用作脂肪酸合成酶抑制剂的氢吡咯并吡咯衍生物.pdf

式(I)的化合物其中R1、R2、R、X1、X2、X3、X4、n1、n2、n3和n4具有权利要求1中指示的含义，是端锚聚合酶的抑制剂并尤其可用于治疗如癌症、心血管疾病、中枢神经系统损伤和不同形式的炎症之类的疾病。

权利要求书
1.   一种用于估计在内燃发动机的预定位置处的内燃发动机的发动机速度的方法，所述发动机包括：
- 带有齿的目标，其连结到曲轴，
- 传感器，其与所述齿协作，以及
- 用于管理所述发动机的装置，包括：用于确定所述曲轴的角位置的装置，所述曲轴的角位置也称为所述发动机的角位置；以及时钟，用来在所述传感器之前确定齿的连续两次通过之间的时间间隔，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
- 对于所述传感器的第一测量点和第二测量点确定所述角位置和所述旋转速度，
- 确定除了在此前的步骤中的所述两个测量点之间的所述速度的梯度之外的所述旋转速度的至少一个梯度，
- 使用2次多项式函数逼近旋转速度相对于所述角位置的真实曲线，以及
- 提前计算在所述预定位置处的估计旋转速度，所述预定位置为所述曲轴的未来角位置，这借助于在所述预定的未来位置处应用所述多项式函数。

2.   根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一测量点和所述第二测量点是对应于两个连续齿的传感器测量的测量点。

3.   根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其特征在于，所述旋转速度相对于所述角位置的所述逼近被确定为2次曲线，所述曲线经过所述两个测量点并且具有在所述测量的速度梯度的基础上限定的速度梯度变化。

4.   根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述多项式估计是在记住如下内容而计算的：所述速度梯度变化是常数，其对应于在首先地从所述第一测量点和从所述第二测量点得到的所述速度梯度与第二地所确定的不同的速度梯度之间的所述速度梯度上的所述变化。

5.   一种发动机的反向旋转的预测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
- 使用根据权利要求1至4中的任一项所述的方法估计在预定的角位置处的所述发动机速度，
- 在作为所述角位置的函数的预定阈值处比较所述发动机速度，所述角速度在所述角位置处被估计，以及
- 如果所述估计的速度低于所述预定阈值，预测反向旋转。

6.   根据权利要求5所述的预测方法，其特征在于，所述发动机速度被估计为接近所述发动机的上止点，即，离这种上止点小于10°处。

7.   根据权利要求6所述的预测方法，其特征在于，所述预定阈值在240和360rpm之间(即，在8π与12π rad/s之间)。

8.   一种马达管理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
- 如权利要求5至7中的一项所述而预测发动机的反向旋转，
- 如果在所述发动机中没有起动器设备活动的同时预测了反向旋转，那么下一次燃烧被禁止。

9.   用于管理根据权利要求8所述的发动机的所述方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
- 检测所述发动机的任何反向旋转，并且如果检测到这样的反向旋转，结束所述预测方法，否则假设所述发动机正被驱动旋转，并且继续所述预测方法。

