專利名稱：內(nèi)燃機(jī)中的噴射方法和用于控制噴射過(guò)程的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別是用于具有燃料直接噴射的內(nèi)燃機(jī)的噴射方法，以及用于 控制燃料噴入內(nèi)燃機(jī)燃燒室的裝置。
背景技術(shù)：
在具有燃料直接噴射的內(nèi)燃機(jī)中，在全載荷范圍內(nèi)除了用于燃燒所需的驅(qū)動(dòng)燃 料量外還噴入用于冷卻在相應(yīng)的氣缸的燃燒室中的廢氣的燃料。在高載荷運(yùn)行時(shí)噴入的 這種所謂的冷卻燃料稱之富化(Anfettung)，并且用于保護(hù)在內(nèi)燃機(jī)的廢氣管路中設(shè)置的 結(jié)構(gòu)部件，如排氣閥、彎頭、催化器等免受過(guò)熱之害。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)必須在壓縮行程 和緊接著的點(diǎn)火之前在150°到200°的曲軸角度范圍內(nèi)在一個(gè)吸氣行程內(nèi)的噴射時(shí)間窗 內(nèi)噴入由驅(qū)動(dòng)燃料量和冷卻燃料量所組成的總?cè)剂狭俊?br> 通常按照在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，例如每分鐘6000轉(zhuǎn)的滿負(fù)載的運(yùn)行點(diǎn)-這相應(yīng)于額定 功率-時(shí)的靜態(tài)流量來(lái)設(shè)計(jì)將燃料直接噴入到氣缸的燃燒室中的噴射閥(噴射嘴)。換句 話說(shuō)，噴射閥是如此設(shè)計(jì)的，即在上述噴射時(shí)間窗之內(nèi)全部噴射完在點(diǎn)火前需要噴入的 最大噴射量，包括冷卻燃料量。特別是在具有增壓裝置(它要求更高的噴射量)的內(nèi)燃 機(jī)中產(chǎn)生了高的需要的最大流量值，作為靜態(tài)流量。
另一方面，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，并且當(dāng)催化器加熱運(yùn)行時(shí)只噴入很少量的燃料 量。所述很少量的燃料量必須精確地調(diào)節(jié)，以避免運(yùn)行不穩(wěn)定。然后，這個(gè)計(jì)量范 圍，也就是最大可計(jì)量的燃料量和最小可計(jì)量的燃料量的關(guān)系，也叫做Dynamic Flow Range (DFR-動(dòng)態(tài)流量范圍)變得很大。然而必須很費(fèi)事地才能實(shí)現(xiàn)這種具有大的計(jì)量范 圍的噴射閥。
特別是在技術(shù)上要求在具有高的靜態(tài)流量的噴射閥中要保證在小燃料量時(shí)能精 確地計(jì)量燃料。通常在不同結(jié)構(gòu)類型的常規(guī)的噴射閥中相應(yīng)的計(jì)量范圍和靜態(tài)流量幾乎 無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，在大的靜態(tài)流量時(shí)最小可計(jì)量的最小流量地增加。這在具有高的增壓 度(高的增壓壓力)的增壓的內(nèi)燃機(jī)中經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致在計(jì)量小的燃量時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，其中，在 所述的增壓的內(nèi)燃機(jī)中要求在靜態(tài)的流量和最小可調(diào)節(jié)的流量之間具有高的擴(kuò)張度。特 別是為了產(chǎn)生扭矩通過(guò)噴入太多的燃料量會(huì)再現(xiàn)燃料氣體混合物的過(guò)富。在這種情況中 燃料可能汽化不完全，這樣，液態(tài)燃料的燃燒導(dǎo)致炭黑形成的提高。
德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE 10 2007 020 964A1公開(kāi)了一種用于內(nèi)燃機(jī)氣缸均衡調(diào)節(jié) (gleichstellung)的方法。在這種方法中為了達(dá)到盡可能好的平穩(wěn)運(yùn)行使得單個(gè)的氣缸在它 們的扭矩貢獻(xiàn)方面被均衡調(diào)節(jié)。為此規(guī)定了一種補(bǔ)充噴射，從而扭矩中性地將燃料噴射 到氣缸中，其中，是如此地計(jì)量這個(gè)補(bǔ)充噴射，即廢氣基本相應(yīng)于化學(xué)計(jì)算的空氣/燃 料混合物。
