CN103282630B - 用于运行内燃机用喷射设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行内燃机用喷射设备的方法，所述内燃机包括燃烧室，在所述方法中，在第一方法步骤中，通到燃烧室的第一进气门开启，且第一喷射阀将燃料通过所述开启的进气门喷射到所述燃烧室中，此外，在所述第一方法步骤中，通到所述燃烧室的第二进气门开启，且第二喷射阀将燃料通过所述开启的第二进气门喷射到所述燃烧室中，此外，在第二方法步骤中，额外的燃料由所述第一喷射阀通过仍然开启的第一进气门喷射到所述燃烧室中。

Description

用于运行内燃机用喷射设备的方法
技术领域
本发明涉及用于运行内燃机用喷射设备的的方法。本发明还涉及一种计算机程序和存储介质。
背景技术
这种内燃机用喷射设备总的来说是已知的。例如，从公开文献DE 10 2008 044244 A1已知一种具有至少一个燃烧室的内燃机，其中，所述燃烧室具有两个可分别通过进气门闭合的燃料进入孔。所述内燃机还具有燃料喷射装置，所述燃料喷射装置具有配属于所述至少一个燃烧室的第一和用于进给的单独的第二喷射阀，以将燃料喷射到所述燃烧室的至少一个进气通道中。所述喷射阀在这里将燃料雾化成喷雾球形式，在朝向所述进气门的方向上喷射。
从现有技术还已知借助负荷预测方法计算将来需要的燃料量，并且相应地控制所述喷射阀将计算的燃料量喷射到进气歧管中。然后，在内燃机中，一般在进气冲程之前暂时利用进气歧管喷射结构喷射燃料。如果现在在喷射后，节气门突然猛烈开启，例如因为汽车驾驶员需要提高转矩，比经计算而初始假设需要的燃料量额外的空气流入到所述燃烧室中。因为在这个时间点上喷射过程已经结束，燃料量不再能够适应更大的空气量，因而燃烧室中的空气-燃料混合物贫瘠并进而导致功率下降，直至燃烧中断的危险。这个问题的解决方法是执行额外燃料的再喷射，只要所述进气门还开启着。这种策略例如从公开文献DE103 48 248 A1和DE 10 2004 004 333 A1已知。然而这种策略存在的缺点是与最初的喷射过程相比，在再喷射过程的每一动作中，只再喷射非常少量的燃料。但是喷射阀的流量数量同时规定了能够达到相应精度的最小量。现有技术已知的喷射阀一般构造为用于更大量燃料的喷射，因而允许服务非常短的持续时间，由此与计算的额定燃料喷射量形成相对大的偏差。还造成所述喷射阀因为短的接通脉冲而在非线性区域中工作的危险，由此进一步提高了与额定值的偏差。因而精确的重复喷油是不可能的。
发明内容
与现有技术相比，根据本发明的、用于运行根据本发明所述的内燃机用喷射设备的方法具有能够将额外的燃料精确地再喷射到燃烧室中的优点。这通过如下方法实现：在第一方法步骤中，使用用于喷射燃料的两个单独的喷射阀，使得与在第一方法步骤中单个喷射阀必须喷射全部燃料量相比，每个单个喷射阀必须构造为用于更少的燃料流量。因此有利地减小了燃料喷射阀能够以更高精度喷射的最小量。在更低的流量时用于每个进气门的接通时间还延长了，以便喷射相同量的燃料，因而在第二方法步骤中需要更长的接通脉冲以再喷射额外的燃料。以这种方式能够显著提高再喷射过程的精度，消除第一喷射阀在非线性区域工作的危险。根据本发明的方法因而允许即使在因大的负荷交变引起的动态运行状态时所需要燃料量的非常精确的喷射。由此，提高在负荷交变时的发动机功率，例如在全负荷上空转或者在大负荷上更小的负荷。通过调节几乎优化的空气-燃料混合物还促进彻底混合和彻底燃料，由此在负荷交变时获得改进的安静运转和降低二氧化碳排放。根据本发明的内燃机包括优选一个用于机动车(优选汽车)的、具有进气歧管喷油的奥托发动机。所述内燃机包括优选多于一个气缸，其中，每个气缸包括一个具有两个火花塞和两个进气门的燃烧室，其中，每个进气门分别配属于一个单独的喷射阀。
参照附图的说明可得到本发明的有利的技术方案和改进方案。
根据本发明的优选实施方式提供，在第二方法步骤中，唯一地由第一喷射阀将额外的燃料通过仍然开启的第一进气门再喷射到所述燃烧室中。所述第一和第二喷射阀因而优选彼此相互分开地控制。所述再喷射唯一地通过第一喷射阀实现，使得可喷射尽可能小的燃料量。替代地提供，在第二方法步骤中，也仍然由第二喷射阀将额外的燃料通过仍然开启的第二进气门再喷射到所述燃烧室中。在这种情形下，所述第一和第二喷射阀能够被一起控制。可设想按照燃料需求在两个再喷射变型之间变化，因而与现有技术相比，可支配的燃料量测量范围显著增大。