10.   一种用于管理发动机的设备，其特征在于，所述设备包括用于实现根据权利要求1至9中的一项所述的方法的所述步骤中每一个的装置。

说明书用于估计发动机在预定位置的速度的方法
技术领域
本发明涉及一种用于估计发动机在预定位置的速度的方法，更具体而言，目的在于提前确定所述发动机的旋转方向的反转的风险。
本发明大体上涉及内燃发动机，并且更具体地涉及在机动车辆中的这种发动机。
背景技术
不论是火花点火发动机(奥托发动机)或是压缩点火发动机(柴油发动机)，内燃发动机通常都在单个旋转方向下运转。然而，当发动机停止时，在到达其停止位置之前，发动机在围绕其停止位置的振荡移动中在一个方向上、然后在另一个方向上转动。
由于通常称为“停止和起动”系统的系统的发展，检测发动机的旋转方向的反转已变得有用。实际上，重要的是确定停止的发动机的位置，以便能够实现更快速地起动。文献WO 2007/028584因此涉及一种用于确定发动机的旋转方向的反转的方法。在此文献中，有用的是尝试尽可能接近地确定发动机开始在反方向上转动的时刻，以便更好地估计其停止位置。
如果停止是驾驶员命令的，那么向发动机内的燃料喷射接着停止，并且发动机快速地停止。
然而，存在其中发动机的旋转方向的反转不是预料中的情况，在这种情况下，所述发动机的活塞有可能到达正好在其上止点之前或接近上止点的点处，并且燃料接着被喷入对应的燃烧室(和/或点火被命令)。在这种情况下，燃烧发生并且在相反的旋转方向上驱动活塞和因此发动机。
虽然在发动机在驾驶员命令的停止期间在反方向上转动的情况中施加在活塞上的力较低，但当燃烧在相反的旋转方向上驱动发动机时这些力是显著的。在这后一种情况下，这些显著的力会损坏发动机。
实际上，大多数现代化的发动机(柴油发动机和火花点火发动机两者)都包括由通过弹簧接合在一起的两个质量体构成的飞轮，以提高驾驶舒适度。这样的飞轮被称为双质量体飞轮。这样的飞轮的一个质量体连接到曲轴和因此活塞，而另一个连接到变速器(例如，齿轮箱的主轴)和因此车辆。因此，重要的是避免使位于两个质量体之间的弹簧过应力，以限制在弹簧上的机械应力。因此，优选的是避免其中飞轮的两个质量体具有相反的旋转方向的所有情况。
所识别的不期望的情况是其中发动机失速的情况。当车辆向前移动时，发动机可能被迫在反方向上转动。在这种情况下，重要的是确保活塞不经受显著的力。
可施加在双质量体飞轮的质量体之间的所有这些应力都导致机动车辆制造商将这类飞轮的结构制造得更稳固，从而显著增加成本，即使具有有限的效率。
文献EP 1 462 638涉及用于通过将多项式内插到具有尺寸w的移动窗口来确定发动机参数(特别是发动机的发动机速度)的偏差的方法和设备，其中w是正在窗口中获得的测量数据的数目。该文献因此限定了在测量窗口w内部的估计值。
本发明的核心问题是如何防止将在其相反的旋转方向上驱动发动机的任何燃烧，以便限制在双质量体飞轮的质量体之间的应力。发明人的原创的思想因此是预测在发动机的预定位置处的发动机的旋转速度。实际上，这样可以预料发动机失速。
在发动机失速的问题的基础上，事实证明，预测在发动机的给定位置处(特别是在低发动机速度下)的发动机的旋转速度在起动发动机时也可能是有用的，例如以省去起动器马达并且在已满足允许发动机在良好状态下运转的速度要求时停止发动机。当起动时，预测旋转速度也可用来调整起动器马达并且对燃烧室内的混合物的丰富度起作用。
该速度预测也可在具有内燃发动机和电动马达两者的车辆(通常称为混合动力车辆)中使用，以预测内燃发动机失速和电动马达起动(根据条件)。
发明内容
本发明因此旨在提供用于提前确定在发动机的预定位置中的发动机的旋转速度的手段。因此，本发明可接着用于例如预测发动机的旋转方向的反转，从而防止将在发动机的相反旋转方向上驱动发动机的任何燃烧。它也可用来在其它应用中管理发动机，例如，用于在低发动机速度下管理发动机。
为此，本发明最先提出一种用于估计在发动机的预定位置处的内燃发动机的发动机速度的方法，所述发动机包括：
- 带有齿的目标，其连结到曲轴，
- 传感器，其与齿协作，以及
