Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN105604685B - 运行内燃机的方法和控制装置 - Google Patents

运行内燃机的方法和控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105604685B
CN105604685B CN201510762678.8A CN201510762678A CN105604685B CN 105604685 B CN105604685 B CN 105604685B CN 201510762678 A CN201510762678 A CN 201510762678A CN 105604685 B CN105604685 B CN 105604685B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
valve
bank
exhaust
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510762678.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105604685A (zh
Inventor
A·C·库尔泽尔
T·瓦尔德
L·泰勒曼
M·莱因哈特
M·埃伯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dr Ing HCF Porsche AG filed Critical Dr Ing HCF Porsche AG
Publication of CN105604685A publication Critical patent/CN105604685A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105604685B publication Critical patent/CN105604685B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/001—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust using exhaust drives arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/007—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in parallel, e.g. at least one pump supplying alternatively
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/08—Modifying distribution valve timing for charging purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
    • F02D13/0246—Variable control of the exhaust valves only changing valve lift or valve lift and timing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0257—Independent control of two or more intake or exhaust valves respectively, i.e. one of two intake valves remains closed or is opened partially while the other is fully opened
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F01N13/107—More than one exhaust manifold or exhaust collector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0416—Methods of control or diagnosing using the state of a sensor, e.g. of an exhaust gas sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0412—Multiple heat exchangers arranged in parallel or in series
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/22—Control of the engine output torque by keeping a torque reserve, i.e. with temporarily reduced drive train or engine efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本发明一种用于运行内燃发动机(10)的方法，每个气缸列(11a，11b)都指派有第一排气涡轮增压器(13a，13b)和第二排气涡轮增压器(14a，14b)。为了在高于内燃发动机(10)的负载阈值的情况下从对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行切换至双增压器运行，根据本发明，当内燃发动机(10)的转速达到或超过一阈值时，首先为了给切换作准备而在建立扭矩储备和增压压力储备并且维持驾驶员期望扭矩的情况下使增压压力提高或使进气道压力提高，当在此情况下增压压力或进气道压力达到或超过一阈值时，进行从单增压器运行到双增压器运行的切换，并且随后消除扭矩储备和增压压力储备。

Description

运行内燃机的方法和控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于运行内燃发送机的方法并且涉及一种用于实施该方法的控制装置。
背景技术
DE 10 2007 046 655A1披露了一种包括具有多个气缸的气缸列的内燃发动机。气缸列的每个气缸被指派有用于排气的多个排气门，具体而言其方式为使得该气缸列的这些气缸通过第一排气门和第一排气道联接至第一排气涡轮增压器的第一涡轮机并且通过第二排气门和第二排气道联接至第二排气涡轮增压器的涡轮机。第一排气涡轮增压器的压缩机通过第一增压空气管线联接至气缸列的气缸，第二排气涡轮增压器的压缩机通过第二增压空气管线联接至气缸列的气缸。从内燃发动机的气缸离开的排气或者是仅经由第一排气涡轮增压器引导、或者是替代地经由第一排气涡轮增压器以及第二排气涡轮增压器两者引导，这两个排气涡轮增压器彼此并联。当排气仅经由该第一排气涡轮增压器的涡轮机进行传导时，排气仅经由气缸的第一排气门离开气缸。而当排气经由这两个排气涡轮增压器的涡轮机并行地传导时，排气可以经由这两个排气门并行地从气缸列的气缸中离开。此类内燃发动机也称为具有顺序增压(Registeraufladung)的内燃发动机。
