用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在一催化劑加熱階段期間運(yùn)行一內(nèi)燃機(jī)（10）的方法，其中，將燃料以至少兩個(gè)部分直接噴射到至少一個(gè)燃燒室（14）中，其中，所述燃料的第一部分在一抽吸周期期間進(jìn)行噴射，并且所述燃料的第二部分的噴射緊鄰一點(diǎn)火之前進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明建議，所述第二部分被逐步地減小，直到達(dá)到一轉(zhuǎn)矩波動的可自由選擇的極限值。
【專利說明】用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1和2的前序部分所述的用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的方法。本發(fā)明的主題還是一種計(jì)算機(jī)程序、一種存儲介質(zhì)以及一種控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了快速地達(dá)到催化劑的運(yùn)行溫度，已知的是，緊隨內(nèi)燃機(jī)起動之后將催化劑有目的性地通過一特殊的噴射方法進(jìn)行加熱。
[0003]從DE 10 2006 016 037 Al中公開了一種噴射方法，其中，在一壓縮周期之后通過至少兩個(gè)分噴射將燃料引入，其中，首先將燃料量的絕大部分在所謂的主噴射(也可作為多路噴射實(shí)現(xiàn))中引入。隨后緊鄰點(diǎn)火之前噴入所述燃料量的較小部分。該燃料量不會顯著地提高轉(zhuǎn)矩并且也不會顯著地提高燃料消耗。利用該小的分量在緊挨火花塞的區(qū)域中產(chǎn)生一濃厚的混合物，從而在點(diǎn)火之后在燃燒室中產(chǎn)生一種所謂的“點(diǎn)火火焰”，其可靠地引燃稀薄的剩余混合物。
[0004]所述點(diǎn)火火焰在兩個(gè)方面對于在催化劑加熱階段期間的燃燒是很重要的。除了前述的所希望的燃燒穩(wěn)定性之外，其也會引起不希望的顆粒排放。如果為了實(shí)現(xiàn)所述點(diǎn)火火焰所噴入的燃料分量選擇得太小，則稀薄的剩余混合物就無法可靠地點(diǎn)燃且因此只能不完全地燃燒。相反，如果噴射量過大，則在點(diǎn)火前不久，緊靠其上止點(diǎn)的活塞被潤濕。這里結(jié)果是在形成炭黑顆粒的情況下的不完全燃燒，這些炭黑顆粒隨著廢氣一起排出。
[0005]因此所述催化劑加熱階段需要較小的燃料量的高的計(jì)量準(zhǔn)確度。但已知的用于校準(zhǔn)噴射器的方法常常剛好在小的噴射量的情況下在其準(zhǔn)確度方面受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所基于的問題通過具有權(quán)利要求1和2的特征的方法解決。其它的解決方案可能性在并列權(quán)利要求中給出，它們涉及一種計(jì)算機(jī)程序、一種存儲介質(zhì)以及一種控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。此外，針對本發(fā)明重要的特征在下面的說明書和附圖中給出。在此，所述的特征對本發(fā)明而言也可以在完全不同的組合中很重要，對此不必詳細(xì)指出。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的方法能夠針對缸個(gè)別地實(shí)現(xiàn)在催化劑加熱階段中的小的部分噴射量的校準(zhǔn)。由此能夠?qū)崿F(xiàn)在催化劑加熱期間的較高的壓力和較小的噴射量的應(yīng)用，這有利地影響了顆粒排放。總體上確保了一種優(yōu)化的催化劑加熱階段。在此，根據(jù)本發(fā)明的方法利用已經(jīng)存在的信息，內(nèi)燃機(jī)的傳感器和執(zhí)行器將這些信息提供到調(diào)節(jié)器和控制器處。因此不需要用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的額外的硬件。
[0008]為此，根據(jù)本發(fā)明，在催化劑加熱階段期間，連續(xù)地減小為了形成在缸的燃燒室中的點(diǎn)火火焰所噴入的燃料量(也稱作點(diǎn)火噴射量)，直到其不再足以實(shí)現(xiàn)燃燒室中的稀薄的剩余燃料空氣混合物的足夠好的燃燒。如果在燃燒室中不發(fā)生或僅發(fā)生所述燃料空氣混合物的不完全的燃燒，則所述缸少許地增大或不增大由內(nèi)燃機(jī)總體上所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)這樣所出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩波動表現(xiàn)為所謂的運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)或轉(zhuǎn)速波動，并且會通過馬達(dá)轉(zhuǎn)速的監(jiān)控被檢測到。
