內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的控制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于響應(yīng)于在多缸內(nèi)燃機(jī)的每次旋轉(zhuǎn)期間隨時(shí)間變化的控制參數(shù)來(lái) 控制活動(dòng)構(gòu)件在多缸內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)汽缸的每個(gè)或一些燃燒周期期間的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的執(zhí)行的 方法和/或系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 對(duì)多缸內(nèi)燃機(jī)中的每個(gè)汽缸的每個(gè)燃燒周期期間活動(dòng)構(gòu)件的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的執(zhí)行的 精確定時(shí)和控制是非常關(guān)鍵的并且依賴于直接鏈接到活塞位置的曲柄軸的瞬時(shí)角位置的 更新的和精確的信息。在每個(gè)燃燒周期待隨時(shí)間控制的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)例如包括燃料噴射的時(shí) 亥IJ、點(diǎn)火的時(shí)刻和進(jìn)氣閥和排氣閥的致動(dòng)的時(shí)刻以及潤(rùn)滑油和壓縮空氣對(duì)汽缸的供應(yīng)的時(shí) 刻。
[0003] 本發(fā)明所屬于的類型的控制方法和系統(tǒng)是本領(lǐng)域熟知的，例如從日本專利 JP5143939B2可知，該日本專利屬于本申請(qǐng)人并且公開了一種控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采集控 制參數(shù)的值，將采集值經(jīng)由通信網(wǎng)路傳輸，并且利用通過(guò)確定在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時(shí)間來(lái)生成 的補(bǔ)償因數(shù)來(lái)補(bǔ)償該采集值。通過(guò)找到在值的采集時(shí)間和控制單元中的接收時(shí)間之間的差 來(lái)確定傳輸時(shí)間。
[0004] 然而，確定在控制單元中的接收時(shí)間是復(fù)雜的，并且它需要附加的專用硬件。
[0005] 附加的專用硬件進(jìn)一步增大了系統(tǒng)中的故障的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]因此提供用于控制在多缸內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)汽缸中的每個(gè)燃燒周期期間的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng) 的更簡(jiǎn)單并且更魯棒的方法和/或系統(tǒng)仍然是個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及用于響應(yīng)于在多缸內(nèi)燃機(jī)的每次旋轉(zhuǎn)期間隨時(shí)間變化 的控制參數(shù)來(lái)控制活動(dòng)構(gòu)件在多缸內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)汽缸的每個(gè)燃燒周期期間的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的 執(zhí)行的方法，包括以下步驟：
[0008] 通過(guò)第一傳感器單元采集在每個(gè)燃燒周期期間的第一離散時(shí)刻的控制參數(shù)的第 一瞬時(shí)值，其中所述第一傳感器單元具有內(nèi)部時(shí)鐘；
[0009] 生成第一數(shù)據(jù)包，第一數(shù)據(jù)包包括表示所述控制參數(shù)的被采集的第一瞬時(shí)值和所 述第一傳感器單元的所述內(nèi)部時(shí)鐘在所述第一離散時(shí)刻的值的數(shù)據(jù)，得到在時(shí)間/參數(shù)空 間中的第一點(diǎn)；
[0010] 將所述第一數(shù)據(jù)包經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降谝豢刂茊卧?，其中所述第一控制單元?有與所述第一傳感器單元的內(nèi)部時(shí)鐘同步的內(nèi)部時(shí)鐘；
[0011] 在所述第一控制單元中得到所述控制參數(shù)的時(shí)間改變率的第一估計(jì)值；
[0012] 其中，所述方法還包括以下步驟：
[0013] 在所述第一控制單元中估計(jì)：
[0014] 所述控制參數(shù)在第一選定離散時(shí)刻的值，其中所述第一選定離散時(shí)刻是根據(jù)在處 理的時(shí)間第一控制單元的內(nèi)部時(shí)鐘的值來(lái)選擇的，而不是直接根據(jù)所述第一數(shù)據(jù)包在所述 第一控制單元中的接收時(shí)間來(lái)選擇的；或
[0015] 當(dāng)所述控制參數(shù)的值達(dá)到預(yù)定目標(biāo)時(shí)第一控制單元的內(nèi)部時(shí)鐘的值；
[0016] 其中通過(guò)使用所獲得的所述控制參數(shù)的時(shí)間改變率的第一估計(jì)值直接外推在時(shí) 間/參數(shù)空間中的所述第一點(diǎn)來(lái)估計(jì)所述控制參數(shù)在所述第一所選擇離散時(shí)刻的值或第 一控制單元的內(nèi)部時(shí)鐘的值，并且其中當(dāng)估計(jì)到所述控制參數(shù)的值已達(dá)到或超過(guò)所述預(yù)定 目標(biāo)或第一控制單元的內(nèi)部時(shí)鐘已達(dá)到或超過(guò)所估計(jì)的值時(shí)，啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。