虽然此类具有顺序增压的内燃发动机是从DE 10 2007 046 655A1、从DE 10 2007046 656A1并且从DE 10 2008 036 308B4中熟知的，但是需要改善此类内燃发动机的运行以便最优地利用该顺序增压。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于运行内燃发动机的新方法、以及一种用于实施该方法的控制装置。所述目的是通过一种用于运行内燃发动机的方法来实现的。该内燃发动机具有至少一个气缸列，所述至少一个气缸列各自具有多个气缸，每个气缸列都指派有第一排气涡轮增压器和第二排气涡轮增压器。在对应的气缸列的单增压器运行中，用于气缸的增压空气仅由对应的气缸列的第一排气涡轮增压器提供。在对应的气缸列的双增压器运行中，用于气缸的增压空气由对应的气缸列的第一排气涡轮增压器和第二排气涡轮增压器一起提供。为了在高于内燃发动机的负载阈值的情况下从对应的气缸列的单增压器运行切换至双增压器运行，当内燃发动机的转速达到或超过一阈值时，首先为了给切换作准备而在建立扭矩储备和增压压力储备并且维持驾驶员期望扭矩的情况下使增压压力提高或使进气道压力提高；然后，当在此情况下增压压力或进气道压力达到或超过一阈值时，进行从单增压器运行到双增压器运行的切换，并且随后消除扭矩储备和增压压力储备。对应的气缸列的气缸通过第一排气门和第一排气道联接至对应的第一排气涡轮增压器的涡轮机，并且通过第二排气门和第二排气道联接至对应的第二排气涡轮增压器的涡轮机，对应的第一排气涡轮增压器的压缩机经由第一增压空气管线向气缸输送增压空气，对应的第二排气涡轮增压器的压缩机经由第二增压空气管线向气缸输送增压空气，对应的第一增压空气管线被指派有推进空气再循环阀，对应的第二增压空气管线被指派有空气再循环阀和压缩机激活阀；在对应的气缸列的单增压器运行中，在稳态运行状态下，对应的第一排气门以相对大的气门升程运行并且对应的第二排气门以相对小的气门升程或以零升程运行，指派给对应的第一增压空气管线的推进空气再循环阀关闭，指派给对应的第二增压空气管线的空气再循环阀打开，同样指派给对应的第二增压空气管线的压缩机激活阀关闭；在对应的气缸列的双增压器运行中，在稳态运行状态下，对应的第一、第二排气门各自以相对大的气门升程运行，对应的推进空气再循环阀关闭，对应的空气再循环阀关闭，对应的压缩机激活阀打开或是根据增压压力要求被操作。以此方式，尤其在高于该内燃发动机的进气满负载时，就可能从单增压器运行最优地转换至双增压器运行。
当在对应的气缸列的单增压器运行过程中，用于这些气缸的增压空气是仅由该对应的第一排气涡轮增压器提供时，在稳态运行状态下，第一排气门以相对大的气门升程运行并且第二排气门以相对小的气门升程或零升程运行，指派给对应的第一增压空气管线的推进空气再循环阀关闭，指派给对应的第二增压空气管线的空气再循环阀打开，同样指派给对应的第二增压空气管线的压缩机激活阀关闭。
当在对应的气缸列的双增压器运行过程中，用于这些气缸的增压空气由对应的第一排气涡轮增压器和对应的第二排气涡轮增压器一起提供时，在稳态运行状态下，对应的第一和第二排气门各自以相对大的气门升程运行，对应的推进空气再循环阀关闭，对应的空气再循环阀关闭，对应的压缩机激活阀打开或是根据增压压力要求被操作。
以此方式，可以确保内燃发动机的对应的气缸列处的最优单增压器运行和最优双增压器运行。此外，如果内燃发动机是在具体地高于进气满负载阈值时运行并且要求由该内燃发动机驱动的机动车辆加速的话，就可能在该对应的气缸列处的单增压器运行与双增压器之间以最优方式进行切换。
在本发明的一个有利改进方案中，为了对从对应的气缸列的单增压器运行向双增压器运行的切换作出准备，指派给第一排气涡轮增压器的涡轮机的排气旁通阀和指派给该第二排气涡轮增压器的涡轮机的排气旁通阀被关闭或保持关闭，此外点火角被朝向延后方向调整。优选在此情况下，对应的第一排气门继续以相对大的气门升程运行，对应的第二排气门继续以相对小的气门升程或零升程运行，推进空气再循环阀继续关闭，空气再循环阀继续打开，压缩机激活阀继续关闭。以此方式，就可以用最优方式准备好从单增压器运行切换到双增压器运行。
在本发明的一个有利改进方案中，在从对应的气缸列的单增压器运行切换到双增压器运行的过程中，对应的第二排气门从相对小的气门升程或零升程切换到相对大的气门升程，随后使点火角被朝向提前的方向回调，此外以限定的时间延迟使指派给对应的第二增压空气管线的空气循环阀被关闭。优选地，在此情况下，指派给对应的第一增压空气管线的推进空气再循环阀继续关闭，指派给对应的第二增压空气管线的压缩机激活阀优选地根据增压压力要求被打开。以此方式，在切换准备之后，尤其在高于该内燃发动机的进气满负载时，执行了从单增压器运行到双增压器运行的最优切换。
本发明还提供了一种内燃发动机的控制装置，该控制装置具有用于执行上述方法的器件。
附图说明
本发明的多个优选的改进方案将在以下的说明中显现。本发明的示例性实施例将在附图的基础上予以更详细地讨论，而本发明并不限于所述示例性实施例。在附图中：
图1是带有多个空气引导装置的内燃发动机的示意图；
图2示出了图1的内燃发动机的细节；
图3示出了展示根据本发明方法的图表；
图4示出了展示本发明的另外一个图表。
具体实施方式
本发明涉及一种用于运行内燃发送机的方法并且涉及一种用于实施该方法的控制装置。
图1以示意性形式示出了内燃发动机10的简图，该内燃发动机可以通过根据本发明的方法和/或根据本发明的控制装置来运行。
在所示的示例性实施例中，图1的内燃发动机10包括多个气缸列11a、11b，具体而言在所示的示例性实施例中为具有多个(具体为三个)气缸12a、12b的两个气缸列11a、11b。每个气缸列11a、11b对应地指派有两个排气涡轮增压器13a、14a和13b、14b。
每个气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b联接至对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b，使得这些对应的气缸12a、12b的排气可以从这些气缸12a、12b的第一排气门16a、16b开始被供应给对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的涡轮机15a、15b，其中对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b的所述第一排气门16a、16b经由第一排气管线17a、17b联接对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的对应的涡轮机15a、15b。
在第一排气涡轮增压器13a、13b的涡轮机15a、15b中获得的能量在对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的压缩机18a、18b中被利用来压缩所述压缩机中的增压空气，该增压空气可以从对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的压缩机18a、18b经由第一增压空气管线19a、19b供应至内燃发动机10的气缸12a、12b。
如已经阐述的，在每个气缸列11a、11b的区域中，提供了对应地并联连接的两个排气涡轮增压器13a、14a和13b、14b。对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b的排气可以经由第二排气管线22a、22b从气缸12a、12b的第二排气门21a、21b开始供应给对应的气缸列11a、11b的对应的第二排气涡轮增压器14a、14b的对应的涡轮机20a、20b。在第二排气涡轮增压器14a、14b的涡轮机20a、20b中获得的能量在第二排气涡轮增压器14a、14b的压缩机23a、23b中被利用来压缩增压空气，该增压空气可以从第二排气涡轮增压器14a、14b的压缩机23a、23b在各自情况下经由第二增压空气管线24a、24b供应给气缸12a、12b。
