用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的方法与流程

1.本发明涉及一种用于控制汽油内燃机的方法，其中发动机属于包括以下内容的类型的发动机：
[0002]-曲轴箱，具有多个气缸和限定与每个气缸相关联的燃烧室和燃烧预燃室的气缸盖，以及在气缸内可移动并可操作地连接到发动机轴的多个活塞，
[0003]-分别与每个气缸的燃烧预燃室和燃烧室相关联的第一火花塞和第二火花塞。


背景技术：

[0004]
例如，上面指出的类型的发动机是同一申请人的欧洲专利ep 3 453 856 b1的主题。
[0005]
本发明涉及一种用于控制这种类型的发动机的方法。当然，本发明是通用的，并且可以被用在每个气缸具有两个火花塞的任何发动机中，因此不一定用在上述文献中所示的发动机中，其仅构成本发明的一个应用的示例。
[0006]
发明目的
[0007]
本发明的目标是开发一种用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的操作的新方法，该新方法能够通过尽可能简单并且-同时-可靠的控制方法在所有发动机操作条件下获得最大发动机效率。


技术实现要素：

[0008]
为了实现该目标，本发明涉及一种用于检查本说明书开头所指示类型的汽油内燃机的操作的方法，所述方法包括以下操作：
[0009]-对于每个气缸，在每个气缸操作循环下，根据发动机负载和发动机转速以及根据发动机递送的扭矩的所需值，控制第一火花塞在给定发动机曲柄角sa1下的点火以及第二火花塞在给定发动机曲柄角sa2下的点火，
[0010]-在以下操作的基础上确定第一火花塞的点火的所述发动机曲柄角sa1和第二火花塞的点火的所述发动机曲柄角sa2：
[0011]-对于所述发动机，在具有三个正交轴x、y、z的图中凭经验地检测多个三维参考表面，其中每个三维参考表面对应于相应的发动机操作点，即对应于发动机转速和发动机负载的确定的一对值，并且其中所述三维参考表面中的每一个在z轴上提供在气缸内的每个循环下获得的总指示平均有效压力的值imeph(或者指示在气缸中从进气步骤结束到排气步骤开始的操作循环下的步骤中产生的功的其他等效参数)，作为第一火花塞的点火的发动机曲柄角sa1的在x轴上报告的值，以及在第二火花塞的点火的发动机曲柄角sa2的在y轴上报告的值的函数，
[0012]-对于每个上述发动机操作点，并且根据第一火花塞被点火时的发动机曲柄角sa1和第二火花塞被点火时的发动机曲柄角sa2，凭经验地确定50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值mfb50，
[0013]-在这些经验测量的基础上，对于每个上述发动机操作点，定义根据50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值mfb50定义所述总指示平均有效压力imeph的变化的相应imeph/mfb50曲线，
[0014]-对于所述相应imeph/mfb50曲线上的每个点，计算该点处的imeph值与沿所述曲线的imeph的最大值(imeph opt)之间的比率，其中所述最大值对应于所述曲线上的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点，
[0015]-将所述比率作为发动机的效率的代表，基本上对应于由发动机递送的扭矩与将针对imeph的所述最大值(imeph opt)递送的最佳扭矩之间的比率，
[0016]-在所述计算的基础上，将每个上述三维参考表面变换成变换的三维表面，该变换的三维曲面在具有轴x，y，z的图中，在z轴上提供作为在x轴上报告的第一火花塞的点火的发动机曲柄角的值sa1和在y轴上报告的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值sa2的函数的发动机的所述效率的值，
[0017]-平行于x轴和y轴平移所述变换的三维表面中的每一个，通过：
[0018]-将所述效率是单位的第一火花塞的点火曲柄角的最佳值(sa1 opt)与第一火花塞的点火曲柄角的值sa1之间的差值(delta sa1)分配到x轴，以及