因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種在高載荷運(yùn)行時(shí)在如此所述的富化運(yùn)行中用于觸 發(fā)噴射閥的方法，在這種高載荷運(yùn)行中噴入用于冷卻燃燒廢氣的冷卻燃料量，其中，相 對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的噴射閥所述噴射閥具有減小的靜態(tài)流量。發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)任務(wù)通過(guò)一種按照權(quán)利要求1所述的用于控制噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法和按 照并列的權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的裝置得以完成。
在從屬權(quán)利要求中對(duì)其它有利的方案進(jìn)行了說(shuō)明。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明規(guī)定了一種在內(nèi)燃機(jī)中，特別是在具有燃料直 接噴射的汽油中用于控制噴射的方法。在一個(gè)工作循環(huán)中，在該工作循環(huán)的一個(gè)燃燒節(jié) 拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量-即用于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)提供所希望的扭矩所需的燃料量-噴射到內(nèi)燃機(jī) 的氣缸中，其中，除了驅(qū)動(dòng)燃料量以外在工作循環(huán)中還噴入冷卻燃料量，這個(gè)冷卻燃料 量是用于冷卻燃燒廢氣的燃料量，其中，至少部分的冷卻燃料量是在燃燒節(jié)拍中的燃燒 過(guò)程之后，和/或在工作循環(huán)的一個(gè)直接后續(xù)的排氣行程中噴入。
本發(fā)明的構(gòu)思在于將應(yīng)噴射的總的燃料量的噴射分成兩個(gè)噴射時(shí)間窗。在第一 噴射時(shí)間窗期間-這個(gè)時(shí)間窗基本上是在進(jìn)氣行程內(nèi)，在這個(gè)進(jìn)氣行程中通過(guò)空氣輸入 系統(tǒng)將空氣吸入到氣缸的燃燒室中-噴入驅(qū)動(dòng)燃料量，這個(gè)燃料量是用于燃燒，也就是 用于力矩的形成所需要的。第二噴射時(shí)間窗設(shè)置在這樣一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，即它以燃燒結(jié) 束開(kāi)始，并且在排氣閥打開(kāi)前結(jié)束，或者在排氣行程中的一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，而排氣閥是 打開(kāi)的，或者在這樣一個(gè)時(shí)間間隔中，即該時(shí)間間隔在燃燒節(jié)拍中開(kāi)始，在排氣行程中 結(jié)束。在第二時(shí)間窗期間在補(bǔ)充噴射時(shí)只扭矩中性地噴射用于富化運(yùn)行，也就是用于冷 卻燃燒廢氣的燃料。在第二時(shí)間窗期間可全部噴射冷卻燃料量，或者也可代替地在第一 噴射時(shí)間窗期間噴入冷卻燃料的一部分，其余部分可在第二噴射時(shí)間窗期間噴入。
因?yàn)槔鋮s燃料量不是為了產(chǎn)生力矩而需要的，所以這個(gè)燃料量至少部分地在燃 燒后噴入不關(guān)鍵。用于將燃燒廢氣的溫度冷卻下來(lái)所需的冷卻燃料量還在燃燒室中就冷 卻燃燒廢氣，這樣就將已冷卻的燃燒廢氣排出到排放管路中。因?yàn)樵谖鼩庑谐唐陂g用于 形成力矩所需的應(yīng)噴入的驅(qū)動(dòng)燃料量和常規(guī)運(yùn)行相比較減少了冷卻燃料的那一部分，所 以可將如此地在第一噴射時(shí)間窗期間減少的燃料量可用噴射閥的比較小的流量噴射。通 過(guò)這一措施可如此地設(shè)計(jì)噴射閥，即在額定轉(zhuǎn)速全載荷運(yùn)行點(diǎn)時(shí)和常規(guī)方式使用噴射閥 相比降低了靜態(tài)流量。這在小噴射量運(yùn)行點(diǎn)時(shí)導(dǎo)致更精確地計(jì)量燃料量。在具有小噴射 量的運(yùn)行點(diǎn)時(shí)這可導(dǎo)致改進(jìn)運(yùn)行穩(wěn)定性和排放。
此外，可在這樣一個(gè)時(shí)間窗中噴射冷卻燃料量，即這個(gè)時(shí)間窗在燃燒結(jié)束那一 時(shí)刻和燃燒廢氣從氣缸中排出開(kāi)始之間。