在图1所示的内燃发动机10的示例性实施例中，每个气缸列11a、11b都指派有一个增压空气冷却器25a、25b，其中气缸列11a的排气涡轮增压器13a、14a的增压空气管线19a、24a汇入该增压空气冷却器25a中，气缸列11b的排气涡轮增压器13b、14b的增压空气管线19b、24b汇入增压空气冷却器25b中。从增压空气冷却器25a、25b开始，经冷却的增压空气可以经由增压空气管线26a、26b、27供应给气缸列11a、11b的气缸12a、12b。经压缩的增压空气经由气缸12a、12b的进气门28a、28b进入这些气缸中。
从图1中可以看到，在该增压空气的流动方向上观察时，增压空气管线26a、26b在增压空气冷却器25a、25b的下游所汇入的这个增压空气管线27在增压空气管线26a、26b的汇合点29的下游配设有节气门30。
如从图1中可以看到，每个排气涡轮增压器13a、14a、13b、14b的每个展示出的涡轮机15a、15b、18a、18b在各自的情况下被分别指派有排气旁通阀31a、31b、32a、32b。借助于指派给气缸列11a的第一排气涡轮增压器13a的涡轮机15a的排气旁通阀31a，排气可以绕过气缸列11a的第一排气涡轮增压器13a的涡轮机15a来传导，以使得所述排气不流经对应的涡轮机15a、而是在所述涡轮机15a的下游被直接供应给对应的气缸列11a的催化转化器33a来进行排气净化。借助于指派给气缸列11a的第二排气涡轮增压器14a的涡轮机20a的排气旁通阀32a，排气可以绕过第二排气涡轮增压器14a的涡轮机20a传导并且被直接供应给催化转化器33a。
类似地，借助于气缸列11b的这两个排气涡轮增压器13b、14b的涡轮机15b、20b的排气旁通阀31b、32b，离开气缸列11b的气缸12b的排气可以绕过对应的涡轮机15b、20b传导并且直接排放给指派给气缸列11b的催化转化器33b。
第一排气涡轮增压器13a、13b各自在增压空气侧处指派有推进空气再循环阀34a、34b。
当对应的推进空气再循环阀34a、34b打开时，经压缩的增压空气可以经由该对应的推进空气再循环阀从对应的第一增压空气管线19a、19b排出，以使得所述经压缩的增压空气不被供应至对应的增压空气冷却器25a、25b、而是排放至环境中，例如排放至被指派给对应的排气涡轮增压器13a、13b的空气过滤器(未示出)中。
第二排气涡轮增压器14a、14b同样在增压空气侧处被指派有阀，确切地讲各自指派有一个空气再循环阀35a、35b并且在各自的情况下指派有一个压缩机激活阀36a、36b。空气再循环阀35a、35b的流动截面可以不同于推进空气再循环阀34a、34b的流动截面。
当第二排气涡轮增压器14a、14b的空气再循环阀35a、35b打开时，经所述第二排气涡轮增压器的压缩机23a、23b压缩的增压空气可以从对应的第二增压空气管线24a、24b排放至环境中，具体排放至对应的排气涡轮增压器的空气过滤器中，以使得相应的增压空气不被供应至对应的增压空气冷却器25a、25b。
当压缩机激活阀36a、36b被关闭时，第二增压空气管线24a、24b在流动的意义上是与对应的增压空气冷却器25a、25b分开的。当压缩机激活阀36a、36b打开时，它们准许穿过第二增压空气管线24a、24b朝向增压空气冷却器25a、25b方向的流动。
在图1中，箭头37表示排气流，并且箭头38表示增压空气流。
此外，图1示出了用于控制内燃发动机10的控制装置39。
按照图1的虚线信号线，控制装置39产生控制信号以用于控制气缸12a、12b、尤其用于控制排气门16a、16b、21a、21b并且用于控制进气门28a、28b。
此外，控制装置39产生：用于控制排气旁通阀31a、31b、32a、32b的控制信号；用于控制推进空气再循环阀34a、34b的控制信号；用于控制空气再循环阀35a、35b的控制信号；以及用于控制压缩机激活阀36a、36b的控制信号。而压缩机激活阀36a、36b也可能是被动式的弹簧加载的阀。此外，控制装置39产生用于节气门30的控制信号。
按照图1，每个催化转化器33a、33b都指派有温度传感器40a，40b，该温度传感器将对应的催化转化器33a、33b的实际温度值提供给控制装置39。代替硬件温度传感器40a，40b，还可能利用虚拟的软件温度传感器以便例如基于模型来计算对应的催化转化器33a、33b的实际温度值。
在每个气缸列11a、11b的区域中，对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b中所产生的排气可以几乎仅经由对应的第一排气涡轮增压器13a、13b、或者替代地部分地经由对应的气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b并且部分地经由对应的气缸列11a、11b的第二排气涡轮增压器14a、14b来传导。
当排气几乎仅经由对应的气缸列11a、11b的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b传导时，气缸12a、12b的第一排气门16a、16b是以相对大的气门升程(下面被称为最大升程)运行的，并且气缸12a、12b的第二排气门21a、21b是以相对小的气门升程(下面被称为最小升程)运行的，从而使得所产生的排气几乎全部被供应给对应的气缸列11a、11b的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的涡轮机15a、15b。于是仅小的排气量进入对应的气缸列11a、11b的第二排气涡轮增压器14a、14b的涡轮机20a、20b的区域中，其中在此产生的增压空气量并不是朝向气缸12a、12b的方向被输送、而是在空气再循环阀35a、35b打开并且压缩机激活阀36a、36b关闭的情况下被排放至环境中。于是用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是仅由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供的。在这种情况下，被指派给对应的气缸列11a、11b的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的对应的压缩机18a、18b的推进空气再循环阀34a、34b是关闭的。
替代地，当增压空气仅是由该气缸列或每个气缸列的第一排气涡轮增压器来提供时，整个排气量可以是经由该第一排气涡轮增压器来传导的。在这种情况下，该最小升程度是零升程。
当对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b的排气部分地经由第一排气涡轮增压器13a、13b并且部分地经由第二排气涡轮增压器14a、14b进行传导时，用于气缸12a、12b的增压空气是由这两个排气涡轮增压器13a、14b来提供的，其中气缸12a、12b的第一排气门16a、16b和第二排气门21a、21b皆各自以最大升程运行来使得排气供应至这两个排气涡轮增压器13a、14a、13b、14b的涡轮机15a、20a、15b、20b并且因此压缩所述排气涡轮增压器中的增压空气并且将该增压空气供应至气缸12a、12b。在这种情况下，推进空气再循环阀34a、34b和空气再循环阀35a、35b皆被关闭，而压缩机激活阀36a、36b打开。
如以上所阐述的，可以利用气缸列11a、11b的气缸12a、12b中所产生的排气来将增压空气加以增压，其中用于气缸12a、12b的增压空气或是仅由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b、或是由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和气缸列11a、11b的第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供的。在此，优选地是以与驾驶员和/或控制器所要求的该内燃发动机的运行模式相关的方式，具体而言以与驾驶员所要求的该内燃发动机的经济型运行模式相关的方式、和/或以与驾驶员所要求的该内燃发动机的运动型运行模式相关的方式和/或以与控制器所要求的该内燃发动机的催化转化器加热运行模式相关的方式，来作出关于是仅通过第一排气涡轮增压器13a、13b来执行增压空气增压还是替代地通过第一和第二排气涡轮增压器13a、13b、14a、14b来执行增压空气增压的决定的。