[0019]-将所述效率是单位的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(sa2 opt)与第二火花塞的点火发动机曲柄角的值sa2之间的差值(delta sa2)分配到y轴，
[0020]-定义单个归一化参考表面，其近似所有上述变换和平移的三维表面，所述单个归一化参考表面被用于根据发动机操作点确定发动机递送的扭矩与第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值之间的关系，并且
[0021]-使用所述单个归一化参考表面确定第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值，以便达到在发动机的给定操作点处递送的扭矩的预定目标值。
[0022]
在本说明书中，以及随后的权利要求书中，表述“总指示平均有效压力(imeph)”被用于指示气缸中从进气步骤结束到排气步骤开始的操作循环期间的指示的有效平均压力。
[0023]
在根据本发明的方法中，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值sa1和/或sa2开始，并且对于确定的发动机操作点，发动机可以递送的最佳扭矩(torque opt)通过参考沿所述曲线由imeph假定的最大值(imeph opt)，基于对应于发动机操作点的imeph/mfb50曲线被确定，其中所述最大值对应于所述曲线的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点。
[0024]
根据另一特征，对于所确定的发动机操作点，确定第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值sa1 opt和sa2 opt，对于其，由所述imeph/mfb50曲线给出的imeph值是最大值，其中所述最大值对应于由所述曲线限定的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸限定的最大点。
[0025]
在根据本发明的方法中，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值sa1和sa2开始，并且在确定所述发动机曲柄角的最佳值sa1 opt和sa2 opt之后，计算差sa1 opt-sa1和sa2 opt-sa2。基于上述单个归一化参考表面，根据所述差值sa1 opt-sa1和sa2 opt-sa2的所述计算值确定发动机的效率值。基于所述效率值和发动机可以递送的最佳扭矩(torque opt)的所述确定值，确定由发动机递送的扭矩的
值。
[0026]
根据本发明的另一个特征，在任何发动机操作条件下，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的sa1和sa2给定值开始，所述值基于所述单个归一化参考表面变化，根据预定路径在所述表面上移动，从而以与发动机递送的扭矩的给定目标值相对应的效率值到达归一化参考表面上的点。
[0027]
所述归一化参考表面的图的xy平面上的所述预定路径对应于一系列线，例如，所述一系列线包括相对于x，y轴倾斜45
°
的至少一条直线，沿着该直线，差sa1 opt-sa1的变化等于差sa2 opt-sa2的变化。
[0028]
优选地，上述预定路径基于经验数据被选择，以便促进燃烧的稳定性，以便避免由发动机递送的扭矩的循环分散。
[0029]
本发明还涉及一种内燃机，其包括电子控制器，该电子控制器被配置为实施上述方法。
附图说明
[0030]
本发明的进一步特征和优点将从以下参考附图的描述中变得明显，纯粹通过非限制性示例的方式提供，在附图中：
[0031]-图1、图2是对于每个气缸具有两个火花塞的内燃机的示意性横截面图，该内燃机属于形成了同一申请人的欧洲专利ep 3 453 856 b1的主题的类型，根据本发明，该方法适用于该内燃机，
[0032]-图3、图4是示出用于作为火花塞的点火的发动机曲柄角的函数计算由每个气缸具有单个火花塞的常规内燃机递送的扭矩的方法的图，
[0033]-图5-图10是示出根据本发明的方法的示例的图和框图，以及
[0034]-图11-图13是示出根据本发明的方法的进一步实施例示例的图。
具体实施方式
[0035]-附图的图1、图2示出了在申请人的欧洲专利ep 3 453 856 b1中描述的发动机的实施例示例的示意图。