根据本发明的优选实施方式提供，在第一方法步骤中，由第一和第二喷射阀喷射基本相同的燃料量。有利地，所述第一和第二喷射阀因而构造为结构相同。使用这两个喷射阀则引起相对于现有技术而言可能的最小排出量减半。在“正常”喷射阶段，因为喷射阀的尺寸相同，有利地得到燃料-空气混合物相同地分配在燃烧室中。
根据本发明的优选实施方式提供，在第一方法步骤中，由第一喷射阀喷射比第二喷射阀更小的燃料量。在这个替换实施方式中，所述第一和第二喷射阀尺寸不同。这具有第一喷射阀获得更小的最小排出量。对于再喷射，只控制第一喷射阀以有利地能够使最小量的额外燃料被精确地再喷射。与现有技术相比，所述燃料量测量范围因此显著增大。优选地，在第一方法步骤中，由第一喷射阀喷射的燃料量小于第二喷射阀在第一方法步骤喷射的燃料量的60％，优选小于30％，特别优选小于20％和更特别优选小于10％。所述最小排出量因而能够与现有技术相比减小到小于30％，优选小于15％，特别优选小于10％和更特别优选小于5％。
根据本发明的优选实施方式提供，燃料由第一喷射阀喷射在第一进气孔直接邻接的附近。它的优点是用于再喷射额外燃料的飞行时间比较短，因而能够在非常远的后来时间点开始再喷射。
根据本发明的优选实施方式提供，在第二方法步骤中，所述第一喷射阀根据再喷射信号控制额外燃料的再喷射。当例如相应的测量数据，贫瘠的空气-燃料混合物被探测和/或发动机控制器的软件预测贫瘠的空气-燃料混合物时，生成所述再喷射信号。
根据本发明的优选实施方式提供，所述再喷射信号根据内燃机的转速、内燃机的节气门调节和/或在内燃机排气通道中布置的λ传感器的信号、在内燃机进气歧管中布置的空气质量传感器的信号、在进气歧管中布置的压力传感器和/或温度传感器生成。有利地，基于所述数据能够确定贫瘠的空气-燃料混合物。
附图说明
在附图中示出本发明的优选实施例，并且在下面的描述中对其进行详细说明。在附图中：
图1示出内燃机用喷射设备的示意图，其中，所述喷射设备执行根据本发明的示例性实施方式的方法的第一方法步骤，和
图2示出内燃机用喷射设备的示意图，其中，所述喷射设备执行根据本发明的示例性实施方式的方法的第二方法步骤。
具体实施方式
在不同的附图中始终用相同的附图标记表示相同的部分，因而一般只命名或者提及一次。
在图1示出内燃机1用喷射设备的示意图，其中，所述喷射设备正在执行根据本发明的示例性实施方式的方法的第一方法步骤，内燃机1具有气缸，所述气缸包括燃烧室2且活塞2’在所述气缸中运动。燃烧室2的壁具有第一和第二进气孔10’、20’与第一和第二排出孔30、31，其中，空气-燃料混合物分别通过第一和第二进气孔10’、20’被吸入到燃烧室2中，燃烧的空气-燃料混合物的未处理的废气从燃烧室2通过第一和第二排气孔30、31排出到第一和第二排气通道32、33中。内燃机1具有第一进气门10，其设置成闭合第一进气孔10’且布置在第一进气通道11和燃烧室2之间。内燃机1还具有第二进气门20，其设置成别第二进气孔20’且布置在第二进气通道21和燃烧室2之间。第一和第二进气通道11、21在背离燃烧室2的侧上通到未示出的共同的进气歧管中，其中，在进气歧管中布置的节气门(未示出)通过所述进气歧管在朝向燃烧室2的方向上吸入新鲜空气。第一喷射阀12布置在第一进气通道11中，第一喷射阀12具有第一喷射孔14，燃料混合物3通过第一进气孔10’区域中的第一进气通道11喷射出第一喷射孔14。类似地，第二喷射阀22布置在第二进气通道21中，第二喷射阀22具有第二喷射孔24，燃料混合物3通过在第二喷射孔20’区域中的第二进气通道21喷射出第二喷射孔24。
在正常行驶运行中，在每个周期中，第一和第二喷射阀12、22分别将预定量的燃料3喷射和喷雾到第一和第二进气歧管11、12中。这在图1中所示的第一方法步骤的框架下实现。每次形成的空气-燃料混合物通过第一和第二喷射阀10、20到达燃烧室2中。燃料3的喷射量借助精确方法计算。在动态行驶运行中，计算的喷射量与实际空气填充不一致，因为空气填充的两次燃烧时间点和实际中断的喷射(包括飞行时间)可能发生填充的改变，例如因为突然发生的负荷交变。当例如汽车驾驶员需要提高转矩和节气门据此突然开启时，可能发生这种负荷交变。与在燃烧时所需要的燃料量相比，额外的空气流入到燃烧室2中。因而对于计算的和喷射的燃料量，太多空气到达气缸中，由此空气-燃料混合物变贫瘠。为了克服这个问题，在根据图2所示的第二方法步骤中，由第一喷射阀11将额外的燃料3’通过仍然开启的第一进气门10再喷射到燃烧室2中。