在第一实施例中，以与驾驶员和/或控制器所要求的该内燃发动机的运行模式相关并且与对内燃发动机的所要求的功率相关的方式，或是仅由这两个气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b、或是由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供用于内燃发动机10的这些气缸12a、12b的增压空气。
当驾驶员通过操纵开关或操纵按钮来要求该内燃发动机的运动型运行模式时，优选地与功率和运行模式相关地执行对增压空气的增压。
图2示出了一个图表，其中相对于该内燃发动机的转速n而绘出了扭矩M。在这种情况下图2中的实线对应于该内燃发动机的满负载特征曲线41，其中扭矩M和转速n的积对应于该内燃发动机的功率。
除了实线所示的满负载特征曲线41之外，图2中的虚线示出了特征区边界42，在超过该边界时，自动地在仅通过气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b进行的增压空气增压与通过气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者进行的增压空气增压之间进行切换。
当在气缸列11a、11b的区域中仅由对应的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供增压空气时，这也被称为所谓的气缸列11a、11b的单增压器运行。
在每个气缸列11a、11b的区域中，当这两个排气涡轮增压器13a、14a和13b、14b对应地提供用于气缸12a、12b的增压空气时，这被称为所谓的气缸列11a、11b的双增压器运行。
当在要求内燃发动机10的运动型运行模式的情况下该内燃发动机的所要求的功率相对低时，在单增压器运行中用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是仅由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供的。而当在该运动型运行模式中该内燃发动机的所要求的功率相对高时，在双增压器运行过程中用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是由第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供的。
在图2中，附图标记43表示发动机转速-扭矩特征区的如下区域：其中在内燃发动机10的运动型运行模式情况下增压空气的增压在单增压器运行中是仅由第一排气涡轮增压器13a、13b来执行的。在图2的发动机转速-扭矩特征区的区域44中，在内燃发动机10的运动型运行模式情况下，增压空气的增压是由第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者、因此以双增压器运行来执行的。
当具体由驾驶员通过操纵开关或操纵按钮来要求内燃发动机10的经济型运行模式时，增压空气的增压是根据图3的发动机转速-扭矩特征曲线来执行的，在该图中除了满负载特征曲线41之外，还绘制了特征区边界45，该特征区边界将区域46(在该区域中仅由对应的气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b以对应的气缸列11a、11b的单增压器运行方式来对增压空气进行增压)与区域47(在该区域中由对应的气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者以对应的气缸列11a、11b的双增压器运行方式对增压空气进行增压)分开。
从图3中了解到，当要求内燃发动机10的经济运动模式时并且当该内燃发动机所提供的扭矩M相对高时，在该内燃发动机10的、在特征区区域46中的相对低的转速n下，仅由内燃发动机10的这两个气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b以对应的气缸列11a、11b的单增压器运行方式提供用于内燃发动机10的气缸12a、12b的增压空气，而在内燃发动机10处于经济型运行模式中的、在特征区区域47中的相对高的扭矩M和相对高的转速n的情况下，由这两个气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b以对应的气缸列11a、11b的双增压器运行方式来提供用于气缸12a、12b的增压空气。
在该经济型运行模式中，当内燃发动机提供的扭矩M相对低时，与内燃发动机10的转速n无关地，在特征区区域47中由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b以对应的气缸列11a、11b的双增压器运行方式提供用于气缸12a、12b的增压空气。相应地，在该经济型运行模式中，增压空气的增压是与内燃发动机10的扭矩M相关并且与其转速n相关地执行的。
如以上已经阐述的，对经济型运行模式的要求(被设计成使内燃发动机10进行节约燃料的运行)以及对运动型运行模式的要求(被设计用于以行驶动力性来运行)是由驾驶员优选地通过操纵开关或操纵按钮来作出的。
如果在内燃发动机10的冷启动的事件中或由于催化转化器温度被硬件或虚拟的温度传感器40a、40b确认为太低而要求催化转化器加热运行模式，仅由气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b以对应的气缸列11a、11b的单增压器运行方式来提供用于内燃发动机10的气缸12a、12b的增压空气。此类催化转化器加热运行模式优选地是由控制器所要求的。
增压空气的增压与驾驶员和/或控制器所要求的内燃发动机10的运行模式相关。
当用于内燃发动机10的气缸12a、12b的增压空气仅由对应的气缸列11a、11b的第一排气涡轮增压器13a、13b提供时，并且相应地当内燃发动机10的气缸12a、12b的第一排气门16a、16b是以相对大的气门升程或以最大升程运行并且内燃发动机10的气缸12a、12b的第二排气门21a、21b是以相对小的气门升程或以最小升程或替代地以零升程运行时，在对应的气缸列11a、11b处实施所谓的单增压器运行。
在对应的气缸列11a、11b的这个单增压器运行的情况下，在稳态运行状态下，对应的推进空气再循环阀34a、34b关闭，对应的空气再循环阀35a、35b打开，并且对应的压缩机激活阀36a、36b关闭。
当用于该内燃发动机的气缸12a、12b的增压空气是由气缸列11a、11b的这两个排气涡轮增压器13a、13b、14a、14b来提供时，对应的气缸列11a、11b运行在双增压器运行状态，其中在这样的双增压器运行中，内燃发动机10的每个气缸12a、12b的这两个排气门16a、16b、21a、21b在各自的情况下以相对大的气门升程或以最大升程运行。
在对应的气缸列11a、11b的双增压器运行的情况下，在稳态运行模式中，对应的推进空气再循环阀34a、34b关闭，对应的空气再循环阀35a、35b同样关闭，并且对应的压缩机激活阀36a、36b打开。