[0036]
当然，这种发动机在这里作为本发明适用的发动机的示例被描述。然而，如已经指出的，本发明的方法通常适用于每个气缸具有两个火花塞的任何发动机。
[0037]
图1是发动机的示意性横截面图，在截面平面中示出了带有第一火花塞的燃烧预燃室(其在示例中居中地位于气缸轴线上)和带有第二火花塞的主燃烧室(其在该示例中横向于气缸轴线)。
[0038]
图2是图1中发动机的另一个截面图，示出了带有相关联的火花塞的燃烧预燃室、与气缸相关联的进气管道和排气管道以及各自的汽油喷射器，一个与进气管道相关联，并且另一个与主燃烧室直接相关联。
[0039]
根据常规技术，图1、图2中所示的发动机包括限定多个气缸2(其中一个在附图中被示出)的曲轴箱1。当然，下面参考气缸描述的发动机配置在发动机的每个其他气缸上重复。仍然根据常规技术，气缸盖3被安装在曲轴箱1上，其中，在每个气缸2处形成以下部件：燃烧室4、至少一个进气管道5和至少一个排气管道6，相应的进气阀和排放阀7、8与其相关
联(见图2)。
[0040]
常规地，在每个气缸2内，活塞9是可移动的，根据任何已知的构造被生产，通过活塞杆10(在图中仅部分示出)被连接到发动机曲轴(未示出)的相应曲柄。
[0041]
仍然参考图1、图2，对于每个气缸2，设置了第一火花塞11，安装在支撑元件12内，该支撑元件12在其内部限定燃烧预燃室13。支撑元件12被配置为被安装在发动机盖3的座内，该座通向燃烧室4中。支撑元件12具有相对细长的构造，其中一端承载火花塞11以及相对端面向燃烧室4，并且具有用于使燃烧预燃室13与燃烧室4连通的多个孔口14。
[0042]
如在图1、图2中可见的，在这里所示的示例中，燃烧预燃室相对于主燃烧室4居中地被布置，并且使其主轴线平行于相应气缸的轴线。然而，不排除预燃室13相对于气缸2的不同位置和取向。
[0043]
燃烧室4的一侧被设有第二火花塞15，其中电极15a直接面对燃烧室4。
[0044]
这里描述的发动机可以被设计成通过与燃烧室4直接相关联的电磁控制的喷射器16产生汽油到燃烧室4中的直接喷射，或者通过与进气管道5相关联的电磁控制的喷射器17产生汽油的间接喷射，或者通过提供两个喷射器装置16、17来产生混合的直接和间接喷射。
[0045]
为发动机的每个气缸布置的喷射器装置16和17、第一火花塞11和第二火花塞15由电子控制单元(未示出)控制。
[0046]
如从先前描述中显而易见的，本发明的发动机燃烧预燃室是“被动”型的，因为它不与用于将燃料或空气或空气和燃料的混合物直接喷射到燃烧预燃室13中的任何装置相关联。在操作期间，燃烧预燃室充满通过孔口14进入燃烧预燃室内的气缸的负载，在气缸中的负载的压缩步骤期间由活塞9驱动。
[0047]
在形成ep 3 453 856 b1的主题的解决方案的情况下，电子控制单元被编程为控制喷射器装置16和/或喷射器装置17，以便根据基本上对应于化学计量剂量或比化学计量剂量更浓的剂量的比率在燃烧室中产生空气/汽油混合物。电子控制单元还以这样的方式编程，使得具有直接面对燃烧室的电极的第二点火火花塞仅在低和中等发动机负载下被激活以稳定燃烧，并且在较高负载下是非激活的或保持激活的，但对燃烧没有任何影响，例如通过在气缸的膨胀或排放步骤期间激活它，
[0048]
如上面已经指出的，本发明已特别参考上述发动机被开发，但在任何情况下，一般适用于对于每个气缸具有两个火花塞的任何汽油内燃机。
[0049]
在这种类型的发动机中出现的问题是，控制发动机的每个气缸的两个火花塞的点火，以便在任何发动机运行条件下获得最大的发动机效率。
[0050]
图3示出了用于控制点火的方法的示例的框图，其可以在常规类型的汽油内燃机(对于每个气缸具有单个火花塞)的电子控制器中被实施。在这种类型的发动机中，发动机的电子控制单元能够针对每个气缸在每个气缸操作循环下，根据发动机操作点(即，发动机负载和发动机转速的值)以及根据发动机递送的扭矩的所需值以确定的曲柄角指令气缸配备有的单个火花塞的点火。
[0051]
发动机递送的扭矩(torque)与在气缸内每个循环获得的总平均有效压力(imeph)值密切相关。发动机的效率(η)，理解为发动机递送的扭矩(“torque”)与发动机递送的最佳扭矩(“torque opt”)之间的比率，等于气缸中的imeph与气缸中可以获得的最大值imeph opt之间的比率：
