专利名称：内燃机点火装置中点火角的确定方法
技术水平本发明涉及用于确定内燃机循环运转过程中调整参数的方法。
根据BOSCH技术教程点火、喷油组合系统发动机一节(1987722011，KH/VDT-09.85-DE)，控制器是用一个集成的方法来确定点火调整参数的。在两个点燃过程之间，控制器根据负载、转数、温度、节流阀位置等工作参数确定闭合角、点火角、点火时刻等调整参数。调整参数由预先存储的特性曲线决定，此特性曲线则是为了确定点火角从发动机试验台上的试验得出的。在机动车中，根据给出的油耗、废气排量、行驶性能等标准对特性曲线进行最佳化并存储起来。针对具体的工作参数，从特性曲线中查取对应的点火角，不同的工作参数匹配不同的点火角。例如，空转情况下，调整点火达到低废气排量、无故障运转和低油耗，在部分负荷范围内行驶性能和油耗指标十分重要。点火角与发动机工作参数的一一匹配，可以高度地考虑到发动机的一些具体要求。针对内燃机扭矩的具体要求，可以通过加载扭矩交点(Momentenschnittstelle)来匹配点火角。另外已公知，在点火调整中集成一个爆震调整，出现爆震时将点火角滞后调整，至爆震不再出现时，再逐步还原成特性曲线点火角。这样可以避免内燃机的爆震运转，从而大大延长了内燃机的理论寿命。
本发明的优点本发明的通过集成爆震调整来确定内燃机点火装置中点火角的方法，其优点在于在确定点火角时，可以将按照额定扭矩对点火角进行最佳化的优点与爆震调整相结合。如果点火角的减小是通过扭矩交点实现的，爆震调整的提前调整与适应就被锁死，因为这种情况下，所给出的点火角并不是通过爆震调整、而是通过扭矩交点确定的。由于由扭矩交点所给出的点火角滞后于爆震调整的点火角，因此在这种情况下以有利方式将爆震调整的提前调整锁死。这样可以保证，在点火角的集成爆震调整和扭矩最佳化中内燃机最大可能的无爆震运转。
通过从属权利要求中的措施给出了本发明方法的进一步有利构造和完善。
最迟允许点火角可根据工作参数由一个特性曲线有利地得出。在此，可以在特性曲线中根据运行状况、或者由系统确定最迟允许点火角。
附图本发明的实施例如图所示，以下详细说明。
图1以程序运行方框图说明本发明方法的每一步骤。
图2以点火角--时间图说明不同点火角之间的关系。
实施例的说明图1是在汽缸中独立进行的、按照本发明的扭矩最佳化爆震调整的每一步骤。在第一步骤10中，基准点火角ZWGRU根据工作参数如转数n、温度T和压力p借助一个存储的特性曲线KF来确定，因此，基准点火角ZWGRU是KF的一个函数。步骤11是爆震调整KR，在识别出现爆震KL时，燃烧熄灭后，修正值ΔZW-KR被确定，它在步骤12中被加到基准点火角ZWGRU上，由此得出公式爆震调整点火角ZW(KR)＝ZWGRU＋ΔZW－KR。爆震调整中基准点火角的加法修正，使得点火角被滞后拉(Spaetziehen)，离开爆震界限。
爆震调节点火角ZW(KR)一方面通过一个扭矩交点MD传到界限级13，另一方面直接传到界限级13。扭矩交点是一个分路，不管爆震是否发生，或者不根据当前的工作条件及驾驶员的要求例如最大负载，此分路都会确定一个扭矩最佳化点火角ZW-Md，该扭矩最佳化点火角ZW-Md与爆震调整点火角ZW(KR)一样传到界限级13。界限级13限定了下次燃烧时点火角允许的范围。步骤14中确定的最迟允许点火角ZWspae也同样传到界限级13，这个最迟允许点火角ZWspae是根据预先给出的废气温度界限得出的，它还可以根据当前工作参数由另一特性曲线得出。最早允许点火角即由扭矩交点决定的扭矩最佳化点火角ZW-Md。因此最早允许点火角和最迟允许点火角构成的范围对应于界限级13，所给出的点火角均在此范围之内。
在步骤15中给出这样确定的点火角，步骤16中检查在熄灭的燃烧中是否出现了爆震KL。如果出现爆震，输出“是”，接步骤17，步骤17将点火角滞后拉的必要性传到爆震调整11，该爆震调整11然后如上文所述为汽缸中的下次燃烧确定一个相应的修正值。如果没有爆震，步骤16输出“否”，接步骤17，在步骤17中检查扭矩最佳化点火角是否滞后于爆震调整点火角ZW(KR)。如果是，说明扭矩交点Md已经减小了扭矩，并且把扭矩最佳化点火角比爆震调整所要求的尽一步滞后调整了，那么，步骤17输出“是”，接步骤18，在步骤18中，锁死了通过逐步减小修正值ΔZW-KR来提前调整爆震调整点火角ZW(KR)。这说明，目前的修正值ΔZW-KR被保持，同时锁死了提前调整和适应。步骤17中如果确定，扭矩最佳化点火角ZW-Md提前于爆震调整点火角ZW(KR)，则步骤17输出“否”，接步骤19，在步骤19中，爆震调整点火角逐步向特性曲线点火角还原。
