專利名稱：用于運行機動車的內(nèi)燃機的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于運行機動車的內(nèi)燃機的方法，其中，用燃料沖洗暫時不被使 用的噴射閥以便避免和/或消除沉積。
背景技術：
在具有多個噴射閥的內(nèi)燃機中可能發(fā)生的是，噴射閥中的幾個相對很少被使用。 例如在用不同燃料運行的內(nèi)燃機中情況即如此，所述燃料中的一種僅在很少的運行狀態(tài)中 被噴入，或者在所謂的雙燃料噴射式內(nèi)燃機中情況亦即如此，這種雙燃料噴射式內(nèi)燃機不 僅具有用于進氣管噴射的噴射閥而且具有用于直接噴射的噴射閥，其中，這些噴射閥的一 部分由于運行原因僅暫時被使用。但在僅以較大的時間間隔使用的噴射閥中可能發(fā)生沉積，例如通過內(nèi)燃機廢熱引 起的燃料蒸發(fā)以及留下燃料組分的膠化(Verharzimg)或者通過在噴射閥后方產(chǎn)生的燃燒 產(chǎn)物引起所述沉積。這種沉積物不僅可由于改變?nèi)剂蠂娚淞慷鴮\行產(chǎn)生影響，而且在不 利的情況下甚至導致噴射閥損壞，這種損壞使得需要更換所述噴射閥。為了去除這種沉積 物，需要時常用燃料沖洗僅很少使用的噴射閥。由DE 10 2008 031 830 Al公開了開頭所述類型的、用于運行內(nèi)燃機的方法，這種 內(nèi)燃機使用多種類型的燃料并且將這些類型的燃料通過不同的噴射閥輸入氣缸的燃燒室 中。為了在預定條件下、例如當噴射閥之一不持續(xù)地噴入一種燃料或另一種物質(zhì)時避免該 噴射閥以后的運行由于噴射閥被炭黑或其它燃燒產(chǎn)物污染而受到影響，在該文獻中提出， 借助第一噴射閥將第一燃料輸入氣缸，在第一發(fā)動機功率下借助第二噴射閥將第二燃料直 接噴射到氣缸中，而在低于該第一發(fā)動機功率的第二發(fā)動機功率下，取代第二燃料借助第 二噴射閥將沖洗物質(zhì)直接噴射到氣缸中，其中，所述沖洗物質(zhì)可包括第一燃料和/或第二 燃料。但當利用燃料來沖洗暫時不使用的噴射閥時，這導致內(nèi)燃機后方的排氣成分變 化，這是因為使用燃料進行沖洗便降低了排氣中的空燃比。這又使得在排氣管中設置于內(nèi) 燃機后方的催化(轉(zhuǎn)化)器中對不希望的排氣組分如碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)和氮 氧化物(NOx)的化學轉(zhuǎn)化受到影響，這是因為至少在三元催化(轉(zhuǎn)化)器的情況下排氣的 最佳轉(zhuǎn)化率要求理論配比(化學計量)比例(λ = 1)的恒定的空氣燃料混合物。雖然原 則上可以設想，在對輸入氣缸的燃料空氣混合物的預控制中考慮用于沖洗的燃料量。但這 非常復雜，一方面是因為在偶爾沖洗一個或多個噴射閥時輸入到所述噴射閥中的燃料量例 如由于在噴射閥中覆蓋炭黑或形成蒸汽泡而難于計算，另一方面是因為發(fā)動機控制單元中 所用的計算算法必須通過附加的計算算法補充，以便在混合物預控制中根據(jù)用于沖洗的燃 料類型和/或內(nèi)燃機的運行條件來考慮用于沖洗的附加燃料量。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明的目的在于，這樣改善開頭所述類型的方法在內(nèi)燃機的運行中，