根據(jù)一個(gè)替代方案可在這樣一個(gè)時(shí)間窗中噴入冷卻燃料量，這個(gè)時(shí)間窗在從氣 缸排出燃燒廢氣開(kāi)始的時(shí)刻和從氣缸排出燃燒廢氣結(jié)束前的時(shí)刻之間。
代替地可在這樣的時(shí)間窗中噴入冷卻燃料量，即這個(gè)時(shí)間窗在燃燒節(jié)拍中的燃 燒結(jié)束之后的時(shí)刻和在排出節(jié)拍中從氣缸中排出燃燒廢氣開(kāi)始后之間。
此外，當(dāng)?shù)玫搅艘胂乱淮稳紵狞c(diǎn)火時(shí)刻，或者得到了該時(shí)刻以后可以求得 用于噴射冷卻燃料量的時(shí)間窗的開(kāi)始，以及求得冷卻燃料量。
特別是可根據(jù)運(yùn)行點(diǎn)確定冷卻燃料量，其中，在這么一個(gè)運(yùn)行區(qū)域中噴入冷卻 燃料量，即在這個(gè)運(yùn)行區(qū)域中在沒(méi)有噴入冷卻燃料量的情況下廢氣溫度超過(guò)了溫度閾 值。代替地，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷，和/或根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速噴入冷卻燃料量。
此外，可根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的載荷，和/或根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速確定冷卻燃料量和噴入 冷卻燃料量的時(shí)刻。根據(jù)一個(gè)實(shí)施形式在氣缸中燃燒之前和驅(qū)動(dòng)燃料量一起噴入的那部 分冷卻燃料量可根據(jù)點(diǎn)火角來(lái)計(jì)量，這樣就抑制了內(nèi)燃機(jī)的爆燃。
此外，在氣缸中燃燒之前和驅(qū)動(dòng)燃料量一起噴入的那部分冷卻燃料量可根據(jù)出 現(xiàn)的爆燃事故計(jì)量。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面規(guī)定了一個(gè)用于控制在特別是具有直接噴射的內(nèi)燃機(jī)中 的噴射的控制裝置。設(shè)計(jì)這種控制裝置用于觸發(fā)內(nèi)燃機(jī)中的氣缸的噴射閥，即在一個(gè)工 作循環(huán)中在該工作循環(huán)的燃燒節(jié)拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量-它是用于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)提供所希望 的扭矩的燃料量-噴射到內(nèi)燃機(jī)的氣缸中；并且在該工作循環(huán)中除了驅(qū)動(dòng)燃料量以外還 噴入冷卻燃料量，所述冷卻燃料量是用于冷卻燃燒廢氣的燃料量，其中，至少一部分冷 卻燃料量是在燃燒節(jié)拍中的燃燒完成之后，和/或直接在工作循環(huán)的下一排氣行程中噴 入。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面規(guī)定了一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)包括
-一個(gè)具有一個(gè)或者多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)；
-一個(gè)用于將燃料噴入到內(nèi)燃機(jī)的氣缸之一中的噴射閥；
-上述控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面規(guī)定了一種用于選擇發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的噴射閥的方法。這個(gè) 方法包括下述步驟
-提供額定轉(zhuǎn)速，并且提供一個(gè)最大的驅(qū)動(dòng)燃料量，這個(gè)燃料量是在額定轉(zhuǎn)速時(shí) 通過(guò)內(nèi)燃機(jī)提供規(guī)定的扭矩所需的燃料量；
-確定在額定轉(zhuǎn)速時(shí)用于噴射最大驅(qū)動(dòng)燃料量而供使用的時(shí)間窗的持續(xù)時(shí)間；
-選擇具有靜態(tài)流量的噴射閥，所述靜態(tài)流量是當(dāng)噴射閥完全打開(kāi)時(shí)單位時(shí)間的 燃料量，其中，靜態(tài)流量是通過(guò)時(shí)間窗和最大驅(qū)動(dòng)燃料量的持續(xù)時(shí)間確定的。


