CN110382859B - 用于在起动热力发动机时控制该热力发动机的最小点火提前的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制方法，其用于控制具有停止和自动重起动系统的热力发动机，在起动热力发动机时，在该热力发动机中实施实际点火提前(3)，该起动包括辅助发动机旋转的阶段(P1)，然后紧接着发动机自主运转的阶段(P2)，该控制方法的特征在于，当该热力发动机的起动是自动重起动时，在辅助发动机旋转的阶段(P1)，实际点火提前(3)由最小点火提前(6)限制，该最小点火提前对应于第一预定阈值(4')，然后，当自主运转阶段开始时，该最小点火提前(6)变为最小燃烧提前(5)，并且实际点火提前(3)收敛至点火提前设定值，该点火提前设定值由该最小点火提前(6)限制。

Description

用于在起动热力发动机时控制该热力发动机的最小点火提前 的方法

技术领域

本发明涉及可控点火式热力发动机的领域。本发明更具体地涉及一种控制方法，其用于在起动热力发动机时控制该热力发动机。

背景技术

已知的是，为了减少来自机动车辆热力发动机的消耗和污染物排放，使用一种系统，其在不需要发动机运行的任意车辆使用阶段中使得发动机自动关闭，这些阶段为例如车辆暂时停止的阶段、以及尽管没有该系统但发动机仍将继续怠速运转的阶段，然后该系统在驾驶员想要重新发动其车辆时使发动机自动重起动。

此外，已知的是，当机动车辆的驾驶员起动其车辆的发动机时，该驾驶员例如通过接触式钥匙或起动按钮来进行初次起动或初始起动。该起动模式具有唤醒发动机控制计算机的效果，然后该发动机控制计算机负责管理该初次起动。由于在重新起动发动机期间，计算机在处于唤醒状态而发动机关闭，这允许例如在驾驶员未要求重起动时进行重起动，或者按照驾驶员通过踩压油门踏板发出的请求而重新起动，因此，将以上的自动重起动与初次起动区别开来。

出于驾驶性能的原因，例如从文献US20150247482中已知，在重起动期间控制施加到发动机的点火提前。

仍然出于控制(重新)起动的质量并因此控制驾驶性能的原因，当发动机进行首次起动或自动重起动时，期望控制发动机，以便在初次燃烧期间控制发动机怠速过高的情况，发动机怠速过高通常被称为过转速或英语表达方式中的“超调量(overshoot)”。

发明内容

因此，本发明的基本问题是在初次起动或自动重起动期间管理这种发动机怠速过高的情况。

为了解决这个问题，根据本发明提供了一种控制方法，其用于控制具有停止和自动重起动系统的机动车辆可控点火式热力发动机，在起动热力发动机时，在该可控点火式热力发动机中实施实际点火提前，该起动包括辅助发动机旋转的阶段，然后紧接着发动机自主运转的阶段，

该控制方法的特征在于，当该热力发动机的起动是自动重起动时，在辅助发动机旋转的阶段，实际点火提前由最小点火提前限制，该最小点火提前对应于第一预定阈值，

然后，当自主运转阶段开始时，该最小点火提前从第一预定最小阈值变为最小燃烧提前，低于该最小燃烧提前的燃烧被认为是不稳定的，并且实际点火提前收敛至点火提前设定值，该点火提前设定值由该最小点火提前限制。

因此，技术效果是能够在接近怠速之前控制自主运转阶段开始时的过转速。

可以单独或组合地提供各种附加特征：

作为变型，一旦进入自主运转阶段，最小点火提前直接从第一预定最小阈值变为最小燃烧提前。

作为变型，第一预定阈值小于最小燃烧提前。

作为变型，当起动是热力发动机的初始起动时，在辅助发动机旋转的阶段期间，实际点火提前由最小点火提前限制，该最小点火提前与不同于第一预定阈值的第二预定阈值相对应，

然后，当自主运转阶段开始时，该最小点火提前从第二预定最小阈值变为最小燃烧提前，并且实际点火提前收敛至点火提前设定值，该点火提前设定值由最小点火提前限制。

作为变型中，最小点火提前在第一预定阈值和最小燃烧提前之间以校准斜率逐渐变化。

作为变型，当自主运转阶段开始时，实际点火提前会根据所选初始斜率收敛至由最小点火提前限制的点火提前设定值，使得当该最小点火提前介于第一预定阈值和最小燃烧提前之间时实际点火提前达到最小点火提前，以便实际点火提前以两个斜率进行变化。

作为变型，最小燃烧提前小于第二预定阈值。

本发明还涉及一种计算机，该计算机的特征在于，包括采集装置以及控制装置，该采集装置用于通过存储在存储器中的软件指令进行处理，该控制装置是实施根据前述实施变型中的任意一个的方法所需的装置。