3即使在混合物預控制中不考慮用于沖洗的燃料量的情況下也保證在內(nèi)燃機的排氣后處理 裝置的催化器中對不希望的排氣組分的完全轉(zhuǎn)化。根據(jù)本發(fā)明，所述目的這樣來實現(xiàn)在內(nèi)燃機的滑行運行工況/推力運行工況 (Schubbetrieb)中用燃料沖洗暫時不被使用的噴射閥。在本專利申請的范圍內(nèi)，“燃料”可表示任意的可燃物質(zhì)，所述可燃物質(zhì)適于沖洗 內(nèi)燃機的噴射閥或者為此目的使用所述可燃物質(zhì)。另外，“滑行運行工況”表示其中內(nèi)燃機 被車輛拖曳并且使曲軸進行轉(zhuǎn)動運動或保持轉(zhuǎn)動運動的機動車行駛狀態(tài)。本發(fā)明的構(gòu)思基于在現(xiàn)代車輛中，在內(nèi)燃機的滑行運行工況中通常由于滑行斷 油而中斷燃料輸入，由此，除用于沖洗的燃料外，僅為催化器輸入在滑行運行工況中通常稱 為“推進空氣/滑行工況空氣(Schubluft) ”的、氧含量約為21%的環(huán)境空氣，而不輸入另 外的燃料。因為沖洗暫時不被使用的噴射閥僅需要非常少量的燃料，根據(jù)本發(fā)明的一種有 利構(gòu)型，對于每個噴射閥僅輸入幾毫克的燃料，所以，根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選構(gòu)型，所述 少量的未燃燃料在催化器中完全與包含在推進空氣中的氧反應并被轉(zhuǎn)化成二氧化碳(CO2) 和水(H2O)。因為內(nèi)燃機在滑行運行工況中不著火，即在氣缸的燃燒室中沒有燃料燃燒，所 以在滑行運行工況中既不產(chǎn)生一氧化碳也不產(chǎn)生氮氧化物，由此，利用推進空氣中的氧對 用于沖洗閥的燃料的轉(zhuǎn)化便足以滿足對內(nèi)燃機排氣排放的嚴格規(guī)定。為了防止由于用于沖洗閥的燃料與推進空氣中的氧之間的放熱反應而使催化器 過度升溫，本發(fā)明的另一優(yōu)選構(gòu)型提出，將為進行沖洗而使用的燃料量與在沖洗期間輸入 內(nèi)燃機的推進空氣的量之間的比例調(diào)節(jié)成，在該沖洗期間在內(nèi)燃機下游在排氣管路中調(diào)節(jié) 出超理論配比(比理論配比更稀)的空燃比，其中，優(yōu)選具有高氧含量和低燃料含量的非常 稀的混合物，其中，空燃比具有λ >3的值，優(yōu)選具有λ >4的值。合理地，可在沖洗期間通過對推進空氣輸入的相應控制和/或?qū)θ剂狭髁康南鄳?控制來進行所述調(diào)節(jié)，這就是說，通過對每單位時間輸入一個或多個待沖洗的噴射閥中的 空氣量和/或燃料量的相應控制來進行所述調(diào)節(jié)。對于在滑行運行工況中沖洗多個噴射閥的情況，也可以通過以依次(相繼，一個 接一個)、相互重疊或同時進行的方式將用于沖洗的燃料輸入待沖洗的噴射閥來控制排氣 中的空燃比。


下面借助附圖所示的實施例對本發(fā)明進行詳細描述。圖1示出了具有用于兩種不同燃料的不同噴射閥的內(nèi)燃機的示意性視圖。
具體實施例方式圖1所示的機動車內(nèi)燃機1包括氣缸曲軸箱2，該氣缸曲軸箱具有多個氣缸3(僅 示出一個)、一個曲軸4和多個活塞5 (僅示出一個)，這些活塞通過連桿6與曲軸4連接并 且分別在氣缸3之一中往復運動，其中，這些活塞與內(nèi)燃機1的氣缸3和氣缸蓋7 —起限定 燃燒室8的邊界。曲軸4通過傳動系(未示出)驅(qū)動機動車的車輪。氣缸蓋7設有進氣通道9和進氣門10，新鮮空氣通過所述進氣通道和進氣門進入 氣缸3的燃燒室8中。氣缸蓋7還設有排氣通道11和排氣門12，通過所述排氣通道和排氣門將排氣從氣缸3的燃燒室8排出到內(nèi)燃機1的排氣管13中。為了減少內(nèi)燃機1的排氣 排放，在排氣管13中設有三元催化器14。內(nèi)燃機1還具有多個第一噴射閥15(僅示出一個)，通過這些第一噴射閥可將第一 燃料直接噴入氣缸3的燃燒室8。