[0009]在此，根據(jù)本發(fā)明的方法利用如下假設(shè)，即足夠剛好還形成一點(diǎn)火火焰的點(diǎn)火噴射量滿足對于所述活塞的最小可能的潤濕的要求。所述活塞的潤濕越小，則在燃燒過程中的炭黑形成則越小，且因此隨著廢氣排放更少的顆粒。因此，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在減少的顆粒排放和對于駕駛員而言可感受到的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)性之間的優(yōu)化。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的方法的另一種設(shè)計(jì)方案在于，連續(xù)地減少點(diǎn)火噴射量，直到實(shí)現(xiàn)燃燒室中的所希望的壓力曲線。一些內(nèi)燃機(jī)為了確保運(yùn)行平穩(wěn)性，對于布置在燃燒室中的壓力傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行評價(jià)。在此情況下，可以減少所述點(diǎn)火噴射量，直到調(diào)節(jié)出所希望的壓力曲線。以這種方式確保了運(yùn)行平穩(wěn)性且同時(shí)減少了顆粒排放。
[0011]此外建議，使用通過根據(jù)本發(fā)明的方法所獲知的針對接下來的噴射的最小操控持續(xù)時(shí)間。所述噴射器的執(zhí)行器的操控持續(xù)時(shí)間與所噴入的燃料量成正比。如果根據(jù)本發(fā)明，如前所述，獲知一最小的點(diǎn)火噴射量，則將其與一最小的操控持續(xù)時(shí)間關(guān)聯(lián)起來。該最小的操控持續(xù)時(shí)間被存儲下來并且作為接下來的噴射的基礎(chǔ)。以這種方式確保了剛好針對小的噴射量的高的計(jì)量準(zhǔn)確度。如果獲知了針對一噴射器的最小操控持續(xù)時(shí)間，則隨后確定針對內(nèi)燃機(jī)的下一缸的最小點(diǎn)火噴射量，或者說所配屬的噴射器的最小操控持續(xù)時(shí)間。通過在催化劑加熱階段期間的大大受限的運(yùn)行條件，能夠?qū)崿F(xiàn)或者至少簡化了根據(jù)本發(fā)明的過程方法。這樣，例如將軌中的壓力保持恒定并且在催化劑加熱階段期間不改變或僅極小地改變所述噴射的時(shí)間順序。
[0012]附加地建議，連續(xù)地監(jiān)控所述最小操控持續(xù)時(shí)間。所述最小操控持續(xù)時(shí)間的監(jiān)控可以例如通過一當(dāng)前的、新獲知的最小操控持續(xù)時(shí)間與一已經(jīng)存儲的值的比較來進(jìn)行。在此出現(xiàn)的偏差允許例如關(guān)于所述噴射器的老化現(xiàn)象的結(jié)論，并且同樣可以用于平衡該老化現(xiàn)象。如此獲知的偏差有利于所述噴射器的校準(zhǔn)且因此提高了內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行可靠性。
[0013]特別有用的是，在主噴射和點(diǎn)火噴射中所噴入的燃料量之和是恒定的。為此將在點(diǎn)火噴射時(shí)所噴入的燃料量從總的噴射到燃燒室中的燃料量中減去。由此效果顯著地防止了通過催化劑加熱階段所引起的燃料消耗的提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面參照附圖闡述本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式。在附圖中示出:
圖1示出了具有多個(gè)缸的內(nèi)燃機(jī)的示意圖，所述缸分別具有一燃燒室以及 圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]—內(nèi)燃機(jī)在圖1中總體上設(shè)有附圖標(biāo)記10。其用于驅(qū)動一未不出的機(jī)動車并且包括四個(gè)、基本上相同的缸12a至12d，它們具有四個(gè)燃燒室14a至14d。每個(gè)燃燒室14a至14d具有一個(gè)入口閥16a至16d，它們與一抽吸管18連接。經(jīng)由所述抽吸管18和所述入口閥16a至16d，燃燒用空氣到達(dá)各燃燒室14a至14d中。燃料經(jīng)由各一個(gè)噴射器20a至20d被噴入到所述燃燒室14a至14d中。所述噴射器20a至20d聯(lián)接在一未示出的“軌”上，在該軌中以高壓存儲燃料。[0016]位于所述燃燒室14a至14d中的燃料空氣混合物通過各一個(gè)火花塞22a至22d被引燃。熱的燃燒用氣體從所述燃燒室14a至14d經(jīng)由出口閥24a至24d被導(dǎo)出到一廢氣管26中。該廢氣管引向一催化劑設(shè)備28，其通過對包含在廢氣中的有害物質(zhì)的化學(xué)轉(zhuǎn)換來清潔該廢氣。