为了能够在高于内燃发动机10的负载阈值(即高于内燃发动机10的进气满负载)时从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行最优地切换至其双增压器运行而同时避免所谓的涡轮增压滞后，实施根据本发明限定的措施，即一方面为切换作准备，而另一方面执行从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行到双增压器运行的实际切换。
当内燃发动机10高于进气满负载地运行时，并且当内燃发动机10的转速达到或超过阈值时，为了在维持驾驶员期望扭矩并且建立扭矩储备和增压压力储备的情况下给从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行向对应的气缸列11a、11b的双增压器运行的切换作准备，使增压压力或进气道压力增大。增压压力储备特别是与节气门上游的压力或进气道中的压力相关。
当该增压压力或该进气道压力达到或超过阈值时，进行从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行到对应的气缸列11a、11b的双增压器运行的切换，并且随后，再次消除该扭矩储备和该增压压力储备。
以下将参照图4来描述关于内燃发动机10在高于进气满负载下运行的事件中从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行到对应的气缸列11a、11b的双增压器运行的切换的进一步细节，其中在图4中，参照时间t绘出了多条时间曲线。
曲线48示出内燃发动机10的转速时间曲线。
曲线49示出对应的气缸列11a、11b的增压器运行，其中状态“0”对应于单增压器运行，并且状态“1”对应于对应的气缸列11a、11b的双增压器运行。
曲线50和51示出排气旁通阀31a、31b和32a、32b的状态，即曲线50示出与对应的气缸列11a、11b的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b协同作用的排气旁通阀31a、31b的状态，而曲线51示出与对应的气缸列11a、11b的对应的第二排气涡轮增压器14a、14b协同作用的排气旁通阀32a、32b的状态。
曲线52示出指派给第二增压空气管线24a、24b的空气再循环阀35a、35b的状态。曲线53示出指派给第一增压空气管线19a、19b的推进空气再循环阀34a、34b的状态。
曲线54展示了内燃发动机10的点火角的时间曲线。
曲线57展示了对节气门30上游的增压压力的控制器要求。曲线56展示了对扭矩储备的控制器要求。曲线55展示了实际产生的增压压力的时间曲线。
在图4的时刻t1之前，图1的内燃发动机10的气缸列11a、11b是以对应地气缸列11a、11b的单增压器运行状态来运行的，于是其中，气缸列11a、11b的气缸12a、12b的排气门16a、16b以最大升程运行并且气缸列11a、11b的气缸12a、12b的排气门21a、21b以最小升程或零升程运行。按照曲线52，在时刻t1之前，空气再循环阀35a、35b是打开的，而推进空气再循环阀34a、34b是关闭的。同样，在时刻t1之前，压缩机激活阀36a、36b是关闭的。与第一排气涡轮增压器13a、13b协同作用的排气旁通阀31a、31b按照曲线50在时刻t1之前调节出所要求的增压压力。节气门30是打开的。按照曲线54，点火角被设定为确保内燃发动机10效率最优的点火角。由于排气门21a、21b以最小升程或零升程运行，最小的排气量进入第二排气涡轮增压器14a、14b的区域中来保持这些第二排气涡轮增压器运行；然而空气再循环阀35a、35b的打开致使在此输送的增压空气被排放至环境中。于是，在关闭的压缩机激活阀36a、36b处不产生反压力，由此可以避免增压空气的温度升高。燃料空气混合物被设定成当前运行策略所需要的混合物品质，例如Lambda值为1。
在时刻t1，按照曲线48，内燃发动机10的转速超过阈值G1。在此，接着控制器识别出：气缸列11a、11b应当从单增压器运行切换至双增压器运行。
随时刻t1开始，接着执行切换准备，其中在图4中，所述准备在时刻t3完成。在时刻t3之后，接着执行对应的气缸列11a、11b从单增压器运行到双增压器运行的切换。
在内燃发动机10高于进气满负载运行的事件中，为了准备从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行切换到双增压器运行，在时刻t1开始，按照曲线57，控制器要求节气门30上游的增压压力增大，其中进一步在时刻t2，按照曲线56，控制器也要求扭矩储备。
此外，在时刻t1，按照曲线50，之前打开的排气旁通阀31a、31b被关闭，并且关闭的排气旁通阀32a、32b保持关闭。为了在节气门30上游的增压压力增大之后维持驾驶员要求扭矩，尤其在驾驶员要求恒定扭矩的情况下，将该点火角按照曲线54从效率最优的位置在延后方向上进行调整。点火角的调整相应地是以维持驾驶员要求扭矩不变、尤其保持所述驾驶员要求扭矩恒定为目的来执行的，其中可以用此方式进一步提供扭矩储备。
在时刻t1与t3之间的切换准备过程中，气缸列11a、11b的气缸12a、12b的第一排气门16a、16b继续以最大升程运行，并且所述气缸的排气门21a、21b继续以最小升程或零升程运行。
在时刻t1与t3之间，空气再循环阀35a、35b按照曲线52保持打开，并且推进空气再循环阀34a、34b按照曲线53保持关闭。同样，在准备从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行切换到双增压器运行的过程中，对应的压缩机激活阀36a、36b也保持关闭。为了确保节气门30上游出现希望的增压空气提高，在适当时节气门30有可能被部分关闭。
在切换准备过程中，燃料-燃烧空气混合物的品质被适配成该运行策略所要求的混合物品质，例如Lambda值为1。可以借助于通过均匀燃烧过程或均匀分层的燃烧过程来改变混合物品质，从而例如稀释该混合物。
阈值G1(在时刻t1达到或超过该阈值之后，开始从单增压器运行切换至双增压器的准备)优选地是以与发动机转速梯度相关并且与当前的驾驶员要求扭矩相关的方式来校正的。
在时刻t3，增压压力超过或达到阈值G2(参见曲线55)。在时刻t3，从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行切换至双增压器运行的准备完成，其中如从曲线49可以看到，在时刻t3，在对应的气缸列11a、11b处进行了到双增压器运行的切换。
从时刻t3开始，对应的气缸列11a、11b的气缸12a、12b的对应所有排气门16a、21a、和16b、21b都是以最大升程运行的。
在此应指出的是，空气再循环阀35a、35b的流动截面对于避免将在切换到双增压器运行的过程中被激活的压缩机的所谓喘振可能是很重要的。所谓的喘振、或已经压缩的增压空气的回流可能导致该排气涡轮增压器所不希望的噪音和机械负载。这可以通过空气再循环阀35a、35b的流动截面的相应尺寸确定来避免。
相应地，气缸列11a、11b的气缸12a、12b的这些之前以最小升程或零升程运行的排气门21a、21b在时刻t3切换至最大升程。
按照曲线56和57，在时刻t3开始，控制器所要求的增压压力的增大以及控制器所要求的扭矩储备被连续地取消。
在时刻t3从对应的气缸列11a、11b的单增压器运行切换至双增压器运行之后，按照曲线54，点火角再次在提前方向上或朝效率最优位置的方向被调整，并且空气再循环阀35a、35b按照曲线52在时刻t3与t4之间的限定时间段Δt上仍保持打开，其中所述空气再循环阀从时刻t4开始至时刻t5连续地关闭或从时刻t4开始突然地关闭。
推进空气再循环阀35a、35b按照曲线53在双增压器运行过程中仍保持关闭，并且压缩机激活阀36a、36b被打开，具体而言是通过控制装置39主动地打开、或在弹簧加载的止回阀的情况下由于其上游的增压压力的增大而被动地打开。