為此目的，安裝在內(nèi)燃機1的氣缸蓋7中的、由閥控制裝 置16控制的第一噴射閥通過燃料泵17與用于容納第一燃料19的第一燃料箱18連接。內(nèi)燃機1還具有多個第二噴射閥20，通過這些第二噴射閥可將第二燃料23噴入氣 缸3的燃燒室8以替代或補充第一燃料19。為此目的，安裝在氣缸蓋7中的、同樣由閥控 制裝置16控制的(第二)噴射閥20通過燃料泵21與用于容納第二燃料23的第二燃料箱 22連接。因為內(nèi)燃機1根據(jù)對應的運行狀態(tài)以第一燃料19和/或第二燃料23運行，所以 可能發(fā)生的是，兩種燃料19、23以完全不同的程度得到使用。如果例如內(nèi)燃機1在每次啟 動后首先僅以燃料19運行一段時間，則在多個短距行駛的運行中，另一種燃料23很少被使 用。這又可能導致在內(nèi)燃機1以所述另一種燃料23運行之后，抑留在噴射閥20中的燃料 由于內(nèi)燃機1的廢熱而逐漸蒸發(fā)，其中，隨著時間的推移，在噴射閥20中可能沉積高粘度或 膠粘性(harzig)的殘留物。為了避免這種殘留物影響到對通過噴射閥20噴入的第二燃料23的計量或者甚至 導致噴射閥20的損壞，這種損壞使得需要更換所述噴射閥，時常用燃料沖洗噴射閥20。通過沖洗噴射閥20，使附加量的燃料23進入氣缸3的燃燒室8。但很難在混合物 預控制中考慮該燃料量，因為這種沖洗一方面僅以較大的時間間隔進行，另一方面通常僅 使用非常少的燃料23進行沖洗。盡管如此，為了避免排氣成分變化以及避免三元催化器14中的排氣轉(zhuǎn)化由于這 種變化而受到影響，第二噴射閥20的沖洗僅在內(nèi)燃機1的滑行運行工況中進行，當內(nèi)燃機1 經(jīng)由傳動系被機動車的車輪驅(qū)動、例如在下坡時或者在借助內(nèi)燃機1制動機動車時進行所 述清洗。在這種運行方式中，一方面內(nèi)燃機1不著火并且除用于沖洗的很少的幾毫克燃料 量的輸入外向第一噴射閥15和第二噴射閥20的燃料輸入中斷，而另一方面，由于活塞5的 運動，在進氣門10打開時通過進氣通道9推進空氣，亦即環(huán)境空氣被抽吸到氣缸3的燃燒 室8中，并且在排氣門12打開時以基本上不變的成分通過排氣通道11又被推出到排氣管 13中。其結(jié)果是，在滑行運行工況中用于沖洗噴射閥20的燃料23在氣缸3的燃燒室8 中與推進空氣混合——因為內(nèi)燃機1不著火，并與推進空氣一起通過排氣管13到達催化器 14,在所述催化器處該燃料由于推進空氣的高氧含量而被完全轉(zhuǎn)化成二氧化碳和水。為了避免由于燃料23和空氣氧的放熱反應造成的過熱損壞催化器14，使用于沖 洗噴射閥20的燃料23和推進空氣的流量彼此間這樣協(xié)調(diào)，使得在排氣管13中在催化器14 之前得到λ >4的空燃比值。由于在這種空燃比下的空氣流量較大，所以降低了在燃料23和空氣氧的反應中 每單位時間釋放的熱量，從而降低了由所述熱量引起的催化器14溫升。因此，當排氣通道 11中推進空氣溫度約為200°C、在滑行運行工況中進行沖洗期間由于燃料23和空氣氧在上 述λ > 4的空燃比下進行反應而使溫度升高約500°C時，催化器14達到約700°C的溫度，該溫度低于催化器14的約900 1000°C的通常運行溫度。附圖標記清單1內(nèi)燃機2氣缸曲軸箱3氣缸4曲軸5活塞6連桿7氣缸蓋8燃燒室9進氣通道10進氣門11排氣通道12排氣門13排氣管14催化器15第一噴射閥16噴射閥控制裝置17燃料泵18第一燃料箱19第一燃料20第二噴射閥21燃料泵22第二燃料箱23第二燃料。
權(quán)利要求
