用于使內(nèi)燃機(jī)工作的方法及內(nèi)燃機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1前序部分的用于使內(nèi)燃機(jī)工作的方法以及根據(jù)權(quán)利要求10前序部分的內(nèi)燃機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]這一類的方法和內(nèi)燃機(jī)在DE 10 2011 012 093 Al中已經(jīng)作了公開。在其方法中，借助內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火裝置，尤其是點(diǎn)火變壓器在至少一個(gè)內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)形成多個(gè)火花。該多個(gè)火花用于對(duì)至少一個(gè)燃燒室內(nèi)的燃料-空氣混合物進(jìn)行點(diǎn)火，從而點(diǎn)燃燃料-空氣混合物。
[0003]此外，在該方法中對(duì)至少一個(gè)火花的燃燒時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行確定。同時(shí)，至少根據(jù)所述至少一個(gè)火花燃燒時(shí)長(zhǎng)對(duì)內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際工作狀況和給定工作狀況的差異進(jìn)行確定。通過實(shí)施至少一種措施對(duì)該差異進(jìn)行補(bǔ)償，對(duì)此，該措施影響至少一個(gè)燃燒室內(nèi)的燃料-空氣混合物的燃燒過程。為實(shí)施該方法，內(nèi)燃機(jī)例如包含一個(gè)計(jì)算裝置，該計(jì)算裝置通常為內(nèi)燃機(jī)的控制器或者發(fā)動(dòng)機(jī)控制器。計(jì)算裝置被設(shè)計(jì)用于實(shí)施該方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的任務(wù)在于，繼續(xù)開發(fā)一種上述類型的用于使內(nèi)燃機(jī)工作的方法及其內(nèi)燃機(jī)，并使得內(nèi)燃機(jī)可以特別有效地工作。
[0005]該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1特征的方法以及具有權(quán)利要求10特征的內(nèi)燃機(jī)加以解決。具有符合目的且并非不重要的改進(jìn)形式的本發(fā)明的有利實(shí)施形式在其他的權(quán)利要求中加以說明。
[0006]為了創(chuàng)建一種權(quán)利要求1前序部分所述類型的方法，借助該方法可以使內(nèi)燃機(jī)特別有效地工作，根據(jù)本發(fā)明規(guī)定，對(duì)在時(shí)間上而言的(按時(shí)間先后順序的)第一個(gè)火花的至少一個(gè)燃燒時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行確定。根據(jù)所確定的所述至少一個(gè)燃燒時(shí)長(zhǎng)，對(duì)在時(shí)間上而言的所述第一火花分配第一火花類型或者第二火花類型。如果對(duì)其中一種火花類型的頻率(頻度)進(jìn)行表征的值超過某個(gè)閾值，則采取所述至少一種措施對(duì)實(shí)際工作狀態(tài)與期望的給定工作狀態(tài)(額定/目標(biāo)工作狀態(tài))之間的差異進(jìn)行補(bǔ)償。
[0007]換言之，在該方法中將識(shí)別所述第一火花是第一火花類型還是第二火花類型的火花。例如，如果第一火花屬于第一火花類型，則第一火花為所謂的表面放電火花，該類型的火花僅具有相對(duì)較短的燃燒時(shí)長(zhǎng)。如果第一火花為第二火花類型的火花，則第一火花例如為所謂的空氣火花，該類型的火花相對(duì)于表面放電火花具有實(shí)質(zhì)上更長(zhǎng)的燃燒時(shí)長(zhǎng)。
[0008]如果形成了表面放電火花，則相比空氣火花而言存在更大的燃料-空氣混合物在至少一個(gè)燃燒室內(nèi)未按期望點(diǎn)火的風(fēng)險(xiǎn)，因而會(huì)導(dǎo)致未按期望點(diǎn)燃或者甚至無法點(diǎn)燃。因此可能會(huì)出現(xiàn)燃燒斷火，這會(huì)影響內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)以及有效工作。
