四冲程内燃发动机和控制排气凸轮轴和进气凸轮轴的正时的方法与流程

技术特征：
1.一种四冲程内燃发动机(4)，其包括至少一个气缸装置(6)、曲轴(8)、排气凸轮轴(10)、进气凸轮轴(12)、涡轮增压器(14)和控制系统(46)，其中所述气缸装置(6)包括燃烧室(12)、气缸孔(18)、被构造成在所述气缸孔(18)中往复运动并且连接到所述曲轴(8)的活塞(20)、排气阀(20)和进气阀(22)，其中所述排气凸轮轴(10)被构造成控制所述排气阀(20)的打开和关闭，并且所述进气凸轮轴(12)被构造成控制所述进气阀(22)的打开和关闭，其中所述涡轮增压器(14)包括压缩机(50)和涡轮(52)，所述涡轮(52)被布置在从所述排气阀(20)延伸的排气流动路径(56)中，其中所述排气凸轮轴(10)的正时和所述进气凸轮轴(12)的正时能够由所述控制系统(46)控制，其中所述控制系统(46)被配置成：-存储与所述涡轮增压器(14)的所述压缩机(50)有关的压缩机特性线图(86)，-将参考区域(88)存储在所述压缩机特性线图(86)内，-确定下列中的至少两个参数：当前涡轮增压器转速、当前增压空气质量流量、以及当前增压空气压力或当前压缩机压力比中的一者，并且响应于至少两个参数指示所述压缩机(50)的当前操作点(90)在比所述当前操作点(90)的压缩机压力比(pop:p)下的所述参考区域(88)的最大增压空气质量流量(m’max)更高的增压空气质量流量(m’op)下处于所述参考区域(88)之外，-改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。2.根据权利要求1所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)包括增压空气压力传感器(81)，并且其中所述至少两个参数中的一者是所述当前增压空气压力或所述当前压缩机压力比。3.根据权利要求1或2所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)包括涡轮增压器转速传感器(78)、增压空气质量流量传感器(80)、发动机转速传感器(82)和增压空气温度传感器(84)中的一个或多个。4.根据前述权利要求中任一项所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)被配置成响应于所述至少两个参数指示所述压缩机(50)的当前操作点(91)在比所述当前操作点的压缩机压力比下的所述参考区域(88)的最小增压空气质量流量更低的增压空气质量流量下处于所述参考区域(88)之外而：-改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以延迟关闭所述排气阀(20)，以及-改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以提前打开所述进气阀(22)。5.根据前述权利要求中任一项所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述排气流动路径(56)整体延伸穿过所述涡轮(52)。6.根据前述权利要求中任一项所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)被配置成：-确定当前涡轮增压器转速和/或所述气缸装置(6)的气缸压力，并且响应于所述当前涡轮增压器转速超过最大转速阈值和/或所述气缸压力超过最大气缸压力，
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改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。7.根据权利要求6所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述ice包括减压制动器(94)。8.根据前述权利要求中任一项所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)被配置成：-存储目标λ值或λ值范围，-确定当前λ值，并且响应于所述当前λ值高于所述目标λ值或所述λ值范围，-改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。9.根据权利要求8所述的四冲程内燃发动机(4)，其中所述控制系统(46)被配置成响应于所述当前λ值低于所述目标λ值或所述λ值范围而：-改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以延迟关闭所述排气阀(20)，以及-改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以提前打开所述进气阀(22)。10.根据权利要求1或6或8所述的四冲程内燃发动机(4)，其中使所述排气阀(20)以提前ca度提前关闭的所述排气凸轮轴(10)的所述正时的所述改变具有与使所述进气阀(22)以延迟ca度延迟打开的所述进气凸轮轴(12)的所述正时的所述改变相同的幅度，或者在最大 /-10ca度的范围内与之不同。11.一种车辆(2)，其包括根据权利要求1至10中任一项所述的四冲程内燃发动机(4)。