[0052]
η＝imeph/imephopt(1)
[0053]
如果sa是指令每个气缸的单个火花塞点火的发动机曲柄角，并且saopt是导致气缸中的最佳值imephopt的火花塞的点火的发动机曲柄角，则由此可见，发动机的效率是最佳点火角和有效点火角之间的差的函数：
[0054]
η＝f(saopt
–
sa)(2)
[0055]
图3是示出了操作的流程图，通过该操作，在每个气缸具有单个火花塞的汽油内燃机中，控制单元可以根据发动机操作点以及根据导致火花塞点火的发动机曲柄角的值确定由发动机递送的扭矩值。
[0056]
在图3中，在块100中，使用针对给定发动机凭经验地获得的参考图来提供作为进入块100的信号101和102的函数的，指示可以由发动机递送的最佳扭矩(torqueopt)的输出信号111，信号101和102分别指示发动机负载和发动机转速值。每对发动机负载和发动机转速值表示发动机操作点。块100针对不同的发动机操作点利用不同的参考图。
[0057]
再次在图3中，块103利用针对某一类型的发动机凭经验地获得的参考图来提供作为进入块103的信号101、102的函数的，指示火花塞点火的最佳发动机曲柄角(“saopt”)的输出信号105，信号101和102提供关于发动机负载和发动机转速的信息。
[0058]
块104接收包含与由块103提供的值“saopt”相关的信息的信号105，以及提供关于导致火花塞点火的发动机曲柄角“sa”的当前值的信息的信号106。模块104输出信号107，该信号107提供关于火花塞点火的当前发动机曲柄角与火花塞点火的最佳发动机曲柄角之间的差deltasa的信息。
[0059]
包含关于deltasa值的信息的信号107被发送到块108，在其中使用单个归一化曲线f(在图4中示出)，其提供作为deltasa值的函数的发动机效率。曲线f是归一化曲线，无论发动机的操作点如何，该曲线总是相同的。
[0060]
块110在其输入端接收指示可以由发动机递送的最佳扭矩(torqueopt)的信号111和指示发动机效率的信号109两者，并且发出指示发动机针对所考虑的操作点(发动机负载和发动机速度)以及针对火花塞被点火时的发动机曲柄角的当前值递送的有效扭矩的输出信号112。
[0061]
因此，在每个气缸具有单个火花塞的发动机的情况下，发动机控制相对简单，这要归功于可以参考单个归一化曲线f(图4)的事实，这给出了操纵火花塞点火的最佳发动机曲柄角与火花塞点火时的实际发动机曲柄角之间的deltasa差值的发动机效率。
[0062]
在每个气缸具有两个火花塞(其可以独立地被控制)的汽油内燃机的情况下，出现的问题是确定一种简单并可靠的方法来控制与燃烧预燃室相关联的第一火花塞(图1中的火花塞11)的点火的发动机曲柄角和其电极直接面对燃烧室的第二火花塞的点火的发动机曲柄角(图1中的火花塞15)，以便在任何发动机操作条件下从发动机获得所需的扭矩。
[0063]
在根据本发明的方法中，第一火花塞的点火的发动机曲柄角sa1和第二火花塞的点火的发动机曲柄角sa2基于下面描述的操作被确定。
[0064]
参考附图的图5，第一操作包括对于给定的发动机，在具有三个正交轴x、y、z的图表中凭经验地检测多个三维参考表面c1，c2，
…
，cn，其中，每个三维参考表面c1，c2，
…
，cn对应于相应的发动机操作点，即，对应于发动机转速和发动机负载的确定的一对值，并且其中上述三维参考表面c1，c2，
…
，cn中的每一个根据第一火花塞点火的发动机曲柄角sa1在x
轴上所示的值(以度btdc测量，即气缸中活塞的上止点之前的度)和第二火花塞点火的发动机曲柄角sa2在y轴上所报告的值(也以度btdc测量，即气缸中活塞的上止点之前的度)在z轴上提供在气缸内的每个循环下建立的总指示平均有效压力的imeph值(以巴为单位测量)。
[0065]
作为上述的替代方案，代替上述imeph参数，可以参考另一个等效参数，诸如，例如在从进气步骤结束到排放步骤开始的气缸中的操作循环步骤中产生的功。
[0066]
参考图6，根据本发明的方法中设想的进一步操作包括：对于上述发动机操作点，并且根据第一火花塞被点火时的发动机曲柄角sa1和第二火花塞被点火时的发动机曲柄角sa2，凭经验地确定50％的燃料量被燃烧的发动机曲柄角的值mfb50。
[0067]