- 用于管理发动机的装置，包括用于确定也称为发动机的角位置的曲轴的角位置的装置，以及时钟，其用来在传感器之前确定齿连续两次通过之间的时间间隔。
根据本发明，所述方法包括以下步骤：
- 为传感器的第一测量点和第二测量点确定角位置和旋转速度，
- 确定除了在此前的步骤中的两个测量点之间的速度梯度之外的旋转速度的至少一个梯度，
- 使用2次多项式函数逼近（approximation）旋转速度相对于角位置的真实曲线，以及
- 通过在所述预定的未来位置处应用多项式函数来提前计算在预定位置处的估计旋转速度，该预定位置为曲轴的未来角位置。
此处所描述的方法使得可以提前确定在发动机的未来角位置处的发动机速度。该估计对于其中速度增加的间隔或对于其中速度减少的间隔是有效的。
创造性地，所进行的估计是其中变量为发动机的角位置(而不是时间变量)的函数。这使得可以简化计算并因此限制用于所述计算的微处理器的负荷。
所选择的点是曲线上的任何点。然而，它们优选地首先彼此很接近，其次离要进行速度估计的点不太远。
在这样的方法中，为了考虑最后的速度梯度，第一测量点和第二测量点是对应于两个连续的齿的传感器测量的测量点。
有利地，为了考虑速度梯度中的变化，旋转速度相对于角位置的逼近被确定为2次曲线，该曲线经过所述两个测量点并且具有在测量的速度梯度的基础上限定的速度梯度变化。在这种情况下，有利的是计算多项式估计，应牢记，速度梯度变化是常数，该常数对应于在首先从第一测量点和从第二测量点得到的速度梯度与其次所确定的不同的速度梯度之间的速度梯度的变化。通过调适确定速度梯度的曲线上的位置(除了在第一测量点和第二测量点之间的速度梯度之外)，可以考虑非常接近测量点或者较远离测量点的速度梯度变化。此速度梯度变化随测量点进行，测量点中的至少一个不同于第一测量点且不同于第二测量点。用于此速度梯度变化的测量点可以是由传感器针对两个相邻的齿但也针对两个或多或少分离的齿提供的信号。
本发明还提出了一种用于预测发动机的反向旋转的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
- 估计在预定角位置处的发动机速度，如上文所提出那样，
- 比较发动机速度与作为估计角速度的角位置的函数的预定阈值，以及
- 在所估计的速度低于该预定阈值时，预测反向旋转。
在该方法中，发动机速度例如被估计为接近发动机的上止点，即，在离此上止点小于10°处，并且优选地在发动机的所述上止点处。预定阈值于是例如在240和360rpm之间(即，在8π和12πραδ/σ之间)。
本发明还涉及一种用于管理发动机的方法，该方法包括以下步骤：
- 如上文所提出那样预测发动机的反向旋转，
- 如果在发动机中没有起动器设备活动的同时预测了反向旋转，那么下一次燃烧被禁止。
为了禁止下一次燃烧，发动机管理设备作用于燃料喷射装置，以便在柴油发动机的情况中防止下一次喷射(或者在非常短的时间空间内的一系列喷射)，并且对于火花点火发动机(奥托发动机)来说，作用于燃料喷射和/或发动机的点火。
这样的一种用于管理发动机的方法也可包括以下步骤：
- 检测发动机的任何反向旋转，并且在检测到这样的反向旋转时，结束预测方法，否则假设发动机正在旋转中被驱动，并且继续预测方法。
最后，本发明还涉及一种用于管理发动机的设备，其特征在于，该设备包括用于实现上述方法的每一个步骤的装置。
附图说明
在参照附图的以下描述中更详细地阐述本发明的细节和优点，在附图中：
图1是示出发动机的旋转速度相对于其失速的时间的坐标图，
图2是当四缸发动机正在失速时发动机的速度相对于其角位置的另一个表示，曲线的x轴线表示模（modulo）180°，以及
图3是类似于图2中那样的坐标图，示出了本发明的不同实施例。
具体实施方式
本描述涉及柴油式或火花点火(奥托)式内燃发动机。常规地，这样的发动机包括发动机缸体，其中为机加工的汽缸，该汽缸在其一个端部处由汽缸盖封闭。汽缸包含借助于活塞杆连结到曲轴的活塞。飞轮安装在曲轴的一端上。曲轴的位置确定发动机的位置，即，如果此位置已知，在对应的汽缸中的所有活塞的位置和发动机的许多其它机械部件的位置也已知。由于曲轴不具有任何旋转自由度，发动机的位置因此取决于称为发动机的(角)位置的角度值。此外，在本说明书的其余部分中假设所关注的发动机具有四冲程循环。因此，对于每个汽缸来说，一旦曲轴已完成两次回转，就进行了完整的燃烧循环。发动机的位置由此可被限定为模720°，即，两个完整的360°回转。