本发明还涉及一种可控点火式热力发动机，该可控点火式热力发动机的特征在于，包括这种计算机。

本发明还涉及一种机动车辆，该机动车辆的特征在于，包括用于其位移的这种可控点火式热力发动机。

附图说明

通过参照附图阅读以下对本发明的非限制性特定实施例的描述，其他特征和优点将显现，在附图中：

-图1是根据本发明的对自动重起动时的点火提前进行管理的示意图。

-图2是根据本发明的对初次起动时的点火提前进行管理的示意图。

具体实施方式

在下文中，点火提前通过曲轴旋转角度来限定，该曲轴旋转角度将点火瞬间与热力发动机的PMH(上死点)分开。

在PMH处点火意味着零点火提前。点火点偏移至PMH之后为负点火提前。例如，-10DV(曲轴度)的提前意味着在PMH之后的10DV点火。

本发明适用于包括可控点火内燃机的车辆，可控点火内燃机是例如以汽油、GPL、乙醇运行的发动机，该可控点火内燃机与发动机的自动关闭及重起动系统相关联，该重起动可以由还执行初次起动的起动机执行。

图1示出了本发明的策略，该策略使得可以在热力发动机的自动重起动期间管理发动机怠速过高的情况。

在图1中，热力发动机的起动包括通过起动系统辅助转动发动机的阶段P1，紧接着是发动机独立运转的阶段P2。在该阶段期间，没有扭矩需求。

在图1中，曲线1对应于点火提前设定值，曲线2示出是在开环(状态0)还是在闭环(状态1)中调节点火提前。从开环到闭环的过渡受发动机转速的影响并取决于发动机温度。

在通过起动系统辅助发动机旋转的阶段P1期间，在开环中调节点火提前。一旦变成闭环(状态1)，则意味着是发动机在运转(阶段2)。

还是在图1中，曲线3示出了实际点火提前，即应用于热力发动机的点火提前的变化。曲线4'表示点火提前第一预定阈值，而曲线5示出了最小燃烧提前，即最小点火提前，低于该最小点火提前的燃烧被认为不稳定。这种燃烧不稳定性可以通过标准以及由该标准确定的值来限定。该标准可以例如为确定的未燃烧循环率。

点火提前第一预定阈值4'表示点火提前最小阈值，在辅助发动机旋转的阶段P1期间不希望低于该点火提前第一预定阈值4'。

在该自动起动期间，可以提供大于第一预定阈值4'的最小燃烧提前，这使得可以“中断”过转速。例如，该最小燃烧提前可以例如为-20DV，而该点火提前第一预定阈值4'可以例如为-36DV。

曲线6表示实际最小点火提前。在辅助发动机旋转的阶段P1期间，实际点火提前3，即施加到发动机的实际点火提前3，其受到该实际最小点火提前6的限制。在阶段P1期间，实际最小点火提前6被限定为对应于点火提前第一预定阈值4'。在辅助发动机转动的阶段P1期间，实际点火提前3一直沿着预定点火提前7'变化，直至发动机达到预定旋转转速，然后根据一定斜率变化以接近实际最小点火提前6。

在进行运转的阶段2期间，实际点火提前3将以采用点火提前设定值1为目标，但是实际点火提前3将受到实际最小点火6的限制。此外，在从辅助发动机旋转的阶段P1过渡到内燃机自主运转的阶段P2期间，本发明修改实际最小点火提前6的边界。

因此，当自主运行的阶段P2开始时，该实际最小点火6从第一预定阈值4'变化至最小燃烧提前5，并且实际点火提前3收敛至由最小点火提前6限制的点火提前设定值。该实际最小点火提前6允许在P1过渡至P2处管理实际点火3的转变。

为了良好地控制怠速过转速并良好地监控浓度，可以预见到，在进入运行阶段2之后，该实际最小点火提前6直接从第二预定阈值4'变化至最小燃烧提前5。这允许在几个发动机循环内打断怠速过转速以返回怠速。

图2示出了本发明的策略，该策略允许在热力发动机起动期间管理发动机怠速过高的情况，如已经说明的那样，该热力发动机的起动对应于热力发动机的初次起动或初始起动，该热力发动机的初次起动例如通过驾驶员使用接触型钥匙或起动按钮介入来进行。

如图1，在图2中，阶段P1表示由起动系统辅助发动机旋转。该阶段P1之后直接就是热力发动机自主运行的阶段P2。

在图2中，曲线1对应于点火提前设定值，曲线2表示是在开环(状态0)还是在闭环(状态1)中调节点火提前。

在通过起动系统辅助发动机旋转的阶段P1期间，在开环中调节点火提前。一旦进入闭环(状态1)，则意味着发动机在运转(阶段2)。

在图2中，曲线3仍然示出了实际点火提前，即应用于热力发动机的点火提前的变化。曲线4表示点火提前第二预定阈值，而曲线5表示最小燃烧提前，即最小点火提前，低于该最小点火提前的燃烧被认为不稳定。