在上述经验发现的基础上，对于每个上述发动机操作点，对应于发动机转速和发动机负载的一对值，可以定义相应的曲线imeph/mfb50(在图6中，这些曲线由l1，l2，
…
，ln表示)，该曲线提供作为50％燃料量被燃烧的发动机曲柄角的值mfb50的函数的总指示平均有效压力的值imeph。
[0068]
参考图6，x轴上mfb50的值以度atdc(即上止点之后的度)被测量，而指示的总平均有效压力imeph的纵坐标值以巴为单位被表示。
[0069]
在图6的图的基础上，该图针对给定发动机凭经验地获得，本发明的方法包括：对于对应于发动机的给定操作点的imeph/mfb50曲线的每个点，计算在该点的imeph值与沿着所述曲线的imeph的最大值(imeph opt)之间的比率的操作。曲线的最大值是指对应于曲线的最大点(如图6中的曲线ln的情况)的最大值或对应于通过外推法获得的曲线的延伸的最大点(如图6中的曲线l1，l2的情况)的最大值。
[0070]
在根据本发明的方法中，在图6的图中曲线的给定点处的imeph值与对应的最大值imeph opt之间的上述比率被视为表示发动机效率，因为它基本上对应于由发动机递送的扭矩与对于总指示平均有效压力的上述最大值imeph opt将被递送的最佳扭矩之间的比率。
[0071]
在上述计算的基础上，因此，根据本发明的方法包括：将图5的图中所示的上述三维参考表面c1，c2，
…
，cn变换为变换的三维表面t1，t2，
…
，tn(见图7)，其在具有x、y、z轴的图中，在z轴上提供作为在x轴上绘制的第一火花塞的点火的发动机曲柄角的值sa1和在y轴上绘制的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值sa2的函数的发动机效率值。
[0072]
在这一点上，根据本发明的方法设想了将上述变换的三维表面t1，t2，
…
，tn中的每一个平行于x轴和y轴平移的操作(见图8)，通过将：
[0073]-效率是单位的第一火花塞的点火曲柄角的最佳值(sa1 opt)与第一火花塞点火曲柄角的值sa2之间的差值(delta sa1)分配到x轴，以及
[0074]-所述效率是单位的第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(sa2 opt)与第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值sa2之间的差值(delta sa2)分配到y轴，以这种方式获得图8中用参考g全局指示的变换和平移的三维表面。
[0075]
图8中用g全局指示的表面与单个归一化参考表面g(也参见图9)近似，其对于发动机的任何操作点，可以作为参考，以确定从发动机递送的扭矩与第一火花塞的点火曲柄角和第二火花塞的点燃曲柄角的值sa1和sa2之间的关系。在图9中，单个归一化参考表面g提供了作为以度表示的delta sa1和delta sa2值的函数的发动机的效率值(最大效率为1)。
[0076]
参考图10，在块200中，对于确定的发动机操作点，即，作为包含关于发动机转速和关于发动机负载的信息的信号201、202的函数，基于对应于所考虑的发动机操作点的imeph/mfb50曲线，从第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的给定值sa1和sa2开始，参考imeph沿着所述曲线假定的最大值(imeph opt)，确定发动机可以递送的最佳扭矩(torque opt)，其中该最大值对应于曲线的最大点或通过外推法获得的曲线的延伸所定义的最大点。
[0077]
离开块200并且包含关于最佳扭矩(torque opt)的信息的信号203被发送到块204，用于计算由发动机递送的扭矩。
[0078]
再次参考图10，在块205和206中，作为包含关于发动机转速和发动机负载的信息的信号201、202的函数，确定了第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值sa1 opt和sa2 opt，对于它们，由上述imeph/mfb50曲线给出的imeph值是最大值，其中，最大值是指对应于上述曲线的最大点或通过外推法获得的曲线的延伸所定义的最大点的值。
[0079]