在排气门21a、21b处从最小升程或零升程实际切换到最大升程之后，然后首先点火角朝效率最优的方向被调节回去，并且随后具有该限定的流动截面的空气再循环阀35a、35b被关闭。空气再循环阀35a、35b的延迟关闭具体地用于防止产生所不希望的噪音。
扭矩储备和增压压力储备的消除和点火角向效率最优的方向上返回的调整可以即刻执行，这将在第二涡轮增压器14a、14b处导致延迟的转速建立。
优选的是逐渐消除扭矩储备和该增压压力储备并且逐渐地朝向效率最优的方向将点火角调节回去，以便由此利用点火角在排气焓方面以及在第二排气涡轮增压器14a、14b快速的增压压力建立方面的优点。
燃料-燃烧空气混合物的品质被设定成该运行策略所要求的混合物品质，优选地Lambda值为1。
以上对应的气缸列11a、11b的从单增压器运行到双增压器运行的这种切换准备和切换执行尤其在该切换是在高于该内燃发动机的进气满负载下执行时是重要的。
对应的气缸列11a、11b的单增压器运行与双增压器运行之间的其他切换(即，在低于该内燃发动机的进气满负载时对应的气缸列11a、11b从单增压器运行到双增压器运行的切换，以及在高于进气满负载或低于进气满负载时对应的气缸列11a、11b从双增压器运行到单增压器运行的切换)的要求不高。在从双增压器运行到单增压器运行的切换的过程中使气缸12a、12b的第二排气门21a、21b从最大升程切换到最小升程或零升程；并且在从单增压器运行到双增压器运行的切换的过程中，使气缸12a、12b的第二排气门21a、21b从最小升程或零升程切换到最大升程、并且通过排气旁通阀31a、31b、32a、32b和/或节气门30对增压压力进行调整在此就足够了。
优选地，安装在每个气缸列11a、11b的区域中的这两个排气涡轮增压器13a、14a和13b、14b在各自情况下优选是相同的。
本发明还涉及一种用于实施该方法的控制装置39。控制装置39优选地是发动机控制单元。控制装置39包括用于实施该方法的器件。所述器件包括硬件器件和软件器件。硬件器件是用于与实施该方法时所涉及的单元交换数据的数据接口、用于进行数据处理的处理器、以及用于数据存储的存储器。软件器件是发动机控制软件的程序模块。

Claims (10)

1.一种用于运行内燃发动机(10)的方法，该内燃发动机具有至少一个气缸列(11a，11b)，所述至少一个气缸列各自具有多个气缸(12a，12b)，每个气缸列(11a，11b)都指派有第一排气涡轮增压器(13a，13b)和第二排气涡轮增压器(14a，14b)，在对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行中，用于气缸(12a，12b)的增压空气仅由对应的气缸列(11a，11b)的第一排气涡轮增压器(13a，13b)提供，在对应的气缸列(11a，11b)的双增压器运行中，用于气缸(12a，12b)的增压空气由对应的气缸列(11a，11b)的第一排气涡轮增压器(13a，13b)和第二排气涡轮增压器(14a，14b)一起提供，为了在高于内燃发动机(10)的负载阈值的情况下从对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行切换至双增压器运行，
当内燃发动机(10)的转速达到或超过一阈值时，首先为了给切换作准备而在建立扭矩储备和增压压力储备并且维持驾驶员期望扭矩的情况下使增压压力提高或使进气道压力提高，
当在此情况下增压压力或进气道压力达到或超过一阈值时，进行从单增压器运行到双增压器运行的切换，并且随后消除扭矩储备和增压压力储备，
其中，对应的气缸列(11a，11b)的气缸(12a，12b)通过第一排气门(16a，16b)和第一排气道(19a，19b)联接至对应的第一排气涡轮增压器(13a，13b)的涡轮机(15a，15b)，并且通过第二排气门(21a、21b)和第二排气道(22a，22b)联接至对应的第二排气涡轮增压器(14a，14b)的涡轮机(20a，20b)，对应的第一排气涡轮增压器(13a，13b)的压缩机(18a，18b)经由第一增压空气管线(19a，19b)向气缸(12a，12b)输送增压空气，对应的第二排气涡轮增压器(14a，14b)的压缩机(23a，23b)经由第二增压空气管线(24a，24b)向气缸(12a，12b)输送增压空气，对应的第一增压空气管线(19a，19b)被指派有推进空气再循环阀(34a，34b)，对应的第二增压空气管线(24a，24b)被指派有空气再循环阀(35a，35b)和压缩机激活阀(36a，36b)，
在对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行中，在稳态运行状态下，对应的第一排气门(16a，16b)以相对大的气门升程运行并且对应的第二排气门(21a，21b)以相对小的气门升程或以零升程运行，指派给对应的第一增压空气管线(19a，19b)的推进空气再循环阀(34a，34b)关闭，指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的空气再循环阀(35a，35b)打开，同样指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的压缩机激活阀(36a，36b)关闭，
在对应的气缸列(11a，11b)的双增压器运行中，在稳态运行状态下，对应的第一、第二排气门(16a，16b，21a，21b)各自以相对大的气门升程运行，对应的推进空气再循环阀(34a，34b)关闭，对应的空气再循环阀(35a，35b)关闭，对应的压缩机激活阀(36a，36b)打开或是根据增压压力要求被操作。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为了对从对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行向双增压器运行的切换作出准备，指派给第一排气涡轮增压器(13a，13b)的涡轮机(15a，15b)的排气旁通阀(31a，31b)和指派给第二排气涡轮增压器(14a，14b)的涡轮机(20a，20b)的排气旁通阀(32a，32b)被关闭或保持关闭，此外点火角被朝向延后方向调整。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对应的第一排气门(16a，16b)继续以相对大的气门升程运行，对应的第二排气门(21a，21b)继续以相对小的气门升程或零升程运行，指派给对应的第一增压空气管线(19a，19b)的推进空气再循环阀(34a，34b)继续关闭，指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的空气再循环阀(35a，35b)继续打开，同样指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的压缩机激活阀(36a，36b)继续关闭。
4.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，在从对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行切换到双增压器运行的过程中，对应的第二排气门(21a，21b)从相对小的气门升程或零升程切换到相对大的气门升程，随后使点火角被朝向提前的方向回调，此外以限定的时间延迟使指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的空气再循环阀(35a，35b)被关闭。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，指派给对应的第一增压空气管线(19a，19b)的推进空气再循环阀(34a，34b)继续关闭，指派给对应的第二增压空气管线(24a，24b)的压缩机激活阀(36a，36b)被打开。