下面借助附圖對(duì)本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施形式進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖 是
圖1 :具有一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖。
圖2:氣缸壓力、氣缸中的氣體溫度、排氣閥和進(jìn)氣閥的閥行程以及燃燒過(guò)程 和曲軸角度的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了具有一個(gè)內(nèi)燃機(jī)2，特別是一個(gè)汽油機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1。為了簡(jiǎn)化起 見(jiàn)內(nèi)燃機(jī)2在圖中僅以一個(gè)氣缸3示出。當(dāng)然內(nèi)燃機(jī)可以具有多個(gè)氣缸。這些氣缸是如 此地彼此耦合的，即它們節(jié)拍彼此錯(cuò)位。
氣缸3和一個(gè)空氣輸入系統(tǒng)4連接，并且具有一個(gè)進(jìn)氣閥5。這個(gè)進(jìn)氣閥5可和 一個(gè)曲軸6耦合，以便由曲軸6的曲軸角的控制地在進(jìn)氣時(shí)間窗期間使空氣進(jìn)入到氣缸3 的燃燒室8中。代替地電控進(jìn)氣閥是已公開(kāi)的。
此外，氣缸3還具有一個(gè)排氣閥7，為的是將燃燒廢氣從氣缸3的燃燒室8排出到廢氣管道(Abgastrakt) 9中。這個(gè)排氣閥7也可以或者是通過(guò)曲軸6的一個(gè)位置根據(jù)曲 軸角度進(jìn)行控制，或者也可代替地電觸發(fā)。
此外還設(shè)置了一個(gè)噴射閥10。這個(gè)噴射閥和一個(gè)燃料管路(未示出)連接并可 電觸發(fā)，以便根據(jù)相應(yīng)的觸發(fā)將燃料噴射到氣缸3的燃燒室8中。此外，這個(gè)氣缸3還 具有一個(gè)點(diǎn)火裝置11。這個(gè)點(diǎn)火裝置為確定點(diǎn)火時(shí)刻是可觸發(fā)的。在一個(gè)可規(guī)定的時(shí)間 點(diǎn)這個(gè)點(diǎn)火裝置11產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)火火花，并且因此在燃燒室8中起動(dòng)一個(gè)空氣/燃料混合 物的燃燒。
在空氣輸入系統(tǒng)4和廢氣管道9中設(shè)置一個(gè)增壓裝置12。例如增壓裝置可設(shè)計(jì) 成廢氣渦輪增壓器的形式。廢氣渦輪增壓器通過(guò)廢氣流的能量(廢氣焓)驅(qū)動(dòng)，并且用 于以一定的增壓壓力在空氣輸入系統(tǒng)中提供增壓空氣，以提高輸送到燃燒室8中的空氣量。
內(nèi)燃機(jī)2按四沖程運(yùn)行。這個(gè)四沖程運(yùn)行可通過(guò)在汽缸3中的活塞14的運(yùn)動(dòng)來(lái) 描述?；钊?4在四個(gè)相繼的工作沖程中兩次減小燃燒室8，并且兩次增大燃燒室8。在 四沖程運(yùn)行中首先在一個(gè)進(jìn)氣沖程中從空氣輸入系統(tǒng)4中吸入空氣，并且同時(shí)在第一噴 射時(shí)間窗期間通過(guò)噴射閥10將燃料噴入，以形成空氣燃料混合物。吸入是通過(guò)氣缸3中 的活塞14的運(yùn)動(dòng)完成的，活塞的運(yùn)動(dòng)擴(kuò)大了燃燒室8。
當(dāng)活塞14接近下死點(diǎn)時(shí)，也就是當(dāng)燃燒室8可能為最大容積時(shí)進(jìn)氣閥5關(guān)閉， 并且壓縮沖程開(kāi)始。這個(gè)壓縮沖程將位于燃燒室8中的空氣/燃料混合物進(jìn)行壓縮。在 壓縮沖程期間使空氣/燃料混合物均勻化。
當(dāng)在氣缸3中活塞14運(yùn)動(dòng)的上死點(diǎn)附近時(shí)，在此時(shí)燃燒室8具有最小的容積， 借助點(diǎn)火裝置11點(diǎn)空氣/燃料混合物，并且接著進(jìn)行燃燒節(jié)拍，在此節(jié)拍中通過(guò)由燃燒 出現(xiàn)的壓力使活塞14處于膨脹運(yùn)動(dòng)之中。
當(dāng)接近下死點(diǎn)時(shí)排氣閥7被打開(kāi)，并且通過(guò)活塞14的排氣運(yùn)動(dòng)(排氣節(jié)拍)，在 此運(yùn)動(dòng)中燃燒室8被縮小，通過(guò)燃燒出現(xiàn)的燃燒廢氣被排放到廢氣管路9中。