在图2中示出图1中已经示出的内燃机1用喷射设备的示意图，其中，在图2中例示根据本发明的示例性实施方式的方法的第二方法步骤。在第二方法步骤中，由第一喷射阀12将少量额外的燃料3’在更延迟的时间点再喷射，以便使燃烧室2中贫瘠的空气-燃料混合物再次与燃料积聚到期望的优化比例。第二喷射阀22在这个时间点不工作。在再喷射时原则上产生所述喷射器在最小量时存在进给困难。通过喷射器的流量Qstat的大小也同时确定最小的可能的排出量，甚至比计算的最小量Qmin更小。最小量可以是喷射器恰恰在仍具有确定的精度时喷射的量。在当前内燃机1中使用两个相同大小的单独的喷射阀，第一和第二喷射阀12、22，使得两个喷射阀12、22的流量减半，并且还因而使两个喷射阀12、22的每一个的最小量Qmin减半。第一喷射阀12因而被用于精确地再喷射特别小量的额外燃料3’(在图2中只示意性地通过更小的喷雾球简述)。备选地，可以设想第一和第二喷射阀12、22尺寸不同，因而第一喷射阀12例如具有小于第二喷射阀22的流量Qstat2的流量Qstat1。以这样的方式仍能够更精细地且协调地测量每次燃烧。

Claims (12)

1.用于运行内燃机(1)用喷射设备的方法，其中所述内燃机具有燃烧室(2)，在所述方法中，在第一方法步骤中，用于燃烧室(2)的第一进气门(10)开启，且燃料(3)由第一喷射阀(11)通过开启的所述第一进气门(10)喷射到所述燃烧室(2)中，并且其中，在第一方法步骤中，还有用于燃烧室(2)的第二进气门(20)开启且燃料(3)由第二喷射阀(21)通过所述开启的第二进气门(20)喷射到所述燃烧室(2)中，其特征在于，在第二方法步骤中，至少由所述第一喷射阀(11)将额外的燃料(3’)通过仍然开启的所述第一进气门(10)再喷射到所述燃烧室(2)中，
在第二方法步骤中，所述第一喷射阀(11)根据再喷射信号控制额外燃料(3’)的再喷射，其中，所述再喷射信号在计算和/或探测到在空气-燃料混合物中过高的空气份额时生成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二方法步骤中，唯一地由所述第一喷射阀(11)将额外的燃料(3)通过所述仍然开启的第一进气门(10)再喷射到所述燃烧室(2)中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二方法步骤中，由第二喷射阀(21)将额外的燃料(3)通过所述仍然开启的第二进气门(20)再喷射到所述燃烧室(2)中。
4.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一和第二喷射阀(11、21)喷射相同量的燃料(3)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一喷射阀(11)比由第二喷射阀(21)喷射更小量的燃料(3)。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一喷射阀(11)喷射的燃料(3)的量小于在第一方法步骤中由第二喷射阀(21)喷射的燃料(3)的量的60％。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一喷射阀(11)喷射的燃料(3)的量小于在第一方法步骤中由第二喷射阀(21)喷射的燃料(3)的量的30％。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一喷射阀(11)喷射的燃料(3)的量小于在第一方法步骤中由第二喷射阀(21)喷射的燃料(3)的量的20％。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，由第一喷射阀(11)喷射的燃料(3)的量小于在第一方法步骤中由第二喷射阀(21)喷射的燃料(3)的量的10％。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，由第一喷射阀(11)将燃料(3)喷射在第一进气孔(10’)的直接邻接的附近。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述再喷射信号根据内燃机(1)的转速、内燃机(1)的节气门调节和/或在内燃机(1)排气通道中布置的λ传感器的信号、在内燃机(1)进气歧管中布置的空气质量传感器的信号、在进气歧管中布置的压力传感器和/或温度传感器的信号生成。
12.用于喷射设备的控制装置的存储介质，其特征在于，用在根据权利要求1至11中任一项所述方法中的计算机程序存储在所述存储介质中。
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