前瞬时司机踩板位置及发动机转数求出相应于转换方向的节流板位置。该位置信号通过导线224及230输出到位置调节器232，后者根据节流板位置值优先处理附加节流板的调节。在位置调节器232中将给定值与节流板位置的实际值相比较并产生一个输出信号，该信号该在向给定值调节的方向上操作附加节流板的位置。在从贫空气/燃料混合物工作到理想配比工作的转换情况下，这意味着使节流板从其全开位置调节到一个确定的节流板角度，而在相反转换的情况下意味着节流板被调节到全开位置。
节流板调节的量值是这时这样来确定的，即通过节流板的调节实现了内燃机转矩的变化，该变化基本上补偿了由于λ调节器的转换引起的转矩变化。这将通过特性曲线单元222来达到，在其中存储了相应于每个工作点(由司机踩板位置及发动机转数确定)节流板调节量的由试验确定的值。为此将通过试验对于每个工作点及对于每种支持调节求得节流板的确定调节量产生的转矩变化值。在λ调节的情况下仅是对于所使用的两种工作方式的两个固定的预设给定值之间的转换就足以求得用以补偿由每个工作点的转换引起的转矩变化所必须的节流板调节量。在变化给定值的情况下需进行对于每个可能的给定值跳变及对于给定值跳变的各种支持调节求值。然后将其结果输入到特性曲线族222中，在其中用于节流板调节的量将通过司机踩板位置及发动机转数及必要时通过λ变化量补充地表示。
为了处理在从理想配比到贫空气/燃料混合物工作转换情况下的转矩补偿，附加节流板在理想配比工作时根据司机踩板位置及发动机转数以及必要时根据调向贫空气/燃料混合物工作待调节的λ值通过特性曲线区222这样地调节，即在每个任意时间点上出现转换的转矩变化通过将节流板向更加张开的位置的调节来补偿。
如果使用电子油门踩板系统，将要设置一个特性曲线单元226，它在贫燃料工作时基于司机踩板位置及必要时发动机转数求得节流板的给定位置。然后，位置调节器232在整个工作区域上这样地调节节流板，即使实际的节流板位置相应于给定值。在这样一种实施例中，将基于特性曲线单元222调节节流板地转换到理想配比的工况中，该特性单元222相对于特性曲线单元226这样地确定，即读出的节流板位置的差值正好补偿由λ转换产生的转矩变化。
在另一有利的实施例中，特性曲线单元226不通过特性曲线单元222控制，而是特性曲线单元226的特性曲线值通过与由特性曲线单元222读出的值相加、相乘或另外方式来校正。
此外，在另一有利的实施例中，从特性曲线单元222出发直接地通过校正级228并与位置调节器无关地将节流板调节到一个张开控制的范围中，这时由特性曲线单元222读出的值或是构成用于调节器输出信号的校正值或是取代该输出信号。
以上的实施例涉及在两个固定的λ给定值之间的转换。在另外的实施例中可有利地作出：在贫空气/燃料混合物区域中出于有害物质排放的原因来改变给定值。在此情况下，在特性曲线族222中同样输入转换前、后的λ给定值，以使得那里基于司机踩板位置及发动机转数可获得用于节流板位置变化的值及用于转矩补偿的值。
在图3中表示出对于工作状态一个例子的典型信号曲线图。其中水平轴均为时间；垂直轴在图3a中为λ值，在图3b中为司机踩板位置α，在图3c中为空气供给量QL，及在图3d中为内燃机的转矩值M。
直到时间点t1为止内燃机运行在贫空气/燃料混合物区域。在超过一个预定的司机踩板阈值α0时，由贫区域调节转换到理想配比的工作。这引起了图3a中的λ值的变化及图3c中空气供给量QL跳动形式的降低。λ值变化及空气供给量的变化所引起的转矩值变化这样地选择，即它们实质上相互补偿。因此在图3d上在时间点t1上看不出任何转矩的改变。在时间点t2上司机踩板位置低于阈值。这引起了从理想配比向贫区域调节的转换，这就导致了图3a及3c中在时间点t2上λ给定值的跳变形式的变化及在时间点t2上空气供给量QL的跳变形式的升高。同样在这里这两种变化引起的转矩值变化相互补偿，以致在图3d的转矩曲线上看不到转矩的改变或只有极小的转矩改变。在过渡期间喷射时间ti保持不变，因为由于λ调节的时间常数通过空气供给量的变化，即通过节流板的跳变使废气成分适应于给定值的改变。因此在转换给定值时λ调节仅会引起很小的变化。
在图4中描绘了实现根据本发明的优选方式的作为计算程序的流程图。在程序部分开始后，在第一步骤300上读入有关的工作参数：司机踩板位置α，发动机转数N，空气供给量QL，变速比ü，λ值及节流板位置DK，并在随后的步骤302上通过空气输入量与发动机转数的商的形成来确定基本喷射时间ti。接下来是询问步骤304。在该询问步骤上将询问是否存在司机的功率要求。这例如是通过司机踩板位置与给定阈值的比较，通过将司机踩板位置对时间求导，或通过司机踩板位置、发动机转数，发动机负载和/或传动比的组合使用来实现的，以便确定出对发动机升高转矩的要求。如果识别出一个功率的要求，则在随后的询问步骤306上检验：是否这种功率要求是首次出现。如果首次识别出该功率要求，则在步骤308将λ给定值置为1，及在随后的步骤310上根据第一特性曲线族由司机踩板位置及发动机转数求得节流板的给定调节值。这个特性曲线族是这样选择的，即在从λ值＞1向λ值=1过渡时出现的转矩跳动正好由节流板的相应调节及空气供给量的减少所补偿。如果根据步骤310求得节流板给定值，则在步骤312上通过位置调节器基于给定值与实际值之间的差求得节流板控制信号。在随后的步骤314上将基于基本喷射时间tl及λ调节器的输出求得喷射时间ti。
如果在步骤306上识别出在以上一个程序流程中已认出了功率的要求，则在步骤316上基于司机踩板位置及发动机转数并根据第一特性曲线族确定出节流板给定值并继续进行到步骤312及314。
如果未识别出功率的要求，则在步骤318上检验该情况是否是首次。如果是这种情况，在步骤320上将λ给定值置成＞1的值，并在随后步骤322上根据第二特性曲线族及基于司机踩板位置及发动机转数确定节流板给定值。同样在这里由λ调节器给定值的变化所预期的转矩变化通过在步骤322上第二特性曲线族的相应处理得到补偿。在步骤322后的步骤324上通过位置调节器计算节流板控制信号。如果在步骤318上识别出至少在以上程序流程中确认“没有功率要求”，则直接进行到步骤322。该程序部分将结束在步骤314后并对于给定时间重复地进行。