12.一种控制四冲程内燃发动机(4)的排气凸轮轴(10)和进气凸轮轴(12)的正时的方法(100)，所述四冲程内燃发动机包括包括至少一个气缸装置(6)、曲轴(8)、所述排气凸轮轴(10)、所述进气凸轮轴(12)、涡轮增压器(14)和控制系统(46)，其中所述气缸装置(6)包括燃烧室(12)、气缸孔(18)、被构造成在所述气缸孔(18)中往复运动并且连接到所述曲轴(8)的活塞(20)、排气阀(20)和进气阀(22)，其中所述排气凸轮轴(10)被构造成控制所述排气阀(20)的打开和关闭，并且所述进气凸轮轴(12)被构造成控制所述进气阀(22)的打开和关闭，其中所述涡轮增压器(14)包括压缩机(50)和涡轮(52)，所述涡轮(52)被布置在从所述排气阀(20)延伸的排气流动路径(56)中，其中所述控制系统(46)被配置成存储与所述涡轮增压器(14)的所述压缩机(50)有关的压缩机特性线图(86)，并且将参考区域(88)存储在所述压缩机特性线图(86)内，并且其中所述方法(100)包括以下步骤：-确定(102)下列中的至少两个参数：当前涡轮增压器转速、当前增压空气质量流量、以及当前增压空气压力或当前压缩机压力比中的一者，-检测(104)所述至少两个参数是否指示所述压缩机(50)的当前操作点在比所述当前操作点的压缩机压力比下的所述参考区域(88)的最大增压空气质量流量更高的增压空气质量流量下处于所述参考区域(88)之外，并且响应于此执行以下步骤:-改变(106)所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变(108)所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。13.根据权利要求12所述的方法(100)，其包括以下步骤：
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检测(110)所述至少两个参数是否指示所述压缩机(50)的当前操作点在比所述当前操作点的压缩机压比下的所述参考区域(88)的最小增压空气质量流量更低的增压空气质量流量下处于所述参考区域(88)之外，并且响应于此执行以下步骤：-改变(112)所述排气凸轮轴(10)的所述正时以延迟关闭所述排气阀(20)，以及-改变(114)所述进气凸轮轴(12)的所述正时以提前打开所述进气阀(22)。14.根据权利要求12或13所述的方法(100)，其包括以下步骤：-确定(116)当前涡轮增压器转速和/或所述气缸装置(6)的气缸压力，-确定(118)所述当前涡轮增压器转速是否超过最大转速阈值和/或所述气缸压力是否超过最大气缸压力，并且响应于此执行以下步骤：-改变(106)所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变(108)所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法(100)，其中所述控制系统(46)被配置成存储目标λ值或λ值范围，并且其中所述方法(100)包括以下步骤：-确定(120)当前λ值，-确定(122)所述当前λ值是否高于所述目标λ值或所述λ值范围，并且响应于此执行以下步骤：-改变(106)所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)，以及-改变(108)所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。16.根据权利要求15所述的方法(100)，其包括以下步骤：-确定(124)所述当前λ值是否低于所述目标λ值或所述λ值范围，并且响应于此：-改变(112)所述排气凸轮轴(10)的所述正时以延迟关闭所述排气阀(20)，以及-改变(114)所述进气凸轮轴(12)的所述正时以提前打开所述进气阀(22)。17.一种包括指令的计算机程序，所述指令在所述程序由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求12至16中任一项所述的方法(100)。18.一种包括指令的计算机可读存储介质(99)，所述指令在由计算机执行时使所述计算机执行根据权利要求12至16中任一项所述的方法(100)。

技术总结
本公开涉及一种ICE(4)，其包括排气凸轮轴(10)、进气凸轮轴(12)、涡轮增压器(14)和控制系统(46)。所述涡轮增压器(14)包括压缩机(50)。所述排气凸轮轴(10)的正时和所述进气凸轮轴(12)的正时能够由所述控制系统(46)控制，所述控制系统被配置成：存储与所述压缩机(50)有关的压缩机特性线图(86)、将参考区域(88)存储在所述压缩机特性线图(86)内，并且确定至少两个参数。响应于所述至少两个参数指示所述压缩机(50)的当前操作点(90)处于所述参考区域(88)之外，所述控制系统改变所述排气凸轮轴(10)的所述正时以提前关闭所述排气阀(20)并且改变所述进气凸轮轴(12)的所述正时以延迟打开所述进气阀(22)。打开所述进气阀(22)。打开所述进气阀(22)。


技术研发人员：A
受保护的技术使用者：斯堪尼亚商用车有限公司
技术研发日：2020.10.22
技术公布日：2022/5/10