为了确定发动机的位置，通常为曲轴设有带有以角向间距(angular periodicity)P规则地分布的齿的目标，起点由对应于例如两个齿和两个齿之间的间隔的长齿或由一个或两个齿的不存在限定。位置传感器与该目标相关联并且对在其之前经过的齿计数。在两个连续的齿之间的经过时间也使用该传感器和内置到发动机的电子管理系统中的时钟测量。因此此后假设齿数N等于360/P。因此，对于以6°的角向间距规则地分布的齿来说，考虑存在60个齿，并且因此不考虑限定起点的奇点。
本发明更具体地旨在实现于具有双质量体飞轮的发动机中。这样的飞轮具有由弹簧接合在一起的两个质量体。一个质量体刚性地连接到曲轴，另一个刚性地连接到变速器，该变速器使得质量体能够将在发动机中产生的能量传递到称为驱动轮的车辆的车轮。然而，本发明也可以“常规的”飞轮实现，其具有与离合器相关联的单个转动的质量体。
图1示出了作为发动机即将失速之前的时间t(以秒“s”或毫秒“ms”计)的函数的发动机的旋转速度V，以转/分钟(rpm)表示。
所示曲线为阶跃的，因为测量点为离散的。x轴线直接由位置传感器给出，而速度通过测量齿在此传感器之前两次经过间隔的时间来获得。由于两个齿之间的间距是恒定的，速度与间隔两个连续的齿的检测的时间成反比。
在图1中可以看到，测量的速度变为负数，这意味着发动机(曲轴)正在与其正常旋转方向相反的方向上转动。该速度在上止点之前变为负数，但该负速度实际上仅在该上止点之后检测到。
图2以另一种方式示出了当所关注的发动机失速时的速度变化。在这种情况下，发动机为四冲程发动机，其中燃烧每180°发生一次。这种发动机被随意地选择并且纯粹为了说明性的非限制性目的，并且本领域的技术人员将显而易见，本发明也可应用于具有不同汽缸数的发动机。在此图中，示出了0°至180°的角度范围。在四冲程发动机的情况中，两个活塞在180°处到达上止点，一个在对应的燃烧室中的排气冲程之后，并且另一个在空气(柴油发动机)或空气混合物(奥托发动机)在对应的燃烧室中的压缩之后。当发动机失速时，活塞在压缩阶段结尾处未到达上止点，并且在对应的室中的压缩流体将其向后推动。活塞接着向后驱动曲轴。
如果发动机管理设备不知道活塞正在向后移动并且在反转中驱动曲轴，它会命令燃料喷射和/或点火，就像发动机正在继续在其正常旋转方向上运转那样。如果在对应的燃烧室中的压缩是充分的，燃烧会发生并且会在发动机的相反的旋转方向上驱动发动机。该燃烧在发动机中生成显著的应力，这种应力有可能是有害的，特别是对于双质量体飞轮来说。
本发明最先提出提前确定发动机的旋转速度。这使得有可能将发动机的任何预期的反向旋转提前通知给发动机管理设备。发动机的旋转速度的这种预先确定也可用来管理喷射和/或点火，例如在起动发动机时或者更一般地在低发动机速度下。
在图2中，本发明的核心思想是利用速度和速度变化来在点B处确定未来的角位置(例如，在下一个上止点处或附近)的旋转速度估测值。
用于确定所关注的发动机的旋转速度的计算在说明书的下文中提供。如上所述，假设在这种情况下发动机是具有四个汽缸的发动机。此外，计算将在压缩阶段结束时进行。
创造性地，发动机的旋转速度V不被确定为时间变量的函数，而是确定为发动机的角位置A的函数。
在压缩阶段(对于四缸发动机来说，从0°至180°)期间，发动机基本上被制动，因为施加在活塞上的力对抗活塞的移动。活塞由此需要具有足够的能量和因此对应于足够的旋转速度的经过下一个上止点的速度。
本发明提出了使用2次多项式函数来逼近相对于发动机的角位置A的旋转速度V。
在这种情况下，旋转速度的梯度中的变化在正向的旋转方向上是恒定的。因此：
V"(A) = a
其中，a为实常数。
将此公式相对于角位置积分，得到下式：
V'(A) = a A + b
其中，b为实常数。
再次积分得到下式：