图3及4是根据一种所谓E油门系统表示的。如果使用了根据图1的附加节流板，则在图4所示的流程图右支路中将去掉第二特性曲线区。取代该特性曲线族的是关断对附加节流板的控制，由此使其在复位弹簧的作用下被调节到全开位置。相应的优选方式也可在分立式节流板或用于通道关闭的节流板的情况下实施。
Claims (9)
1、一种控制内燃机的方法，
其中通过至少一个电操作的调节部件来影响对内燃机的空气供给量；
其中根据主要的工作状态控制对内燃机的燃料配给，其方式为：在至少一个第一工作区域中调节到一种贫的空气/燃料配比关系，在至少一个第二工作区域中调节到基本上理想配比关系；
其特征在于，
其中根据司机踩板位置的时间导数和/或根据基于司机踩板位置及节流板位置，负载信号，变速器位置和/或发动机转数求得的功率要求在这些工作区域之间转换，及这种转换至少通过对空气供给量控制的调节部件的影响来实现；
其中对调节部件根据一个至少依赖司机要求并考虑到预定空气/燃料配比关系导出的预定值来调节；
其中预定值根据司机踩板位置及发动机转数来形成，及在预定的空气/燃料配比关系变化的情况下这种关系发生改变，以使得由内燃机输出的转矩在转换前、后实质上相同；
其中在转换的情况下调节部件以跳变方式，尤其是通过单一跳变被调节。
2、根据权利要求1所述方法，其特征在于：在从具有贫空气/燃料配比的工作区域向具有基本上理想配比的工作区域转换时，一个影响空气/燃料配比的调节器(λ调节器)的给定值从产生贫混合物成分的值变化到产生理想配比的混合物成分的值。
3、根据以上权利要求中一项所述的方法，其特征在于：调节部件是空气抽吸系统主通道中的一个附加节流板或是对单个汽缸或汽缸组分设的附加节流板，及该节流板在贫混合物工作时处于全开位置，而在理想配比工作时向关闭方向调节。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在理想配比工作中根据第一特性曲线族，在贫混合物工作中根据第二特性曲线族并至少依赖司机踩板位置对调节部件进行控制。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：调节部件在位置调节的范围内受到调节。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：对于λ调节使用了一个具有线性特性曲线的废气探测器。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：λ调节器给定值的跳变方式的调节与用于调节内燃机空气供给量的调节部件的跳变式调节是同时进行的。
8、一种控制内燃机的装置，
具有至少一个电操作的调节部件(16,22)，用于影响对内燃机的空气供给量；
具有根据主要工作状态控制对内燃机的燃料配给的装置(200,204)；
其中在至少一个第一工作区域中调节到一种贫的空气/燃料配比关系，在至少一个第二工作区域中调节到基本上理想配比关系；
其中还具有根据司机踩板位置的时间导数和/或根据基于司机踩板位置及节流板位置，负载信号，变速器位置和/或发动机转数求得的功率要求在这些工作区域之间转换的装置，及这种转换至少通过对空气供给量控制的调节部件的影响来实现；
具有根据一个至少依赖司机要求并考虑到预定空气/燃料配比关系导出的预定值来调节调节部件的装置(226,228,232)；
用于推导用于调节部件的预定值并这样形成预定值的装置(222)，即预定值根据司机踩板位置及发动机转数来形成，及在预定的空气/燃料配比关系变化的情况下这种关系发生改变，以使得由内燃机输出的转矩在转换前、后实质上相同；其中在转换的情况下调节部件以跳变方式，尤其是通过单一跳变被调节。
9、根据权利要求8所述的装置，
具有至少一个可电动、气动或液压操作的及至少一个可由司机机械地操作的调节部件，用以影响对内燃机的空气供给量，其特征在于：该可电动、气动或液压操作的调节部件被设置在内燃机的抽吸系统中与可机械操作的调节部件相串联。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4416611A DE4416611A1 (de) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DEP4416611.7 | 1994-05-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1149906A CN1149906A (zh) | 1997-05-14 |
| CN1067141C true CN1067141C (zh) | 2001-06-13 |
Family
ID=6517860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN95192955A Expired - Lifetime CN1067141C (zh) | 1994-05-11 | 1995-04-12 | 用于控制内燃机的方法及装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5746176A (zh) |
| EP (1) | EP0760056B1 (zh) |
| JP (1) | JP3880618B2 (zh) |
| CN (1) | CN1067141C (zh) |
| DE (2) | DE4416611A1 (zh) |
| WO (1) | WO1995031636A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387818C (zh) * | 2002-08-28 | 2008-05-14 | 罗伯特-博希股份公司 | 内燃机的工作方法、控制装置和内燃机 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29612196U1 (de) | 1996-07-12 | 1996-09-12 | Hopa Lizenzvertriebs GmbH, 89077 Ulm | Elektrische Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