由控制裝置15控制內(nèi)燃料2的運(yùn)行。特別是控制裝置15以已公開(kāi)的方式控制 增壓裝置12的輸送功率(例如通過(guò)改變?cè)趶U氣管路中的渦輪的渦輪幾何形狀，或者調(diào)節(jié) 在廢氣管路中的廢氣門(mén)-閥門(mén))、位于空氣輸送系統(tǒng)4中節(jié)氣門(mén)16的位置、噴射閥10的 位置，對(duì)點(diǎn)火裝置11的觸發(fā)等，使得內(nèi)燃機(jī)2得以運(yùn)行。
在滿載荷運(yùn)行時(shí)，或者通常在出現(xiàn)具有高溫的燃燒廢氣的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，必須采 取冷卻燃燒廢氣的措施。一種冷卻燃燒廢氣的辦法是噴入附加的燃料，這樣，當(dāng)在排氣 行程中排放燃燒廢氣時(shí)通過(guò)附加燃料的自身溫度以及由于附加燃料的汽化而降低了廢氣 溫度。人們將這樣一種運(yùn)行方式稱作富化運(yùn)行方式，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)2總體講是以一種太富 的空氣/燃料混合物運(yùn)行。
因此，將用于冷卻燃燒廢氣的燃料量被稱之為冷卻燃料量，而將用于提供內(nèi)燃 機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩而噴入的燃料量稱之為驅(qū)動(dòng)燃料量。
通常在吸氣行程期間在第一噴射時(shí)間窗中將整個(gè)燃料量噴入氣缸3的燃燒室8 中。這個(gè)第一噴射時(shí)間窗具有一個(gè)大體為150°至200°的曲軸角度范圍的大小，并且在 活塞14的上死點(diǎn)前約180°結(jié)束，它緊隨壓縮節(jié)拍之后。因?yàn)橛糜诶鋮s燃燒廢氣的富化 運(yùn)行通常發(fā)生在高載荷運(yùn)行時(shí)，所以要求噴入特別高的燃料量。因此在傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1中必須如此地設(shè)計(jì)噴射閥10，即在噴射時(shí)間窗期間可噴入整個(gè)的燃料量。因?yàn)閲娚?時(shí)間窗的長(zhǎng)度是有限制的，所以從中產(chǎn)生了噴射閥10的所要求的靜態(tài)流量。
現(xiàn)在本發(fā)明可以規(guī)定，借助控制裝置15如此地控制噴射，即在一個(gè)與第一噴射 時(shí)間窗不同的第二噴射時(shí)間窗中噴射至少部分冷卻燃料量。第二噴射時(shí)間窗基本可設(shè)置 其中的時(shí)間范圍例如在燃燒節(jié)拍期間通過(guò)燃燒過(guò)程計(jì)算可求得的燃燒過(guò)程結(jié)束之后馬上 開(kāi)始，并且在排氣行程中的這樣一個(gè)時(shí)間點(diǎn)中結(jié)束，即在這一時(shí)刻保證所噴入的冷卻燃 料量通過(guò)活塞行程可完全地排放到廢氣管路中。存在多個(gè)辦法。第一，可將第二噴射時(shí) 間窗設(shè)置其中的時(shí)間范圍完全在燃燒節(jié)拍的內(nèi)部。第二，存在這樣一種可能性，即第二 噴射時(shí)間窗完全位于排氣行程之內(nèi)，其中，如此地進(jìn)行噴射，即保證所噴入的冷卻燃料 量全部排入到廢氣管路中。第三，存在這樣一種可能性，即如此地安排時(shí)間窗，即它在 燃燒節(jié)拍中開(kāi)始，在排出節(jié)拍中結(jié)束。
總之，按照這種方式減少了在第一噴射時(shí)間窗期間應(yīng)噴入燃燒室8的總的燃料 量，這樣，通過(guò)噴射閥5減少了最大燃料流量。這使得噴射閥5的設(shè)計(jì)減少到更小的靜 態(tài)流量成為可能。
然后在第二噴射時(shí)間窗中可噴入部分，或者全部的冷卻燃料量。下述做法可以 是有意義的，即在第一噴射時(shí)間窗期間將一部分冷卻燃料量和驅(qū)動(dòng)燃料量一起噴入，并 且在第二噴射時(shí)間窗期間噴入余下的部分。通過(guò)這一措施可以合適的方式抑制內(nèi)燃機(jī)2 的爆燃。
當(dāng)確定了氣缸中的點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火的點(diǎn)火時(shí)刻以后優(yōu)選地確定第二噴射時(shí)間窗 的位置。通過(guò)這一措施可相應(yīng)地在確定第二噴射時(shí)間窗的長(zhǎng)度和時(shí)刻時(shí)可以考慮這樣一 些變化，這些變化在內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)在燃料噴射和點(diǎn)火時(shí)刻的確定之間可能產(chǎn)生， 并且在確定時(shí)刻時(shí)對(duì)這些變化予以考慮。