[0017]所述內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行由一控制裝置和調(diào)節(jié)裝置30來控制和調(diào)節(jié)，其包含所述內(nèi)燃機(jī)10的不同的、但在圖1中未示出的傳感器和執(zhí)行器的信號。
[0018]在通常持續(xù)大約I至2秒的起動階段之后，即在第一噴射和點(diǎn)火之后，聯(lián)接一催化劑加熱階段。在此，將所述燃料的第一部分在各缸12a至12d的抽吸周期期間由各噴射器20a至20d噴射到所述燃燒室14中，從而在那里形成一稀薄的、均勻的燃料空氣混合物。所述燃料量的第二部分大約在所述壓縮周期結(jié)束時(shí)，即在臨近通過火花塞22點(diǎn)火之前，被噴射到所述燃燒室14中。由此在所述火花塞22的區(qū)域中形成了一濃厚的燃料空氣混合煙霧，所謂的點(diǎn)火火焰。在點(diǎn)燃所述點(diǎn)火火焰時(shí)產(chǎn)生的渦流確保了一種充分混合且因此確保了稀薄的、均勻的燃料空氣混合物的可靠的點(diǎn)燃。
[0019]根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，在所述催化劑加熱階段期間，將所述燃料量的第二部分一直逐漸地減小，直到所述點(diǎn)火火焰剛好還足夠可靠地點(diǎn)燃所述燃燒室中的稀薄的、均勻的燃料空氣混合物。如果所述燃料量的第二部分被過度地減小，則所述點(diǎn)火火焰的能量不再足夠完全地點(diǎn)燃所述稀薄的、均勻的燃料空氣混合物。該狀態(tài)可以作為所述缸12中的壓力曲線或所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速中的波動被檢測到。一相應(yīng)的傳感器在附圖中設(shè)有附圖標(biāo)記31。
[0020]所噴入的燃料量與各噴射器20的操控持續(xù)時(shí)間關(guān)聯(lián)起來。如果如前所述，在所述噴射的第二部分的情況下所述最小燃料量且因此所述噴射器20的最小操控持續(xù)時(shí)間被獲知，則所述最小操控持續(xù)時(shí)間被存儲在所述控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置30中并且用于接下來的噴射。
[0021 ] 根據(jù)本發(fā)明的方法逐漸地針對各噴射器20a至20d應(yīng)用。所述最小操控持續(xù)時(shí)間的連續(xù)監(jiān)控也允許了所述噴射器20的老化現(xiàn)象的平衡。
[0022]圖2在一方塊圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程。
[0023]當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)10的冷卻水在起動時(shí)是冷的時(shí)候，則發(fā)生一種所謂的冷起動。隸屬于此的主要是一催化劑加熱階段。根據(jù)本發(fā)明的方法涉及所述催化劑加熱階段。因此所述方塊圖以方塊32開始，其展示了所述催化劑加熱階段。
[0024]在接下來的方塊34中減小在所述點(diǎn)火噴射中噴入到所述缸12a至12d之一中的燃料量。在問詢方塊36中測試，是否由減少的、在點(diǎn)火噴射時(shí)所噴入的燃料量所引起的運(yùn)行不平穩(wěn)或轉(zhuǎn)矩波動超過了一剛好還可接受的值?？商鎿Q的或附加的是，也可以測試，是否所出現(xiàn)的與一額定轉(zhuǎn)速偏差或在相應(yīng)的缸12a至12d中的額定壓力曲線的偏差大于一事先所確定的閾值。
[0025]如果不是這種情況，則在點(diǎn)火噴射時(shí)噴入到所述缸12a至12d之一中的燃料量在步驟34中再次以一預(yù)設(shè)的量被減小。在點(diǎn)火噴射時(shí)所噴入的燃料量的逐步減小通過所述噴射器的操控持續(xù)時(shí)間的縮短來進(jìn)行，且一直延續(xù)，直到達(dá)到或超過上述閾值中的一個(gè)。
[0026]如果達(dá)到或超過了所述閾值，則在步驟38中將隸屬于所噴入的燃料量的所述噴射器的操控持續(xù)時(shí)間存儲用于其它應(yīng)用。在此可能的是，在第一次超過所述閾值時(shí)存儲所述操控持續(xù)時(shí)間，或者在剛好還未達(dá)到或者說超過所述閾值時(shí)存儲所述操控持續(xù)時(shí)間。兩種變型方案在技術(shù)上是等值的。
[0027]可替換的是，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)具有在燃燒室中的壓力傳感器時(shí)，也可以將由所述傳感器所測量的壓力曲線與一預(yù)設(shè)的壓力曲線進(jìn)行比較。一旦達(dá)到了在實(shí)際壓力曲線和預(yù)設(shè)的壓力曲線之間的足夠大的協(xié)調(diào)一致時(shí)，則假定，即剛好還形成一穩(wěn)定的點(diǎn)火火焰。在此使用的所述噴射器的操控持續(xù)時(shí)間被存儲下來并且用于接下來的點(diǎn)火噴射。