点火提前第二预定阈值4表示点火提前最小阈值，在初次起动中，不希望在辅助发动机旋转的阶段P1期间低于该点火提前最小阈值。

对于该初次起动期间的情况，可以提供低于第二预定阈值4的最小燃烧提前5，这允许控制过转速曲线并改善性能。该第二预定最小阈值4大于且不等于第一预定阈值4'。例如，该最小燃烧提前量可以例如为-20DV，而该点火提前第二预定阈值4可以例如为0DV。

曲线6示出实际最小点火提前。在辅助发动机旋转的阶段P1期间，实际点火提前3受限于该实际最小点火提前6，该实际最小点火提前6对应于点火提前第一预定阈值4。在辅助发动机旋转的阶段P1期间，实际点火提前3沿着预定点火提前7而变化，此处预定点火提前7保持不变并大于点火提前第一预定阈值4。

在进行运转的阶段2期间，实际点火提前将以采用点火提前设定值为目标，然而该实际点火提前将受到实际最小点火6的限制。此外，在从辅助发动机旋转的阶段P1过渡到内燃机的自主运转的阶段P2期间，本发明修改实际最小点火提前6的边界。

因此，当自主操作阶段P2开始时，该实际最小点火提前6从第二预定阈值4变为最小燃烧提前5，并且实际点火提前3收敛至点火提前设定值，该点火提前设定值由最小点火提前6限制。

为了良好地控制怠速过转速并良好地监控浓度，可以预见到，该实际最小点火提前6直接从第二预定阈值4变化至具有校准斜率的最小燃烧提前5。该实际最小点火提前6允许管理实际点火提前3的变化。

在阶段P2期间，当实际点火提前3没有达到实际最小点火6时，该实际点火提前3就会根据初始斜率收敛至由实际最小点火提前6限制的点火提前设定值，选定该初始斜率，使得在该实际最小点火提前6介于第二预定阈值4和最小燃烧提前5之间时，实际点火提前3达到该实际最小点火提前6。因此，实际点火提前3以两个斜率进行变化。

通过配备至该热力发动机的计算机，实现根据本发明的对热力发动机的起动及重起动的管理。该计算机包括采集装置和控制装置，该采集装置用于通过存储在存储器中的软件指令来进行处理，该控制装置用于实现本发明的方法。

本发明允许根据初次起动和自动重起动的实际情况来管理不同的最小点火提前。这使得可以针对实际情况中的每一种而具有特定的过转速特点。本发明还允许控制初次起动时的排放。

Claims (9)

1.一种控制方法，其用于控制具有停止和自动重起动系统的机动车辆可控点火式热力发动机，在起动所述热力发动机时，在所述可控点火式热力发动机中实施实际点火提前(3)，所述起动包括辅助所述热力发动机旋转的阶段(P1)，然后紧接着所述发动机自主运转的阶段(P2)，

其特征在于，当所述热力发动机的起动是自动重起动时，在所述辅助热力发动机旋转的阶段(P1)，所述实际点火提前(3)由最小点火提前(6)限制，所述最小点火提前对应于第一预定阈值(4')，

然后，当所述自主运转阶段开始时，所述最小点火提前(6)从所述第一预定阈值(4')变为最小燃烧提前(5)，低于所述最小燃烧提前的燃烧被认为是不稳定的，并且所述实际点火提前(3)收敛至点火提前设定值，所述点火提前设定值由所述最小点火提前(6)限制，

并且，所述第一预定阈值(4')小于所述最小燃烧提前(5)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一旦进入所述自主运转的阶段(P2)，所述最小点火提前(6)直接从所述第一预定阈值(4')变为所述最小燃烧提前(5)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述起动是所述热力发动机的初始起动时，在所述辅助热力发动机旋转的阶段(P1)期间，所述实际点火提前(3)由所述最小点火提前(6)限制，所述最小点火提前与不同于所述第一预定阈值(4')的第二预定阈值(4)相对应，

然后，当所述自主运转阶段开始时，所述最小点火提前(6)从所述第二预定阈值(4)变为最小燃烧提前(5)，并且所述实际点火提前(3)收敛至所述点火提前设定值，所述点火提前设定值由所述最小点火提前(6)限制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述最小点火提前(6)在所述第二预定阈值(4)和所述最小燃烧提前(5)之间以校准斜率逐渐变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述自主运转阶段(P2)开始时，所述实际点火提前(3)根据所选初始斜率收敛至由所述最小点火提前(6)限制的点火提前设定值，使得当所述最小点火提前介于所述第二预定阈值(4)和所述最小燃烧提前(5)之间时所述实际点火提前(3)达到所述最小点火提前(6)，以便所述实际点火提前(3)以两个斜率进行变化。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述最小燃烧提前(5)小于所述第二预定阈值(4)。

7.一种计算机，其特征在于，包括采集装置以及控制装置，所述采集装置用于通过存储在存储器中的软件指令进行处理，所述控制装置用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

8.一种可控点火式热力发动机，其特征在于，包括根据权利要求7所述的计算机。

9.一种机动车辆，其特征在于，包括根据权利要求8所述的可控点火式热力发动机，所述可控点火式热力发动机用于所述机动车辆的位移。

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