| JP3175601B2 (ja) * | 1996-08-26 | 2001-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | 希薄燃焼エンジンの吸気量制御装置 |
| GB2319295A (en) * | 1996-11-12 | 1998-05-20 | Ford Motor Co | Mode control for lean burn engines |
| DE19728112A1 (de) * | 1997-07-02 | 1999-01-07 | Bosch Gmbh Robert | System zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
| DE19728798C2 (de) * | 1997-07-05 | 2003-10-30 | Ford Global Tech Inc | Verfahren zur Steuerung der Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors |
| DE19731972C2 (de) * | 1997-07-24 | 2001-11-22 | Siemens Ag | Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine |
| DE19913909C2 (de) * | 1999-03-26 | 2001-04-26 | Siemens Ag | Verfahren zur Betriebsmoduswahl und Steueranlage für eine Brennkraftmaschine |
| US6560527B1 (en) | 1999-10-18 | 2003-05-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Speed control method |
| US6978764B1 (en) | 1999-10-18 | 2005-12-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Control method for a vehicle having an engine |
| US7398762B2 (en) * | 2001-12-18 | 2008-07-15 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle control system |
| US6470869B1 (en) | 1999-10-18 | 2002-10-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Direct injection variable valve timing engine control system and method |
| US6712041B1 (en) * | 1999-10-18 | 2004-03-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Engine method |
| DE19946962C1 (de) * | 1999-09-30 | 2001-01-04 | Siemens Ag | Verfahren zum Überwachen einer Brennkraftmaschine |
| US6182636B1 (en) * | 1999-10-18 | 2001-02-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Lean burn engine speed control |
| US7299786B2 (en) | 2004-02-05 | 2007-11-27 | Ford Global Technologies Llc | Vehicle control system |
| US6513493B1 (en) * | 2000-08-29 | 2003-02-04 | Ford Global Technologies, Inc. | Control strategy for an engine with a hybrid valvetrain |
| DE10150422B4 (de) * | 2001-10-11 | 2012-04-05 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung eines Fahrerwunsches |
| DE10258803B4 (de) * | 2002-12-16 | 2005-02-10 | Siemens Ag | Verfahren zum Steuern eines Umschaltvorganges einer Brennkraftmaschine |
| DE102005052033A1 (de) * | 2005-10-31 | 2007-05-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE102007030319A1 (de) * | 2007-06-29 | 2009-01-02 | Ford Global Technologies, LLC, Dearborn | Steuerstrategie während eines Verbrennungsmoduswechsels zur Drehmomentneutralisation |
