CN104234857A - 用于运行内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行一具有多个缸的内燃机的方法。该方法包括：当内燃机获得一停止要求时，允许内燃机惰转；获知在内燃机惰转的情况下在一压缩行程中停下来的缸；在内燃机惰转期间将第一燃料量（91）喷射到所获知的缸中，并且当内燃机获得一启动要求时，触发所获知的缸中的引爆火花（93）。

Description

用于运行内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行一具有多个缸的内燃机的方法。本发明还涉及一种计算机程序以及一种数据载体，当所述计算机程序在一计算设备上运行时，该计算机程序实施根据本发明的方法的所有步骤，所述数据载体存储所述计算机程序。最后，本发明涉及一种控制设备，其构造用于执行根据本发明的方法。

背景技术

通过在静止的曲轴的情况下基于时间地控制燃料的燃烧或点燃，可以在内燃机中产生一在仍静止的曲轴上的转矩，用以减少为了启动所述内燃机所需的外部输送的转矩。内燃机的这种运行迄今为止在静止的曲轴的情况下点燃燃料的可靠性上是失败的。在燃料的未实现的点燃的情况下，其未燃烧地在内燃机的排气管路中被排出并且导致碳氢化合物排放的增多。当燃料在静止的曲轴的情况下被喷射到所述内燃机的缸中时，通过所述缸的燃烧室中的错误的加载运动仅特别缓慢地、也就是说在明显多于一秒之内，形成所述燃烧室中的均匀的可点燃的燃料/空气混合物。此外，在此情况下可点燃的混合物在所述缸的火花塞的区域中所处的时间区间特别短，也就是说其位于ms的范围中。

在内燃机的这种运行的情况下，在燃料喷射结束和引爆火花（Zündfunkens）开始之间的停顿持续时间对于成功的燃烧来说极为重要。边缘条件、如燃烧室压力、缸的切断位置（Abstellposition）、缸内腔中的温度或轨压的这种最小的改变就已经强烈地改变了最佳的停顿持续时间。对于这种改变的公差位于小于1ms。但如果达不到喷射结束和引爆火花开始之间的最佳的停顿持续时间，则在一时间点出现所述引爆火花，在该时间点，在火花塞的区域中不存在可燃烧的燃料/空气混合物并且不发生点燃。

发明内容

根据本发明的用于运行一具有多个缸的内燃机的方法包括：当内燃机获得一停止要求时，允许内燃机惰转；获知在内燃机惰转（Auslauf）的情况下在一压缩行程中停下来的缸；在内燃机惰转期间将第一燃料量喷射到所获知的缸中，并且当内燃机获得一启动要求时，触发所获知的缸中的引爆火花。在此情况下，利用在内燃机的惰转中还存在的加载运动（Ladungsbewegung），用以使所喷入的燃料蒸发并且实现所述燃料在燃烧室中的均匀的分布。在此情况下压缩所述燃料/空气混合物，当在所获知的缸的膨胀行程开始时不点燃。所述燃料混合物在内燃机的的接下来的停止阶段中保留在燃烧室中。在要求内燃机的启动的情况下，可以立即地并且可靠地将混合物点燃。由此可以减少外部的为启动内燃机所需的转矩。在一常见的机动车中的内燃机的情况下这意味着，电的启动马达可以设计得较小。通过其它措施，如有目的性的解除压缩，可以将外部的转矩减小到零，这导致了一无启动器的启动。在具有启动-停止系统的机动车的情况下由此明显减少了关于使用寿命方面的要求。在混合动力车辆的情况下，减小了电动马达的矩超前（Momentenvorhalt），这导致了机动车的更高的效率。根据本发明，矩超前理解为，必须一直提供为启动内燃机所需的转矩，从而无法利用全部的由电动马达所产生的转矩来用于推动车辆。

优选的是，在触发所述引爆火花之前，将一第二燃料量喷射到所获知的缸中。由此延长了如下的时间区间，在该时间区间中，一可燃烧的混合物存在于所获知的缸的火花塞的区域中。由此大大增大了停顿持续时间的公差并且所述边缘条件的改变不再对点燃所述燃料空气混合物的稳定性具有如此之大的影响。

为了在内燃机惰转期间明确地说明正确的缸，并且仅在所述膨胀行程中停下来的缸中喷射燃料，根据本发明优选的是，在内燃机惰转的情况下在所述压缩行程中停下来的缸在所述惰转结束时从内燃机的转速和内燃机的曲轴的角度中获知。为此，特别优选经验地获知一转速阈值，其中，当经由所述内燃机的空气配量装置被输送空气量的缸在所配量的空气量提高之后并且在所述内燃机停止之前进入到一做功行程中，减小所述转速阈值，并且当被输送空气量的缸在所配量的空气量提高之后不再进入一压缩行程中时，提高所述转速阈值。此外特别优选的是，所述转速阈值根据被输送空气量的缸的回摆角来改变。特别优选地，当所述回摆角大于一可预设的最高回摆角时，提高所述转速阈值，并且当所述回摆角小于一可预设的最小回摆角时，减小所述转速阈值。

在根据本发明的方法中，也可以在内燃机的其它的处在静止位置中的气密地关闭的缸中以同样的方式和方法来加入燃料，用以将这些缸针对内燃机的重新启动进行预先空气调节（vorzukonditionieren）。