[0017] 因此，提供了一種方法，由此可在不需要確定性通信網(wǎng)絡(luò)或用于檢測(cè)在第一控制 單元中的接收時(shí)間的裝置的情況下控制內(nèi)燃機(jī)中的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。
[0018] 該方法還使能使用非確定性的處理單元作為控制單元，因?yàn)樵谔幚韱卧械慕邮?時(shí)間與處理的時(shí)間之間的變化時(shí)滯對(duì)該方法的精度沒(méi)有影響。
[0019] 這允許使用單個(gè)處理單元來(lái)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，例如第一控制單元可包括被配置為控 制內(nèi)燃機(jī)中的所有汽缸的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的單個(gè)處理單元。
[0020] 通信網(wǎng)絡(luò)可以是非確定性的通信網(wǎng)絡(luò)，即其中在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸時(shí)間是隨機(jī)的通信 網(wǎng)絡(luò)，例如基于以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。
[0021] 非確定性通信網(wǎng)絡(luò)的使用允許使用標(biāo)準(zhǔn)部件并且進(jìn)一步降低了安裝成本，因?yàn)椴?需要在網(wǎng)絡(luò)中的所有點(diǎn)之間的專用鏈接，即可使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)?？梢允褂蒙婕癑P5143939B2 中的圖2公開的方法或其它方法（例如IEEE1588)來(lái)同步第一傳感器單元的時(shí)鐘和第一控 制單元的時(shí)鐘。
[0022] 可使用任何類型的外推，例如線性或非線性模型。
[0023] 在一些實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)包以由此接收時(shí)間是非確定的方式被接收在第一控制 單元中。
[0024] 第一控制單元可具有非確定性處理時(shí)間，即在第一數(shù)據(jù)包的接收時(shí)間和第一數(shù)據(jù) 包的數(shù)據(jù)的時(shí)間處理之間的處理單元的時(shí)滯可以是非確定性的，即第一處理單元可包括具 有變化的長(zhǎng)度的隊(duì)列。
[0025] 第一控制單元可包括單個(gè)處理單元。替代地，第一控制單元可包括多個(gè)處理單元， 例如可在每個(gè)汽缸附近設(shè)置與中央處理單元可通信地耦合的分散處理單元，其中分散處理 單元的內(nèi)部時(shí)鐘與中央處理單元的內(nèi)部時(shí)鐘同步。
[0026] 時(shí)間改變率的第一估計(jì)值可通過(guò)第一傳感器單元來(lái)獲得，并且在第一數(shù)據(jù)包中被 發(fā)送到第一控制單元。替代地/附加地，時(shí)間改變率的第一估計(jì)值可由第一控制單元獲得， 例如通過(guò)處理在時(shí)間/參數(shù)空間中的兩個(gè)或更多點(diǎn)來(lái)獲得。
[0027] 第一數(shù)據(jù)包可由第一傳感器單元生成。
[0028] 在優(yōu)選實(shí)施例中，控制參數(shù)的瞬時(shí)值包括與每個(gè)所述汽缸的活塞構(gòu)件連接的發(fā)動(dòng) 機(jī)曲柄軸的瞬時(shí)位置。
[0029]因此，可在燃燒周期中的特殊有利點(diǎn)以高精度啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的執(zhí)行。
[0030] 預(yù)定目標(biāo)可以是發(fā)動(dòng)機(jī)曲柄軸的預(yù)定位置。通常在第一控制單元啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的 時(shí)刻與主動(dòng)元件執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的實(shí)際時(shí)刻之間存在控制時(shí)滯。因此，可選擇預(yù)定目標(biāo)以便 考慮該控制時(shí)滯。因?yàn)榭刂茣r(shí)滯通常至少部分與發(fā)動(dòng)機(jī)的速度無(wú)關(guān)聯(lián)，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)速 度來(lái)選擇預(yù)定目標(biāo)，例如在高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下，預(yù)定目標(biāo)相比于在低發(fā)動(dòng)機(jī)速度下的預(yù)定目 標(biāo)可以稍微較?。ㄔ诟甙l(fā)動(dòng)機(jī)速度下，相比于低發(fā)動(dòng)機(jī)速度，控制時(shí)滯導(dǎo)致曲柄軸的進(jìn)一 步旋轉(zhuǎn)）。
[0031] 在一些實(shí)施例中，該方法還包括以下步驟：
[0032] 通過(guò)所述第一傳感器單元在每個(gè)燃燒周期期間的第二離散時(shí)刻采集控制參數(shù)的 第二瞬時(shí)值，所述第二離散時(shí)刻在所述第一離散時(shí)刻之后；
[0033] 生成第二數(shù)據(jù)包，第二數(shù)據(jù)包包括所采集的表示所述控制參數(shù)的第二瞬時(shí)值和所 述第一傳感器單元的所述內(nèi)部時(shí)鐘在所述第二離散時(shí)刻的值的數(shù)據(jù)，得到在時(shí)間/參數(shù)空 間中的第二點(diǎn)；