[0009]在該方法中，現(xiàn)在可以可靠且有效地識(shí)別第一火花是表面放電火花還是空氣火花。由此通過實(shí)施至少一種措施可以對(duì)燃燒室內(nèi)燃料-空氣混合物的燃燒的邊界條件進(jìn)行影響和調(diào)節(jié)，并使得不會(huì)或者不再形成表面放電火花以及由此導(dǎo)致的燃燒斷火。因此可以對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行適應(yīng)性控制和/或調(diào)節(jié)，借助該控制過程可以使內(nèi)燃機(jī)的工作點(diǎn)向稀薄分層充氣工作點(diǎn)的方向繼續(xù)移動(dòng)，而不會(huì)因較大數(shù)量的具有不期望的較短燃燒時(shí)間的表面放電火花而形成重大(不利)影響。因此，該方法可以在具有非常高的工作平穩(wěn)性的條件下使得內(nèi)燃機(jī)形成特別有效且節(jié)省燃料的工作狀況。
[0010]尤其是，借助該方法可以在分層充氣工作中實(shí)現(xiàn)直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射燃燒方法。但同時(shí)可以想到的是，也可以有效地實(shí)現(xiàn)其他的工作類型，例如均質(zhì)氣體工作、均質(zhì)-稀薄氣體工作、低溫運(yùn)轉(zhuǎn)、熱態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)、用于加熱至少一個(gè)排氣處理裝置的加熱工作和/或者均質(zhì)-分層工作。
[0011]對(duì)于直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其在稀薄分層充氣工作狀況下使用噴射燃燒法存在較高的燃燒斷火風(fēng)險(xiǎn)。借助該方法，通過在個(gè)性化邊界條件下調(diào)整燃燒，尤其是借助點(diǎn)火裝置對(duì)燃料-空氣混合物調(diào)整其點(diǎn)火過程，可以對(duì)燃料-空氣混合物在稀薄分層充氣工作狀況以及其他類似工作類型下的點(diǎn)火能力進(jìn)一步進(jìn)行優(yōu)化。
[0012]如果內(nèi)燃機(jī)具有多個(gè)形式尤其為氣缸的燃燒室，則比較有利的方法是，對(duì)氣缸進(jìn)行選擇或者個(gè)性化地針對(duì)某個(gè)氣缸實(shí)施該方法。這意味著，每個(gè)燃燒室可以獨(dú)立于其他的燃燒室調(diào)整針對(duì)該燃燒室的邊界條件，以便在每個(gè)燃燒室中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒，并將燃燒斷火的頻率保持在特別低的狀態(tài)，以及穩(wěn)定燃料-空氣混合物的燃燒狀態(tài)，尤其是在分層充氣工作狀況下的燃燒狀態(tài)。對(duì)此規(guī)定，針對(duì)每個(gè)燃燒室個(gè)性化地以及獨(dú)立于其他燃燒室地實(shí)施至少一種影響其燃燒的措施。此外還規(guī)定，可以針對(duì)每個(gè)燃燒室實(shí)施不同的措施，以便針對(duì)其控制性邊界條件對(duì)每個(gè)燃燒室進(jìn)行個(gè)性化的調(diào)整。由此尤其可以實(shí)現(xiàn)特別大的稀薄能力，這可以使得燃料消耗特別低。此外，可以在實(shí)現(xiàn)非常良好的燃料-空氣混合物燃燒能力的情況下同時(shí)實(shí)現(xiàn)特別高的排氣再循環(huán)率。因此，內(nèi)燃機(jī)僅需要排放特別低的排氣和顆粒物。
[0013]在本發(fā)明的一種特別有利的實(shí)施形式中，表征由點(diǎn)火裝置確定的燃燒時(shí)長(zhǎng)的信號(hào)和/或表征火花類型的頻率的信號(hào)由點(diǎn)火裝置提供，并傳輸給和點(diǎn)火裝置不一樣的其他計(jì)算裝置，尤其是內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制器形式的計(jì)算裝置。其他計(jì)算裝置可以實(shí)施所述至少一種措施，以避免出現(xiàn)表面放電火花或者將其頻率保持在較低范圍。通過點(diǎn)火裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)控制器之間的上述功能分配，可以快速且成本低廉地實(shí)施該方法。頻率或者表征頻率的值的確定可以借助點(diǎn)火裝置進(jìn)行，以便降低發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的計(jì)算花費(fèi)。