在圖2的曲線圖中示范性地示出了噴射時(shí)間窗的位置。圖2的曲線圖定性地示 出了在720° (90°至810° )的整個(gè)曲軸角度范圍上的進(jìn)氣閥5和排氣閥7的閥行程的曲 線圖、氣缸3中的燃?xì)鉁囟惹€圖、氣缸壓力曲線圖和燃燒曲線圖。
在為內(nèi)燃機(jī)2以所述的方法運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)1設(shè)計(jì)噴射閥10時(shí)可如此地設(shè)計(jì) 噴射閥10，即如下式地產(chǎn)生它的靜態(tài)流量Q11I新
Q靜態(tài)、新=Q靜態(tài)、舊(l_m富化/m主噴射+m富化)
其中，QllIli相應(yīng)于待確定尺寸的噴射閥10的流量、Q11I 10相應(yīng)于在吸氣行 程期間可完全噴射的噴射閥的靜態(tài)流量、相應(yīng)于在富化運(yùn)行時(shí)用于富化所需的冷卻 燃料量、相應(yīng)于在額定轉(zhuǎn)速時(shí)滿載荷運(yùn)行點(diǎn)時(shí)的驅(qū)動(dòng)燃料量。因此，例如當(dāng)富化 30%時(shí)，在按照上述方法運(yùn)行的發(fā)運(yùn)機(jī)系統(tǒng)中的噴射閥中可減少23%的靜態(tài)流量。
權(quán)利要求
1.在內(nèi)燃機(jī)(2)中，特別是在具有直接噴射的汽油機(jī)中用于控制燃料噴射的方法，其 中，在工作循環(huán)中，在該工作循環(huán)的燃燒節(jié)拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量噴射到內(nèi)燃機(jī)(2)的氣 缸(3)中，驅(qū)動(dòng)燃料量是用于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(2)提供所希望的扭矩的燃料量，其中，在所述 工作循環(huán)中除了噴入驅(qū)動(dòng)燃料量外還噴入冷卻燃料量(mSft)，這個(gè)冷卻燃料量 是用于冷卻燃燒廢氣的燃料量，其特征在于，至少部分冷卻燃料量(mSft)是在燃燒節(jié)拍 中的燃燒完成之后和/或在所述工作循環(huán)的直接后續(xù)的排氣行程中噴入。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，冷卻燃料量(mSft)在如下的時(shí)間窗中噴入， 即這個(gè)時(shí)間窗在燃燒完成后的時(shí)刻和燃料廢氣從氣缸(3)排出的開(kāi)始之間。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，冷卻燃料量(mSft)在如下時(shí)間窗中噴入，這 個(gè)時(shí)間窗位于從氣缸(3)中開(kāi)始排出燃燒廢氣的時(shí)刻和結(jié)束從氣缸(3)中排出燃燒廢氣前 的時(shí)刻之間。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，在如下的時(shí)間窗中噴入冷卻燃料量(mSft)， 這個(gè)時(shí)間窗位于在燃燒節(jié)拍中的燃燒完成之后的時(shí)刻和在排氣行程中燃燒廢氣開(kāi)始從氣 缸⑶中排出之后的時(shí)間點(diǎn)之間。
5.按照前述權(quán)利要求的任一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)?shù)玫搅艘胂旅娴娜紵狞c(diǎn)火 時(shí)間點(diǎn)，或者測(cè)定了該時(shí)間點(diǎn)以后得到用于噴射冷卻燃料量的時(shí)間窗的開(kāi)始，以及得到 冷卻燃料量。
6.按照權(quán)利要求1至5的任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)運(yùn)行點(diǎn)，特別是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī) 載荷和/或根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速確定冷卻燃料量。
7.按照權(quán)利要求1至6的任一項(xiàng)所述的方法，其中，在內(nèi)燃機(jī)(2)的如下運(yùn)行范圍中 噴入冷卻燃料量(m富化)，在所述運(yùn)行范圍中在沒(méi)有噴入冷卻燃料量(mSft)的情況下廢氣 溫度超過(guò)溫度閾值。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)載荷和/或根據(jù)內(nèi)燃機(jī)(2)的轉(zhuǎn)速 確定冷卻燃料量的噴射時(shí)刻。