(1)：V(A) = ? a A2 + b A + c
其中，c为实常数。
因此，有用的是确定常数a、b和c，从而可以确定将使得可以最佳地提前估计发动机的旋转速度的多项式函数。
第一个方案是选取所进行的后三次测量，并且确定经过这三个点的2次曲线。利用真实测量获得的结果不能够实现良好且稳健的预测，因此该方案被放弃。
此处提出的是，在一个将要考虑的优选实施例中，为了计算常数a、b和c：
- 最后一个测量点用来考虑最后一个测量速度，
- 倒数第二个测量点用来考虑最后一个速度梯度，并且
- 此前测量的速度梯度用来考虑速度梯度中的变化。
这导致下列各式：
(2)：a = V"(A)
(3)：V(An) = ? a An2 + b An + c
(4)：V(An-1) = ? a An-12 + b An-1 + c
速度梯度等于速度中的变化除以角位置中的变化，即，V'(A) = Δ V / Δ A。
使用两个连续的测量点计算的速度梯度等于在所考虑的这两个测量点之间的中点处的(近似)速度梯度。然而，考虑到必须在点n处进行测量以确定在两个测量点(n-1)和n之间的中点处的速度梯度，此速度梯度应在下文中称为V'(An)。因此：
V'(An) = [V(An) - V(An-1)] / ( An – An-1)
然而，两个连续的测量点对应于由间距P间隔开的两个连续的齿的经过。因此：
(5)：V'(An) = [V(An) - V(An-1)] / P
同样地：
(6)：V"(An) = [V'(An) - V'(An-1)] / P：如上所示，在这种情况下该式为常数a (参见上面的式2)。
在这种情况下，已使用三个连续的测量点(n-2)、(n-1)和n计算了V"(An)，前两个点用来计算V'(An-1)，后两个用来计算V'(An)。
为了考虑在更长的间隔内的速度梯度中的变化，V"(An)可以例如被看作在点(n-f)和点n之间的速度梯度中的变化。
这得到下式：
(7)：V"(An) = [V'(An) - V'(An-f)] / P × f
然后为常数a选择该值。可以看到，对于f=1来说，式7等于式6。
在已知常数a的情况下，例如通过确定式3和4之间的差值可以推断常数b的值。这得到下式：
V(An) - V(An-1) = [? a An2 + b An + c] – [? a An-12 + b An-1 + c]
V(An) - V(An-1) = ? a (An2 - An-12) + b ( An – An-1 )
其中，P = An – An-1
因此：
(8)：b = [V(An) - V(An-1)] / P – a/2 (An + An-1)
由于a和b已知，常数c可从式3或4中的一个推断出。这得到例如：
(9)：c = V(An) - ? a An2 - b An
将刚刚计算的三个常数积分到对应于式1的多项式中，并且化简，得到下式：
(10)：V(A) = V(An) + [(V(An) - V(An-1)) (A - An )/P]
+ [(V(An) - V(An-1)) - (V(An-f) - V(An-f-1))] (A – An) (A – An + P) / 2 f P2
该式可用于其中速度梯度不改变正负号(即，例如在到达上止点之前)的角度范围。
假设在这种情况下发动机正继续在其正常旋转方向上运转。如果发动机开始向后运转，那么式10将高估速度。
图3是利用不同的“f”值获得的曲线的图示。在此图中，显示具有实线的曲线对应于随角位置模180°变化的发动机的速度。使用虚线显示的曲线示出了具有不同的f值的速度估计曲线。在此图中可以看出，由多项式函数估计的速度被高估。还可以看出，如果发动机未失速(两个较高估计)，对应于估计速度的曲线非常接近测量速度曲线(实线)，因为如果发动机将要失速并且在相反方向上运转(在前两个下方的使用虚线示出的第三组曲线)，速度估计更远离测量曲线。
发动机的旋转速度的估计在这种情况下用来尝试预测发动机的活塞是否具有足够的动能来经过下一个上止点。这里应当指出的是，如例如在图3中看到的，发动机的旋转速度不是在上止点处最低，而是在此位置后不远处。