| DE102008058008B3 (de) * | 2008-11-19 | 2010-02-18 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE102009015188B4 (de) | 2009-03-31 | 2011-12-15 | Avl Emission Test Systems Gmbh | Anlage zur Entnahme von Abgasproben von Verbrennungskraftmaschinen und deren Verwendung |
| DE102010027983B4 (de) * | 2010-04-20 | 2022-03-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zum Abgleich einer Abgassonde |
| WO2015004734A1 (ja) * | 2013-07-09 | 2015-01-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5014668A (en) * | 1988-03-16 | 1991-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for adjusting the lambda value |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5970853A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-21 | Hitachi Ltd | 自動車用エンジンの制御装置 |
| DE4015293A1 (de) * | 1989-12-12 | 1991-06-13 | Bosch Gmbh Robert | System zur regelung eines betriebsparameters einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs |
| JP2592342B2 (ja) * | 1990-03-22 | 1997-03-19 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US5113823A (en) * | 1990-04-06 | 1992-05-19 | Nissan Motor Company, Limited | Throttle valve control apparatus for use with internal combustion engine |
| DE69213907T2 (de) * | 1991-07-18 | 1997-04-30 | Mitsubishi Motors Corp | Steuergerät zur steuerung des luftkraftstoffgemisches einer brennkraftmachine |
| JP3111122B2 (ja) * | 1993-02-05 | 2000-11-20 | 本田技研工業株式会社 | 内燃エンジンの吸気絞り弁制御装置 |
| DE4418112B4 (de) * | 1993-06-01 | 2009-08-27 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die zur Verbrennung eines Gemischs mit hohem Luftverhältnis ausgelegt ist |
| DE4330368A1 (de) * | 1993-09-08 | 1995-03-09 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs |
| JPH07189795A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-07-28 | Hitachi Ltd | 自動車の制御装置及び制御方法 |
| US5515828A (en) * | 1994-12-14 | 1996-05-14 | Ford Motor Company | Method and apparatus for air-fuel ratio and torque control for an internal combustion engine |
| DE19501299B4 (de) * | 1995-01-18 | 2006-04-13 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs |
-
1994
- 1994-05-11 DE DE4416611A patent/DE4416611A1/de not_active Withdrawn
-
1995
- 1995-04-12 US US08/737,549 patent/US5746176A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-12 WO PCT/DE1995/000505 patent/WO1995031636A1/de active IP Right Grant