6.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为了在高于负载阈值的情况下以及在低于负载阈值的情况下从对应的气缸列(11a，11b)的双增压器运行切换到单增压器运行，使第二排气门(21a，21b)从相对大的气门升程切换到相对小的气门升程或零升程，此时增压压力通过排气旁通阀(31a，31b，32a，32b)和/或节气门(30)来调整。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述高于负载阈值的情况是高于进气满负载，所述低于负载阈值的情况下是低于进气满负载。
8.如权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，为了在低于负载阈值的情况下从对应的气缸列(11a，11b)的单增压器运行切换到双增压器运行，使第二排气门(21a，21b)从相对小的气门升程或零升程切换到相对大的气门升程，此时增压压力通过排气旁通阀(31a，31b，32a，32b)和/或节气门(30)来调整。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述低于负载阈值的情况是低于进气满负载。
10.一种内燃发动机的控制装置，其特征在于，所述控制装置具有用于执行如权利要求1至9之一所述的方法的器件。
CN201510762678.8A 2014-11-13 2015-11-10 运行内燃机的方法和控制装置 Active CN105604685B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014116636.1 2014-11-13
DE102014116636.1A DE102014116636A1 (de) 2014-11-13 2014-11-13 Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105604685A CN105604685A (zh) 2016-05-25
CN105604685B true CN105604685B (zh) 2018-04-17

Family

ID=55855264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510762678.8A Active CN105604685B (zh) 2014-11-13 2015-11-10 运行内燃机的方法和控制装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9915193B2 (zh)
KR (1) KR101752568B1 (zh)
CN (1) CN105604685B (zh)
DE (1) DE102014116636A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10208685B2 (en) * 2015-06-22 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc Method for charge pressure control of an internal combustion engine with turbines arranged in parallel, and internal combustion engine for carrying out such a method
DE102015211437B4 (de) 2015-06-22 2024-08-01 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Ladedrucksteuerung einer Brennkraftmaschine mit parallel angeordneten Turbinen
DE102016106306B4 (de) 2016-04-06 2023-08-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer aufgeladenen Brennkraftmaschine
DE102017115349B4 (de) * 2017-07-10 2019-01-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Abgasturboladersystem für eine mehrreihige Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladersystems
DE102017221747B3 (de) * 2017-12-04 2019-02-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verbrennungsmotor, Kraftfahrzeug mit einem solchen sowie Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors
US11156191B2 (en) * 2019-11-22 2021-10-26 Southwest Research Institute Internal combustion engine with cross-boosting turbochargers
JP7230792B2 (ja) * 2019-12-20 2023-03-01 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
KR20220032232A (ko) 2020-09-07 2022-03-15 현대자동차주식회사 냉시동 유해가스 저감 시스템 고장 진단 방법 및 차량

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006042443A1 (de) * 2006-09-09 2008-03-27 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102007046655A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-09 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine
CN103184926A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 Dr.Ing.h.c.F.保时捷股份公司 具有废气和增压空气引导装置的内燃发动机

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63129120A (ja) 1986-11-19 1988-06-01 Honda Motor Co Ltd 多重過給構造
US4982567A (en) * 1988-01-29 1991-01-08 Mazda Motor Corporation Air supply control systems for turbocharged internal combustion engines