[0028]最后在一問詢方塊40中測試是否還要測量另一缸12。如果是這種情況，則以步驟34開始，針對下一缸12a至12d實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。如果例如首先測量缸12a，則隨后依次地測量缸12b、12c和12d。當(dāng)測量了所有的缸12a至12d時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法在步驟42中結(jié)束。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的方法以規(guī)律的、可預(yù)設(shè)的間隔進(jìn)行重復(fù)，用以平衡在所述噴射器20處的老化現(xiàn)象和/或磨損現(xiàn)象。這樣可以例如在所述內(nèi)燃機(jī)的100個(gè)冷起動或100個(gè)運(yùn)行小時(shí)之后重新實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。
【權(quán)利要求】
1.用于在一催化劑加熱階段期間運(yùn)行一內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，其中，將燃料在至少兩個(gè)部分、即一主噴射和一點(diǎn)火噴射中直接噴射到一燃燒室(14)中，其中，所述主噴射在一抽吸周期期間進(jìn)行，并且所述點(diǎn)火噴射在一點(diǎn)火之前進(jìn)行，其特征在于，在所述點(diǎn)火噴射時(shí)所噴入的燃料量被逐步地減小，直到達(dá)到或超過一轉(zhuǎn)矩波動的閾值。
2.用于在一催化劑加熱階段期間運(yùn)行一內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，其中，將燃料在至少兩個(gè)部分、即一主噴射和一點(diǎn)火噴射中直接噴射到一燃燒室(14)中，其中，所述主噴射在一抽吸周期期間進(jìn)行，并且所述點(diǎn)火噴射在一點(diǎn)火之前進(jìn)行，其特征在于，在所述點(diǎn)火噴射時(shí)所噴入的燃料量被逐步地減小，直到實(shí)現(xiàn)所述燃燒室(14)中的一預(yù)設(shè)的壓力曲線。
3.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)矩波動的閾值以及所述壓力曲線能自由選擇。
4.按照前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述點(diǎn)火噴射時(shí)一噴射器的隸屬于用于達(dá)到或超過所述轉(zhuǎn)矩波動的閾值的或隸屬于用于實(shí)現(xiàn)所述燃燒室(14)中的一預(yù)設(shè)的壓力曲線的最小操控持續(xù)時(shí)間被存儲下來，并且將所述最小操控持續(xù)時(shí)間用于接下來的點(diǎn)火噴射。
5.按照前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述最小操控持續(xù)時(shí)間在所述內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行期間被連續(xù)地或間隔地監(jiān)控。
6.按照前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在所述主噴射和所述點(diǎn)火噴射中所噴入的燃料量之和是恒定的。
7.計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，其為了在一按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法中應(yīng)用而進(jìn)行編程。
8.用于一內(nèi)燃機(jī)的控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置(30)的存儲介質(zhì)，其特征在于，在所述存儲介質(zhì)上存儲一用于應(yīng)用在權(quán)利要求1至6的方法中的計(jì)算機(jī)程序。
9.用于一內(nèi)燃機(jī)(10)的控制裝置和/或調(diào)節(jié)裝置(30)，其特征在于，其為了在一按照前述權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法中應(yīng)用而進(jìn)行編程。
【文檔編號】F02D41/40GK103732892SQ201280039820
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月15日
【發(fā)明者】K.喬斯, T.莫伊斯納, R.施魯伊特, M.旺德勒, M.阿姆勒, A.斯托奇, M.維曼恩 申請人:羅伯特·博世有限公司