- 1995-04-12 CN CN95192955A patent/CN1067141C/zh not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-12 EP EP95915778A patent/EP0760056B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-12 DE DE59504697T patent/DE59504697D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-04-12 JP JP52927595A patent/JP3880618B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5014668A (en) * | 1988-03-16 | 1991-05-14 | Robert Bosch Gmbh | Method and system for adjusting the lambda value |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100387818C (zh) * | 2002-08-28 | 2008-05-14 | 罗伯特-博希股份公司 | 内燃机的工作方法、控制装置和内燃机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995031636A1 (de) | 1995-11-23 |
| JPH10500188A (ja) | 1998-01-06 |
| DE59504697D1 (de) | 1999-02-11 |
| US5746176A (en) | 1998-05-05 |
| JP3880618B2 (ja) | 2007-02-14 |
| CN1149906A (zh) | 1997-05-14 |
| EP0760056B1 (de) | 1998-12-30 |
| DE4416611A1 (de) | 1995-11-16 |
| EP0760056A1 (de) | 1997-03-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1067141C (zh) | 用于控制内燃机的方法及装置 | |
| US5755198A (en) | Control device for a gasoline-powered direct injection internal combustion engine | |
| US5752485A (en) | Output torque control apparatus and method for an internal combustion engine | |
| CN1068410C (zh) | 机动车的控制方法及装置 | |
| US7487032B2 (en) | Engine control system | |
| CN1081738C (zh) | 控制内燃机的方法和装置 | |
| US20050199215A1 (en) | Operation control device of multi-cylinder engine | |
| EP0106348A2 (en) | Method of air-fuel ratio control of internal combustion engines of automobiles | |
| US5645033A (en) | Method and arrangement for controlling the drive power of a motor vehicle | |
| GB1601538A (en) | Method of and apparatus for controlling the rate of feed of fuel to a self-ignition internal combustion engine | |
| AU2008328252B2 (en) | Method for regulating a stationary gas motor | |
| CN100434680C (zh) | 内燃机控制装置 | |
| CN101680385A (zh) | 用于车辆驱动单元的扭矩控制装置和控制方法 | |
| US7607417B2 (en) | Method and system for controlling an internal combustion engine | |
| CN1070579C (zh) | 内燃机控制的方法和装置 | |
| US6578546B2 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
| US6450145B2 (en) | Method and apparatus for fail-safe controlling internal combustion engine with electronic controlled throttle system | |
| US6512983B1 (en) | Method for determining the controller output for controlling fuel injection engines | |
| CN103261637A (zh) | 内燃机的控制装置 | |
| CN1535356A (zh) | 在无回流燃油输送系统中调节电动燃油泵的电路装置和方法 | |
| US6449553B1 (en) | Motor vehicle control device with regulation and/or limitation of driving speed | |
| JPH1030469A (ja) | 内燃機関の制御方法及び装置 | |
| JPS61142346A (ja) | 内燃機関の電子制御式燃料噴射装置 | |
| CN1411532A (zh) | 控制机动车驱动单元的方法及装置 | |
| CN100478553C (zh) | 用于使内燃机工作的方法和装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20150412 Granted publication date: 20010613 |