从块205离开的包含关于最佳值sa1 opt的信息的信号207被发送到块208，块208还接收包含关于第一火花塞的点火的当前发动机曲柄角的信息的信号209。
[0080]
从块206离开的包含关于最佳值sa2 opt的信息的信号210被发送到块211，块211还接收包含关于第二火花塞的点火的当前发动机曲柄角的信息的信号217。信号212、213从块208、211离开，指示差值sa1 opt-sa1(delta sa1)和sa2opt-sa2(delta sa2)。
[0081]
再次参考图10，在块214中，在上述单个归一化表面g(图9)的基础上，发动机的效率值根据计算值delta sa1和delta sa2被确定。离开块214并且包含关于所考虑的条件下发动机效率的信息的信号215被发送到块204，其在指示发动机效率的信号215和指示最佳扭矩(torque opt)的信号203的基础上，因此能够输出包含关于发动机所递送的有效扭矩的信息的信号216。
[0082]
图11示出了归一化参考表面g在xy平面上的投影。在图11所示的xy平面中，delta sa1的零值和delta sa2的零值对应于其中第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角为最佳值的条件，在该条件下发动机效率具有值1。在图11的图中，因此可以识别线，诸如例如线q，其点对应于发动机效率的相同值。换言之，delta sa1和delta sa2值的变化(其对应于总是位于线q上的点)总是引起发动机的相同效率值。
[0083]
在发动机操作期间，图11的图被当作基础参考，以确定如何改变第一火花塞的点火的发动机曲柄角和第二火花塞的点火的发动机曲柄角，以达到图中效率值对应于发动机递送的扭矩的给定目标值的一个点。例如，假设发动机的起动条件对应于图11中用a指示的点，则delta sa1和delta sa2值由发动机的电子控制器改变，以便行进图11中用m指示的预定路径，该预定路径从点a开始，首先到达点b(通过delta sa1的变化，而没有delta sa2的变化)，并且然后从点b到达在直线上移动的目标点c，该直线在本示例中相对于图的x、y轴倾斜45
°
(这对应于以与改变delta sa2相同的方式改变delta sa1)。
[0084]
预定路径m以这种方式在经验数据的基础上被选择，以便有利于燃烧稳定性并且因此减小由发动机递送的扭矩的循环分散。
[0085]
图12、图13示出了在归一化参考表面g的xy平面上的投影中要遵循的预定路径的两个进一步的示例。每个轨迹从点a开始，经过点b并到达点c。在图12的情况下，第一部分ab
通过保持delta sa2值恒定并仅改变delta sa1值被覆盖，之后，以类似于图11已经示出的方式，沿着倾斜45
°
的直线。
[0086]
在图13的情况下，点1是起动，处于其中仅第一火花塞被点燃的状况。在这种状况下，delta sa1值被改变，直到它到达点b为止，之后弯曲路径bc随后也触发第二火花塞并改变delta sa1和delta sa2值。从点c到最终点d，沿着直线，改变delta sa1和delta sa2值，直到达到发动机效率对应于所递送扭矩的目标值的点。
[0087]
如从前面的描述明显的，根据本发明的方法使得可以在汽油内燃机(其中每个气缸被配有两个火花塞)中管理火花塞点火控制，在任何情况下都是指单个归一化表面(图9的表面g)，可用于发动机的任何操作点，这给出了简化发动机控制的优点，同时仍保证控制方法的可靠性和鲁棒性。
[0088]
当然，在不损害本发明的原理的情况下，发动机的构造细节和方法的实施例可以相对于纯粹通过示例的方式描述和图示的那些广泛地变化，而不脱离如所附权利要求所限定的本发明的范围。

技术特征：
1.一种用于控制汽油内燃机的操作的方法，其中，所述发动机包括：-曲轴箱(1)，其具有多个气缸(2)和限定与每个气缸(2)相关联的燃烧室(4)和燃烧预燃室(13)的气缸盖(3)，以及在所述气缸(2)内能够移动并能够操作地连接到发动机轴的多个活塞(9)，-第一火花塞(11)和第二火花塞(15)，其分别与每个气缸(2)的所述燃烧预燃室(13)和所述燃烧室(4)相关联，其中，所述方法包括以下操作：-对于每个气缸(2)，在每个气缸操作循环中，根据发动机负载和发动机转速以及根据所述发动机所递送的扭矩的所需值，控制所述第一火花塞(11)在给定发动机曲柄角(sa1)下的点火以及所述第二火花塞(15)在给定发动机曲柄角(sa2)下的点火，-在以下操作的基础上确定所述第一火花塞的点火的所述发动机曲柄角(sa1)和所述第二火花塞的点火的所述发动机曲柄角(sa2)：-对于所述发动机，在具有三个正交轴x、y、z的图中凭经验地检测多个三维参考表面(c1，c2，