[0014]因此可以在點(diǎn)火裝置和計(jì)算裝置之間無需額外電纜以及無需點(diǎn)火裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器或者內(nèi)燃機(jī)額外的測(cè)量技術(shù)的條件下實(shí)施該方法。由此可以將內(nèi)燃機(jī)的重量、成本和結(jié)構(gòu)空間需求保持在特別低的范圍內(nèi)。
[0015]特別有利的方案是，表征燃燒時(shí)長(zhǎng)的信號(hào)使用一種可以對(duì)由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器向點(diǎn)火裝置傳輸?shù)目刂齐娏鞯淖兓M(jìn)行表征的信號(hào)。由此可以以特別簡(jiǎn)單和成本低廉的方式對(duì)第一火花的燃燒時(shí)長(zhǎng)的分類進(jìn)行傳輸。在該方法中，使用從點(diǎn)火裝置向計(jì)算裝置的信號(hào)作為反饋信號(hào)，以便確定至少一個(gè)燃燒時(shí)長(zhǎng)的分類。對(duì)此可以使用例如已經(jīng)存在的雙向接口，因?yàn)楣┬盘?hào)由點(diǎn)火裝置向其他計(jì)算裝置(發(fā)動(dòng)機(jī)控制器)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸路徑也可以用于將形式為控制電流變化的信號(hào)由其他計(jì)算裝置(發(fā)動(dòng)機(jī)控制器)傳輸給點(diǎn)火裝置。通過這一類的雙向接口可以以特別簡(jiǎn)單、節(jié)省成本以及結(jié)構(gòu)空間的方式確定內(nèi)燃機(jī)和其至少一個(gè)燃燒室是否在期望的最佳工作點(diǎn)進(jìn)行工作。通過分析燃燒時(shí)長(zhǎng)可以對(duì)內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)針對(duì)氣缸進(jìn)行優(yōu)化，以便實(shí)現(xiàn)在至少一個(gè)燃燒室內(nèi)的有效燃燒。
[0016]在本發(fā)明的一種特別有利的實(shí)施形式中，燃燒時(shí)長(zhǎng)信息的閾值可以進(jìn)行變化調(diào)整。對(duì)此，該閾值可以針對(duì)不同的邊界條件和/或不同的內(nèi)燃機(jī)工作狀況或者工作類型按照需要進(jìn)行調(diào)整，以便可以在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行非常平穩(wěn)的條件下特別有效地進(jìn)行工作。
[0017]在本發(fā)明的另一種特別有利的實(shí)施形式中，第一火花的所述至少一個(gè)燃燒時(shí)長(zhǎng)根據(jù)點(diǎn)火裝置的次級(jí)電流的時(shí)間曲線進(jìn)行確定。第一火花的燃燒時(shí)長(zhǎng)可以由例如以點(diǎn)火線圈或者點(diǎn)火變壓器構(gòu)成的點(diǎn)火裝置的次級(jí)線圈的放電過程的時(shí)間長(zhǎng)度根據(jù)次級(jí)電流進(jìn)行測(cè)定。次級(jí)電流的測(cè)量可以在次級(jí)線圈或者火花塞的次級(jí)回路上進(jìn)行。
[0018]在本發(fā)明的另一種特別有利的實(shí)施形式中，第一火花的所述至少一個(gè)燃燒時(shí)長(zhǎng)根據(jù)點(diǎn)火裝置中的初級(jí)電流的時(shí)間曲線進(jìn)行確定。例如，在第一火花的燃燒時(shí)長(zhǎng)中假定初級(jí)電流值為O。由此，第一火花至重新接通初級(jí)電流的燃燒時(shí)長(zhǎng)通過電流電平進(jìn)行測(cè)定。另一可能性在于，根據(jù)初級(jí)電流的時(shí)間曲線對(duì)例如以點(diǎn)火線圈或者點(diǎn)火變壓器構(gòu)成的點(diǎn)火裝置的初級(jí)線圈的充電時(shí)間或者繼續(xù)充電時(shí)間的時(shí)間長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)定。充電和繼續(xù)充電時(shí)間之間的時(shí)間長(zhǎng)度等于第一火花的燃燒時(shí)長(zhǎng)。由