[0034] 經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)將所述第二數(shù)據(jù)包傳輸?shù)剿龅谝豢刂茊卧?br>[0035] 其中如果在估計(jì)到所述控制參數(shù)的值已達(dá)到所述預(yù)定目標(biāo)或所述第一控制單元 的內(nèi)部時(shí)鐘已達(dá)到所述估計(jì)值之后針對(duì)特定燃燒周期處理第二數(shù)據(jù)包，則在不使用第二數(shù) 據(jù)包中的數(shù)據(jù)的情況下來(lái)控制運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)，并且
[0036] 如果在估計(jì)到所述控制參數(shù)的值已達(dá)到所述預(yù)定目標(biāo)或所述第一控制單元的內(nèi) 部時(shí)鐘已達(dá)到所述估計(jì)值之前針對(duì)所述特定燃燒周期處理第二數(shù)據(jù)包，則使用第二數(shù)據(jù)包 中的數(shù)據(jù)來(lái)控制運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。
[0037] 因此，甚至當(dāng)所述第二數(shù)據(jù)包丟失或晚到達(dá)所述第一控制單元時(shí)，也可以控制所 述運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。
[0038] 這允許以高精度和高可靠性來(lái)控制運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)，即第一數(shù)據(jù)包提供了高可靠性，而 第二數(shù)據(jù)包提供高精度。
[0039] 此外，甚至當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)包或第二數(shù)據(jù)包被損壞時(shí)，也可以控制運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。
[0040] 可在使用第二數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)的情況下，通過(guò)以與處理第一數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)的方 式相對(duì)應(yīng)的方式來(lái)處理第二數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，即通過(guò)外推在時(shí)間/參數(shù)空間中的第二點(diǎn)來(lái) 控制運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)。可使用時(shí)間改變率的第一估計(jì)值或時(shí)間改變率的第二估計(jì)值來(lái)外推時(shí)間/ 參數(shù)空間中的第二點(diǎn)?？墒褂靡韵碌仁絹?lái)獲得時(shí)間改變率的第二估計(jì)值：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于響應(yīng)于在多缸內(nèi)燃機(jī)的每次旋轉(zhuǎn)期間隨時(shí)間變化的控制參數(shù)來(lái)控制活動(dòng) 構(gòu)件（8)在多缸內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)汽缸（2)的每個(gè)或一些燃燒周期期間的運(yùn)轉(zhuǎn)活動(dòng)的執(zhí)行的方 法，包括以下步驟： (101) 通過(guò)第一傳感器單元（3)采集在每個(gè)燃燒周期期間的第一離散時(shí)刻（208、308) 的控制參數(shù)（209、309)的第一瞬時(shí)值，其中所述第一傳感器單元（3)具有內(nèi)部時(shí)鐘； (102) 生成第一數(shù)據(jù)包，所述第一數(shù)據(jù)包包括表示所述控制參數(shù)（209、309)的被采集 的第一瞬時(shí)值和所述第一傳感器單元（3)的所述內(nèi)部時(shí)鐘在所述第一離散時(shí)刻（208、308) 的值的數(shù)據(jù)，得到在時(shí)間/參數(shù)空間中的第一點(diǎn)（pl); 將所述第一數(shù)據(jù)包經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)（1〇、11)傳輸?shù)降谝豢刂茊卧?、5)，其中所述第一 控制單元（4、5)具有與所述第一傳感器單元（3)的內(nèi)部時(shí)鐘同步的內(nèi)部時(shí)鐘； 在所述第一控制單元（4、5)中得到所述控制參數(shù)的時(shí)間改變率的第一估計(jì)值； 其中，所述方法還包括以下步驟： 在所述第一控制單元（4、5)中估計(jì)： 所述控制參數(shù)在第一選定離散時(shí)刻（t_pr〇c)的值，其中所述第一選定離散時(shí)刻（t_proc)是根據(jù)在處理時(shí)第一控制單元（4、5)的內(nèi)部時(shí)鐘的值來(lái)選擇的，而不是直接根據(jù)所 述第一數(shù)據(jù)包在所述第一控制單元（4、5)中的接收時(shí)間來(lái)選擇的；或 當(dāng)所述控制參數(shù)的值達(dá)到預(yù)定目標(biāo)（204、304)時(shí)第一控制單元（4、5)的內(nèi)部時(shí)鐘的值 (tl)； 其中，通過(guò)使用所獲得的所述控制參數(shù)的時(shí)間改變率的第一估計(jì)值直接外推在時(shí)間/ 參數(shù)空間中的所述第一點(diǎn)（pl)來(lái)估計(jì)所述控制參數(shù)在所述第一選定離散時(shí)刻（4、5)的值 或第一控制單元（4、5)的內(nèi)部時(shí)鐘的值（tl)，并且其中當(dāng)估計(jì)到所述控制參數(shù)的值已達(dá) 到