GB9113924D0 (en) 1991-06-27 1991-08-14 Thomson Consumer Electronics Fault protection using microprocessor power up reset
DE19832020C1 (de) * 1998-07-16 1999-04-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen der Funktion zweier Abgasturbolader
DE10320977A1 (de) * 2003-05-09 2004-12-09 Siemens Ag Verfahren zur Drehzahlüberwachung eines Bi-Turboladers
JP2005155356A (ja) * 2003-11-21 2005-06-16 Toyota Motor Corp 並列２連ターボ過給機による機関過給装置
US7165403B2 (en) * 2004-07-28 2007-01-23 Ford Global Technologies, Llc Series/parallel turbochargers and switchable high/low pressure EGR for internal combustion engines
US7461627B2 (en) * 2006-04-27 2008-12-09 International Engine Intellectual Property Company, Llc Hybrid combustion in a diesel engine
DE102006042433B4 (de) 2006-09-09 2008-09-11 Markus Pietruska Toastgerät
JP4375387B2 (ja) * 2006-11-10 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US8230684B2 (en) * 2007-04-20 2012-07-31 Borgwarner Inc. Combustion engine breathing system including a compressor valve for a biturbo with cylinder deactivation
DE102007037087A1 (de) * 2007-08-06 2009-02-12 Robert Bosch Gmbh Aufladeeinrichtung
DE102007046656B4 (de) 2007-09-28 2018-09-13 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine
DE102008036308B4 (de) 2008-07-24 2010-09-16 Technische Universität Dresden Verfahren zum Betreiben eines Mehrzylinder-Ottomotors mit Abgasturboaufladung
WO2010067438A1 (ja) * 2008-12-11 2010-06-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の過給機制御装置
JP6135693B2 (ja) * 2015-02-20 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 過給エンジンの制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006042443A1 (de) * 2006-09-09 2008-03-27 Bayerische Motoren Werke Ag Abgasanlage für eine Brennkraftmaschine
DE102007046655A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-09 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschine
CN103184926A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 Dr.Ing.h.c.F.保时捷股份公司 具有废气和增压空气引导装置的内燃发动机

Also Published As

Publication number Publication date
US20160138491A1 (en) 2016-05-19
DE102014116636A1 (de) 2016-05-19
CN105604685A (zh) 2016-05-25
US9915193B2 (en) 2018-03-13
KR20160057328A (ko) 2016-05-23
KR101752568B1 (ko) 2017-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105604685B (zh) 运行内燃机的方法和控制装置
CN106257012B (zh) 用于内燃发动机的充气压力控制的方法
US10190484B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
CN103925094B (zh) 用于真空控制的方法和系统
EP1711699B1 (en) An internal combustion engine
CN106014607B (zh) 排气涡轮增压内燃发动机及其运转方法
KR102440581B1 (ko) 엔진 시스템
CN110030078A (zh) 用于增压发动机的方法和系统
US20090183506A1 (en) Split-Series Sequential Turbocharged Engine
JP2009520918A5 (zh)
CN105697096A (zh) 用于控制马达制动装置的方法以及马达制动装置
CN104153903B (zh) 一种增压柴油机egr阀与vgt以及节气门协同控制系统和方法
JP4654973B2 (ja) 内燃機関の排気装置
CN106089406B (zh) 具有进气空气供应涡轮机和马达驱动的压缩机的发动机系统
KR101826551B1 (ko) 엔진 제어 장치 및 방법
CN106460641A (zh) 用于发动机的控制装置
US20190338710A1 (en) Air flow management strategies for a diesel engine
US9228538B2 (en) Internal combustion engine control apparatus
CN105298632B (zh) 机动车辆和适配方法
CN111794854A (zh) 用于运行具有增压系统的内燃机的方法和装置
CN110382847B (zh) 运行内燃机的方法
CN105604686B (zh) 运行内燃机的方法和控制装置
JP2010190049A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
US7293405B2 (en) Multi-cylinder internal combustion engine and method for operation thereof
CN107035554A (zh) 内燃机的控制装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant