[发明专利]用于平衡内燃发动机的气缸的方法

说明书

一种用于在具有多个进气阀(38)的内燃发动机的气态燃料运转期间平衡多个气缸的方法，包括使内燃发动机针对多个气缸中的每个气缸以第一共同点火正时运转。在以第一共同点火正时运转时，确定具有高于平均爆震水平的爆震水平的气缸(26)，并且缩短与该气缸相关联的进气阀(38)的打开持续时间。这重复到全部气缸的爆震水平彼此相差预定量以下为止。当全部气缸的爆震水平相差预定量以下时，将第一共同点火正时提前为第二点火正时。

技术领域

本发明总体上涉及内燃发动机和使其运转的方法，具体涉及一种平衡内燃发动机的多个气缸的方法。

背景技术

通常，奥托发动机的气缸内的燃料与空气的混合物的燃烧的特征在于表示空气/燃料当量比——即气缸内的空气量与化学计量燃烧所需的空气量之比——的所谓的λ值。

在大型气态燃料燃烧发动机中，λ明显大于1，例如大于2。气态燃料燃烧发动机可包括例如燃气发动机，其中空气与燃料的混合物被火花点燃或利用诸如柴油之类的液态燃料的先导喷射来点燃。类似地，另一种气态燃料燃烧发动机可以是可在液态燃料模式和气态燃料模式下操作的双燃料发动机。这种气态燃料燃烧发动机的不同气缸的λ值可例如因各气缸的不同特性而异。在气态燃料燃烧发动机运转期间，因此可能期望平衡气缸的λ值。已使用各种控制系统和方法来实现这种用于内燃发动机的气缸的平衡的λ值。

在例如燃气发动机或双燃料发动机在燃气模式下运转期间，当空气/燃气混合物的一个或多个气穴在发动机的燃烧室中的正常燃烧前部的包络线之外爆炸时可能发生爆震(knock)。所产生的冲击波形成特有的金属撞击声音(也称为“爆震”或“敲击”)。当长时间发生爆震时，发动机可能损坏或甚至损毁。为了防止发生爆震，已使用了不同的控制系统。

本发明至少部分针对于改善或克服现有技术系统的一个或多个方面。

发明内容

根据本发明的一方面，一种用于在具有分别与多个气缸中的一个气缸相关联的多个进气阀的内燃发动机的气态燃料运转期间平衡所述多个气缸的方法包括：在使所述内燃发动机针对所述多个气缸中的每个气缸以第一共同点火正时运转时，a)确定所述多个气缸之中具有高于平均的爆震水平的气缸，b)缩短与具有高于平均的爆震水平的气缸相关联的进气阀的打开持续时间，和c)重复步骤a)至b)，直至全部所述气缸的爆震水平彼此相差预定量以下为止。所述方法还包括当全部所述气缸的爆震水平彼此相差所述预定量以下时针对所述多个气缸中的每个气缸将所述第一共同点火正时提前为第二共同点火正时。

根据本发明的另一方面，一种内燃发动机包括：发动机缸体，所述发动机缸体至少部分限定出多个气缸；多个进气阀，所述进气阀中的每个进气阀都分别与所述多个气缸中的一个气缸相关联；多个点火装置，所述多个点火装置中的每个点火装置都分别与所述多个气缸中的一个气缸相关联以点燃所述相关联的气缸中的气态燃料与空气的混合物；多个传感器，所述多个传感器中的每个传感器分别与所述多个气缸中的一个气缸相关联；和控制单元，所述控制单元构造成接收来自所述多个传感器的检测结果。所述控制单元还构造成，在使所述内燃发动机针对所述多个气缸中的每个气缸以第一共同点火正时运转时，a)确定所述多个气缸之中具有高于平均的爆震水平的气缸，b)缩短与具有高于平均的爆震水平的气缸相关联的进气阀的打开持续时间，和c)重复步骤a)至b)，直至全部所述气缸的爆震彼此相差预定量以下为止。所述控制单元还构造成当全部所述气缸的爆震水平彼此相差所述预定量以下时针对所述多个气缸中的每个气缸将所述第一共同点火正时提前为第二共同点火正时。