9.按照權(quán)利要求1至8的任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)點(diǎn)火角來(lái)計(jì)量在氣缸(3)中 燃燒之前和驅(qū)動(dòng)燃料量—起噴入的部分冷卻燃料量，從而抑制了內(nèi)燃機(jī)(2)的爆燃。
10.按照權(quán)利要求1至9的任一項(xiàng)所述的方法，其中，根據(jù)出現(xiàn)的爆燃事故計(jì)量在氣 缸(3)中燃燒之前和驅(qū)動(dòng)燃料量(m±eii) —起噴入的部分冷卻燃料量(m·)。
11.在內(nèi)燃機(jī)(2)中，特別是在具有直接噴射的汽油機(jī)中用于控制噴射的控制裝置， 其中，設(shè)計(jì)這種控制裝置(15)，用于觸發(fā)內(nèi)燃機(jī)(2)中的氣缸(3)的噴射閥，即在工作 循環(huán)中在該工作循環(huán)的燃燒節(jié)拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量噴射到內(nèi)燃機(jī)(2)的氣缸(3) 中，驅(qū)動(dòng)燃料量是用于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(2)提供所希望的扭矩的燃料量；并且在該工作循環(huán) 中除了驅(qū)動(dòng)燃料量以外還噴入冷卻燃料量(mSft)，所述冷卻燃料量是用于冷卻 燃燒廢氣的冷卻燃料量，其中，至少一部分冷卻燃料量(mSft)是在燃燒節(jié)拍中的燃燒完 成之后和/或在工作循環(huán)的緊鄰的下面的排氣行程中噴入。
12.發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，它包括-具有一個(gè)或者多個(gè)氣缸(3)的內(nèi)燃機(jī)(2)；-至少一個(gè)用于將燃料噴入到內(nèi)燃機(jī)(2)的氣缸(3)之一的噴射閥；-按照權(quán)利要求11所述的控制裝置(15)。
13.用于從多個(gè)噴射閥中為發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(1)選擇噴射閥(10)的方法，具有下述步驟 _提供額定轉(zhuǎn)速參數(shù)，并且提供最大驅(qū)動(dòng)燃料量的參數(shù)，這個(gè)最大驅(qū)動(dòng)燃料 量是在額定轉(zhuǎn)速時(shí)通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(2)提供規(guī)定的最大扭矩所需的燃料量；-得到在額定轉(zhuǎn)速時(shí)用于噴射最大驅(qū)動(dòng)燃料量的可供使用的時(shí)間窗的持續(xù)時(shí)間；-選擇噴射閥(10)，從而該噴射閥(10)具有至少一個(gè)靜態(tài)流量，這個(gè)靜態(tài)流量是當(dāng) 該噴射閥(10)完全打開(kāi)時(shí)單位時(shí)間通過(guò)該噴射閥(10)流過(guò)的燃料量，其中，靜態(tài)流量是 通過(guò)時(shí)間窗和最大驅(qū)動(dòng)燃料量(m±eii)的持續(xù)時(shí)間確定的。
全文摘要
本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機(jī)(2)中，特別是在具有直接噴射的汽油機(jī)中用于控制噴射的方法，其中，在工作循環(huán)中，在該工作循環(huán)的燃燒節(jié)拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量-它規(guī)定用于通過(guò)內(nèi)燃機(jī)(2)提供扭矩所需的燃料量-噴射到內(nèi)燃機(jī)(2)的氣缸(3)中，其中，在工作循環(huán)中除了噴入驅(qū)動(dòng)燃料量(m主噴射)外還噴入冷卻燃料量(m富化)，這個(gè)冷卻燃料量規(guī)定用于冷卻燃燒廢氣的燃料量，其中，至少部分冷卻燃料量(m富化)是在燃燒節(jié)拍中的燃燒過(guò)程之后，和/或在工作循環(huán)的一個(gè)直接后續(xù)的排氣行程中噴入。
文檔編號(hào)F02D41/40GK102022209SQ20101027991
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者A·斯托克, D·莫斯納, H·弗里德曼, P·-Y·克雷平, W·博凱爾 申請(qǐng)人:羅伯特.博世有限公司