…
cn)，其中每个三维参考表面对应于相应的发动机操作点，即对应于发动机转速和发动机负载的确定的一对值，并且其中所述三维参考表面中的每一个在z轴上提供在所述气缸(2)内的每个循环下获得的总指示平均有效压力(imeph)的值，作为所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角(sa1)的在x轴上报告的值以及在所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角(sa2)的在y轴上报告的值的函数，-对于上述发动机操作点中的每一个，并且根据所述第一火花塞被点火时的发动机曲柄角(sa1)和所述第二火花塞被点火时的发动机曲柄角(sa2)，凭经验地确定50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值(mfb50)，-在这些经验测量的基础上，对于上述发动机操作点中的每一个，根据50％燃料量被燃烧时的发动机曲柄角的值(mfb50)定义所述总指示平均有效压力(imeph)的变化的相应imeph/mfb50曲线，-对于所述imeph/mfb50曲线上的每个点，计算该点处的imeph值与沿所述曲线的imeph的最大值(imeph opt)之间的比率，其中所述最大值对应于所述曲线上的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸所限定的最大点，-将所述比率作为所述发动机的效率的代表，基本上对应于由所述发动机所递送的扭矩与将针对imeph的所述最大值(imeph opt)所递送的最佳扭矩之间的比率，-在所述计算的基础上，将上述三维参考表面(c1，c2，
…
cn)中的每一个变换成变换的三维表面(t1，t2，
…
tn)，所述变换的三维曲面在具有轴x，y，z的图中，在z轴上提供作为在x轴上的所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角的值(sa1)和在y轴上的所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(sa2)的函数的所述发动机的所述效率(η)的值，-平行于所述x轴和所述y轴平移所述变换的三维表面中的每一个，从而：将所述效率(η)是单位的所述第一火花塞的点火曲柄角的最佳值(sa1 opt)与所述第一火花塞的所述点火曲柄角的值(sa1)之间的差值(delta sa1)分配到所述x轴，以及将所述效率(η)是单位的所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(sa2 opt)与所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(sa2)之间的差值(delta sa2)分配到所述y
轴，-定义单个归一化参考表面(g)，其近似所有上述变换和平移的三维表面，所述单个归一化参考表面(g)被用于根据所述发动机操作点来确定所述发动机所递送的扭矩(torque)与所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(sa1和sa2)之间的关系，并且-使用所述单个归一化参考表面(g)来确定所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的值(sa1和sa2)，以便达到在所述发动机的给定操作点处递送的扭矩的目标值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和/或所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值(sa1和sa2)开始，并且对于确定的发动机操作点，所述发动机能够递送的最佳扭矩(torque opt)通过参考沿所述曲线由imeph假定的最大值(imeph opt)，基于对应于所述发动机操作点的imeph/mfb50曲线被确定，其中所述最大值对应于所述曲线的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸所限定的最大点。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于所确定的发动机操作点，确定所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的最佳值(sa1 opt和sa2 opt)，对于其，由所述imeph/mfb50曲线给出的imeph值是最大值，其中所述最大值对应于由所述曲线所限定的最大点或对应于由通过外推法获得的所述曲线的延伸所限定的最大点。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，从所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的确定值(sa1和sa2)开始，并且在确定所述发动机曲柄角的所述最佳值(sa1 opt)和(sa2 opt)之后，计算差sa1 opt-sa1和sa2 opt-sa2。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述单个归一化参考表面(g)，作为所述差sa1 opt-sa1和sa2 opt-sa2的所述计算值的函数来确定所述发动机的效率(η)的值，并且其特征在于，基于所述效率值(η)和所述发动机能够递送的所述最佳扭矩(torque opt)的所述确定值，确定由所述发动机递送的扭矩(torque)的值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在任何发动机操作条件下，从所述第一火花塞的点火的发动机曲柄角和所述第二火花塞的点火的发动机曲柄角的给定值(sa1和sa2)开始，所述值基于所述单个归一化参考表面(g)变化，根据预定路径(m)在所述表面上移动，从而以与所述发动机递送的扭矩(torque)的给定目标值相对应的效率值(η)到达所述归一化参考表面(g)上的点。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定路径(m)对应于所述归一化参考表面(g)的图中的xy平面中的一系列线，包括相对于所述x，y轴倾斜45
°
的至少一条直线，沿着所述直线，所述差sa1 opt-sa1的变化等于所述差sa2 opt-sa2的变化。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预定路径(m)基于经验数据被选择，以便有利于稳定的燃烧，从而减少由所述发动机递送的所述扭矩的循环分散。9.一种汽油内燃机，包括：-曲轴箱(1)，其具有多个气缸(2)和限定与每个气缸(2)相关联的燃烧室(4)和燃烧预燃室(13)的气缸盖(3)，以及在所述气缸(2)内能够移动并能够操作地连接到发动机轴的多
个活塞(9)，-第一火花塞(11)和第二火花塞(15)，其分别与每个气缸(2)的所述燃烧预燃室(13)和所述燃烧室(4)相关联，以及-电子控制器，其被配置为实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。

技术总结
公开了一种用于控制每个气缸具有两个火花塞的汽油内燃机的方法。在汽油内燃机中，对于每个气缸(2)具有分别与燃烧预燃室(13)和燃烧室(4)相关联的第一火花塞(11)和第二火花塞(15)，第一火花塞的点火的发动机曲柄角(SA1)和第二火花塞的点火的发动机曲柄角(SA2)根据发动机负载和发动机转速并且根据发动机递送的扭矩的所需值来控制，其参考单个归一化参考面(G)，对于发动机的任何操作点总是相同的并且提供作为第一火花塞的点火的发动机曲柄角(SA1)与效率变得最大的该角的最佳值(SA1opt)之间的差的函数以及作为第二火花塞的点火的发动机曲柄角(SA2)与效率变得最大的该角的最佳值(SA2opt)之间的差的函数的发动机效率(η)。(η)。(η)。


技术研发人员：马可
受保护的技术使用者：玛莎拉蒂股份公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/8/24