1.一種用于運行機動車的內(nèi)燃機(1)的方法，其中，用燃料沖洗暫時不被使用的噴射 閥以避免和/或消除沉積，其特征在于在所述內(nèi)燃機(1)或所述機動車的滑行運行工況中 用燃料03)沖洗所述暫時不被使用的噴射閥00)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在所述內(nèi)燃機(1)或所述機動車的滑行運行 工況中，除用于沖洗的燃料外不將另外的燃料(19)輸入所述內(nèi)燃機(1)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于為進行沖洗而輸入所述暫時不被使用的 噴射閥OO)中的燃料03)的量對于每個噴射閥OO)取值為幾毫克。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的方法，其特征在于為進行沖洗而輸入所述暫時不被使用 的噴射閥OO)中的燃料03)在所述內(nèi)燃機(1)的排氣后處理裝置的催化器(14)中燃燒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于使所述燃料在所述催化器(14)中與推 進空氣進行反應，所述推進空氣在沖洗期間穿流過所述內(nèi)燃機(1)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其特征在于將為進行沖洗而每單位時間輸入所述暫 時不被使用的噴射閥OO)中的燃料03)的量與在沖洗期間穿流過所述內(nèi)燃機(1)的推進 空氣的量之間的比例調(diào)節(jié)成，在所述內(nèi)燃機(1)下游、所述催化器(14)上游調(diào)節(jié)出超理論 配比的空燃比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于將所述比例調(diào)節(jié)成，在所述內(nèi)燃機(1)下游調(diào) 節(jié)出其值為λ >3的空燃比。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其特征在于將所述比例調(diào)節(jié)成，在所述內(nèi)燃機(1)下 游調(diào)節(jié)出其值為λ >4的空燃比。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8之一的方法，其特征在于在沖洗期間，通過使所述推進空氣輸 入和燃料流量相互協(xié)調(diào)來進行所述調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9之一的方法，其特征在于當在滑行運行工況中沖洗多個噴射 閥OO)時，通過以依次、相互重疊或同時進行的方式將燃料輸入待沖洗的噴射閥OO) 來調(diào)節(jié)空燃比。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于運行機動車的內(nèi)燃機(1)的方法，其中，用燃料(23)沖洗暫時不被使用的噴射閥(20)以避免和/或消除沉積。為了在內(nèi)燃機(1)的運行中，在內(nèi)燃機(1)的排氣后處理裝置的催化器(14)中以簡單的方式實現(xiàn)對不希望的排氣組分的完全轉(zhuǎn)化，根據(jù)本發(fā)明提出在所述內(nèi)燃機(1)的滑行運行工況中用燃料(23)沖洗所述暫時不被使用的噴射閥(20)。
文檔編號F02M61/16GK102128116SQ20101057341
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者B·奧登達爾 申請人:奧迪股份公司