根据所进行的测量，一般应指出的是，对于不同的内燃发动机来说，如果当发动机的(至少)一个活塞在上止点处时旋转速度大于300rpm左右的阈值S (图3)，那么发动机将继续在其正常旋转方向上运转，而不后退。
因此，本发明提出了在活塞到达上止点之前确定所述活塞在其经过所述上止点时的(估计)速度。
直观地，该计算必须在到达上止点之前进行。计算可以例如在上止点之前5°和80°之间进行，优选地在上止点之前10°和40°之间。
一旦估计出在上止点处的速度，就可将估计(计算的)速度与阈值S相比较。如果估计低于阈值，发生反转的风险就非常高。在这种情况下，本发明提出了禁止为其中空气混合物被压缩的燃烧室排程的燃料喷射和/或随后的点火命令。
这种禁止在某些情况下不进行。实际上，假设发动机不处于起动阶段，并且其起动器马达因此不处于操作模式。
随后，可以检查是否已出现反转。存在本领域的技术人员已知用于检测这样的反转的多种手段(例如，在本文的前序部分中引用的文献WO-2007/028584中所描述的方法)。
如果在预测反转并禁止燃烧之后检测到这种反转，则可以推断预测是可靠的并且燃烧的禁止由此有助于保护发动机和更具体地发动机的双质量体飞轮。发动机接着停止，并且预测过程可以结束。
在其中未检测到反转的相反的情况下，可以假设外力已驱动发动机。当驾驶员在旋转中驱动发动机时，尤其是这种情况。因此，有益的是针对在上止点处的下一次或多次经过继续预测方法。
在某些情况下，发动机管理系统命令在上止点处的速度的计算。该计算可以在管理系统的下层(通常也称为基本软件(BSW))被触发。对于给定的发动机来说，若干不同的参数被设定。因此，在式10中，间距P对于每个发动机来说都是恒定的。同样地，一旦策略已被限定，值An和A – An就是常数。当对应于160°的目标的齿(= An)在传感器前方经过时，计算可以接着例如被触发。如果在上止点(即，180°)处估计了速度，那么A - An = 20°。同样地，值f被预定为发动机的特性的函数。
简化的公式10被应用软件(ASW)记忆和运行。其中进行速度估计的这部分管理系统有时被称为系统的“上层”。
所进行的测试显示，管理系统在于上止点处的速度估计已知的瞬间与燃料的喷射和/或点火命令需要发生之间具有大约10ms (即，10×10-3s)或30ms或以上。该时间足以命令在接近即将出现的上止点处禁止计划的燃烧。
自然地，根据旋转速度的预测的预期应用，此预测将仅在某些情况下进行。如果旨在提前检测发动机的反转，那么计算将例如仅在例如发动机速度小于发动机空转速度时进行。
本发明在许多不同的方面是原创的。首先，它提出了预测旋转速度。这使得可以预料发动机的任何反转。在已知的现有技术中，反转通常或多或少被快速地检测，但不像上文所述那样被预料。因此，为了预测旋转速度，决定相对于发动机的角位置(而不是相对于时间变量)来表达该速度。这有利于计算，并且使得可以限制对应的处理器的计算负荷。最后，使用2次多项式函数逼近速度曲线和在考虑速度梯度和其变化的过程中确定对应的常数的手段也是原创的。
本发明使得可以充分提前地检测发动机的任何倒转。经验法则规定，如果齿经过时间是前一次经过时间的至少1.3倍长，那么就应预料倒转。本发明使得可以在应用此经验法则之前很早就确定是否应预料倒转。
所进行的模拟证明，利用2次多项式函数逼近对于可能发生的不同类型的失速非常奏效。实际上，在失速之前发动机的旋转速度中的变化根据失速发生的条件而有所不同。失速可能发生在车辆开始向前移动时。如果驾驶员出错并且啮合了二档或三档而不是一档，那么发动机就不能够驱动车辆，并且发动机会失速。当车辆正在二档运转，然后啮合五档而不是三档时，也可能失速。在这种情况下，发动机也可能被迫失速。反之，在减速阶段，如果驾驶员忘记选择较低档，发动机可能被迫在低于其空转速度的速度下运转并且失速。据发现，每当发动机的旋转速度降低时，所进行的逼近都是良好的，并且使得可以可靠地预测发动机的反转。
自然地，本发明不限于上文描述的优选实施例和其变体。它还涉及本领域的技术人员可用的所有备选实施例。