图2是对应于时间的不同点火角。在t0时控制器中基准点火角ZWGRU和扭矩最佳化点火角ZW-Md被确定。因为t0时没有出现爆震KL，基准点火角还未进行爆震调整的修正，即ΔZW－KR＝0。根据要求，扭矩最佳化点火角位于由最早允许点火角和最迟允许点火角构成的限定范围之内，t0→t1这段时间内，扭矩最佳化点火角ZW-Md是作为相应汽缸的点火角。在t1时汽缸中出现爆震KL，修正基准点火角，加上一个爆震调整修正值ΔZW-KR。由于这样得出的爆震调整点火角ZW(KR)滞后于扭矩最佳化点火角ZW-Md，从t1起首先发出该爆震调整点火角，在这样的点火角滞后拉之后，在无爆震燃烧预定次数之后，在t2时点火角逐步地向提前方向向基准点火角变化，其间爆震修正值ΔZW-KR逐步变小。在t3时考虑到上死点OT，爆震调整点火角ZW-Md(KR)提前于扭矩最佳化点火角ZW-Md，这样从t3起扭矩最佳化点火角ZW-Md被重新给出。爆震调整点火角的提前调整被锁死，即修正值ΔZW-KR当扭矩最佳化点火角ZW-Md滞后于爆震调整点火角时不能被继续变小。在t4时如果对内燃机的要求发生变化，需要确定一个新的扭矩最佳化点火角ΔZW-KR，它提前于之前的扭矩最佳化点火角ΔZW-KR，同时提前于爆震调整点火角ZW(KR)，然后给出此爆震调整点火角ZW(KR)，同时继续进行提前调整。在t5时扭矩最佳化点火角与爆震调整点火角的关系颠倒，提前调整再次被锁死，确定扭矩最佳化点火角。
通过判定扭矩交点给定的点火角是滞后还是提前于爆震调整点火角ZW(KR)，可以精确估算，经过爆震调整或者扭矩最佳化，爆震是否还存在。这样可以在避免内燃机爆震的同时可以更好地配合扭矩特性。
原则上应明确的是，确定爆震调整点火角。只有当扭矩最佳化点火角滞后于爆震调整点火角时，才确定该扭矩最佳化点火角。
权利要求
1.用集成爆震调整(KR)来确定内燃机点火装置中点火角的方法，其中，基准点火角(ZWGRU)根据所测出的工作参数由预先存储的特性曲线(ZWGRU＝f(KF))来确定；出现爆震(KL)之后，爆震调整(KR)确定一个爆震调整点火角(ZW(KR))，该爆震调整点火角滞后于基准点火角(ZWGRU)；无爆震燃烧时，爆震调整点火角(ZW(KR))通过一个集成的扭矩交点(Md)逐步向提前方向变化，该扭矩交点(Md)根据工作参数及/或驾驶员的要求确定一个扭矩最佳化点火角(ZW-Md)；爆震调整点火角(ZW(KR))是最早允许点火角，它由控制器确定；无爆震燃烧后，当扭矩最佳化点火角(ZW-Md)滞后于爆震调整点火角(ZW(KR))时，爆震调整点火角(ZW(KR))的提前调整被闭锁。
2.根据权利要求1的方法，其特征为当扭矩最佳化点火角(ZW-MD)滞后于爆震调整点火角(ZW(KR))时，该扭矩最佳化点火角(ZW-MD)被给出。
3.根据权利要求1和2的方法，其特征为爆震调整点火角(ZW(KR))与扭矩最佳化点火角(ZW-MD)相比较。
4.根据权利要求1至3的方法，其特征为爆震燃烧后，为了滞后调整基准点火角(ZWGRU)、形成一个爆震调整点火角(ZW(KR))，将由爆震调整所确定的修正值(ΔZW-KR)加到基准点火角(ZWGRU)上。
5.根据权利要求4的方法，其特征为为了提前调整爆震调整点火角(ZW(KR))，修正值(ΔZW-KR)被逐步减小。
6.根据权利要求5的方法，其特征为为了闭锁提前修正，当扭矩最佳化点火角(ZW-Md)滞后于爆震调整点火角(ZW(KR))时，修正值(ΔZW-KR)被保持。
全文摘要
提出用集成爆震调整KR来确定内燃机点火装置中点火角的方法，基准点火角ZWGRU根据所测出的工作参数由预先存储的特性曲线ZWGRU＝f(KF)确定。出现爆震KL之后，爆震调整确定一个爆震调整点火角ZW(KR)，它滞后于基准点火角；无爆震燃烧时，爆震调整点火角ZW(KR)又逐步向提前方向变化，扭矩交点MD根据工作参数及/或驾驶员的要求确定一个扭矩最佳化点火角(ZW－Md)；爆震调整点火角ZW(KR)是最早允许点火角，它由控制器给出。
文档编号F02P5/153GK1239536SQ98801335
公开日1999年12月22日 申请日期1998年8月4日 优先权日1997年9月13日
发明者斯特凡·翁兰, 奥斯卡·托尔诺, 罗伯特·斯洛博达, 维尔纳·黑明, 伊万·苏亚迪, 米夏埃尔·博伊尔勒, 斯特芬·弗兰克 申请人:罗伯特·博施有限公司