如果在内燃机利用燃料预存（Kraftstoffvorlagerung）进行惰转之后不产生时间接近的后续启动（Folgestart），则在根据本发明的方法中，可以将所述燃料/空气混合物从所述缸中去除，无需产生到内燃机的曲轴上的转矩或者传递到机动车的车轮上，其中，所述内燃机布置在该机动车中。为此优选的是，打开所获知的缸的换气阀，尤其是排气阀，且随后当所述内燃机在获得所述停止要求之后在一预设的时间区间内没有获得启动要求时，触发所获知的缸中的引爆火花。所述换气阀的打开可以尤其经由一凸轮轴调整装置来进行。当内燃机布置在具有电操作的离合器的机动车中或者布置在具有自动传动器的机动车中时，还优选的是，断开或者说打开所述内燃机的驱动系，且随后当所述内燃机在获得停止要求之后在一预设的时间区间内没有获得启动要求时，触发所获知的缸中的引爆火花。之后，在所述燃料空气混合物点燃的情况下，虽然在所述曲轴上产生一矩，但通过所断开的驱动系不传递到车轮上。

根据本发明的计算机程序能够实现将根据本发明的方法在一现有的控制设备中执行，不必为此进行结构上的改变。为此，当所述计算机程序在一计算设备或控制设备上运行时，其实施根据本发明的方法的所有步骤。根据本发明的数据载体存储根据本发明的计算机程序。通过将根据本发明的计算机程序演示到一控制设备上，获得根据本发明的控制设备，其构造用于，借助于根据本发明的方法运行一具有多个缸的内燃机。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中详细阐释。

图1 示出了内燃机的一个截断的横截面视图；

图2 示出了在根据本发明的一种实施方式的方法中一内燃机的转速的时间变化的图表。

具体实施方式

图1示出了具有一燃烧室11和一活塞12的内燃机的缸1。在一吸气管2中布置一节流阀作为空气配量装置21。经由一吸气管喷射阀22可以将燃料配量到所述吸气管2中并且通过进气阀23到达所述燃烧室11中。一排气管3经由一排气阀31与所述缸1的燃烧室11连接。设置一火花塞4，用以点燃所述燃烧室11中的燃料/空气混合物。所述活塞12利用一连杆13与一曲轴5连接。该曲轴5的角度可以借助于一曲轴传感器51来确定。一启动器6可经由一机械的联接器61与所述曲轴5机械连接。在所述启动器6和所述曲轴5之间的机械连接的建立也被称作接合（Einspuren）。在所述启动器6和所述曲轴5之间的机械连接的松开也被称作切断（Abwerfen）。所述进气阀23经由一凸轮轴的凸轮71来驱动。所述排气阀31经由所述凸轮轴7的另一凸轮72来驱动。一控制设备8主要控制所述节流阀21、所述喷射阀22、所述火花塞4和所述凸轮轴7。关于所述曲轴5的角度的信息在所述控制设备8中经由所述曲轴传感器51来输送。

图2示出了在根据本发明的方法的一个实施方式中的内燃机的转速D随时间t的走向。该内燃机首先利用700/min的转速D来运行。在所述内燃机获得一停止要求之后，其惰转，由此将转速D减小到0。大约在所述内燃机的惰转结束时，确定一目标缸，也就是说在做功行程中停下来的缸1。这可基于经验的数据从所述转速D中以及借助于所述曲轴传感器51所获知的、在所述内燃机的惰转允许（Auslauflassens）开始所述曲轴5的角度时实现。在所述惰转允许期间，借助于所述喷射阀22通过所述吸气管2进行到所述缸1的燃烧室11中的第一燃料喷射91。该第一喷射91的最佳时间点和最佳量可以经验地获知。通过在所述缸1中仍存在的加载运动，将燃料完全蒸发并且均匀地分布在所述燃烧室11中。所产生的燃料空气混合物在随后的压缩阶段中被压缩，但在膨胀阶段开始时不点燃。所述内燃机在该膨胀阶段中停下来。由于进行了到一运行预热的（betriebswarme）内燃机中的第一喷射91，在所述内燃机的停止阶段期间不发生燃料在所述缸1的内壁上的冷凝。为了仍实现所述燃料/空气混合物的可靠的点燃，利用所进行的启动要求将一第二燃料分量92喷射到经预先空气调节的缸1中。该量取决于所述曲轴5的静止位置、所述停止阶段的长度以及所述内燃机的温度作为周围环境参数。接下来通过借助于火花塞4来触发一引爆火花93，将所述燃料/空气混合物点燃。通过所产生的燃烧压力开始所述曲轴5的转动运动。

如果在所述内燃机利用所述燃烧室11中的燃料预存进行惰转之后，在一预设的时间区间中不进行所述内燃机的后续启动，则实现了所述燃料空气混合物的转矩中性的回收，其方式为，经由所述凸轮轴7的调整打开所述排气阀31，并且借助于所述火花塞4使所述燃料/空气混合物点燃。通过所打开的排气阀31排出所产生的压力并且不产生所述曲轴5上的转矩。

Claims (10)

1. 用于运行一具有多个缸（1）的内燃机的方法，包括

- 当所述内燃机获得一停止要求时，允许所述内燃机惰转；

- 获知在所述内燃机惰转的情况下在一压缩行程中停下来的缸（1）；

- 在所述内燃机惰转期间将第一燃料量（91）喷射到所获知的缸中，并且

- 当所述内燃机获得一启动要求时，触发所获知的缸（1）中的引爆火花（93）。

2. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在触发所述引爆火花（93）之前将一第二燃料量（92）喷射到所获知的缸（1）中。

3. 按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述内燃机惰转的情况下在一压缩行程中停下来的缸（1）在所述惰转结束时从所述内燃机的转速（D）和所述内燃机的曲轴（5）的角度中获知。

4. 按照权利要求3所述的方法，其特征在于，经验地获知一转速阈值，其中，当经由所述内燃机的空气配量装置（100）被输送空气量的缸（1）在所配量的空气量提高之后并且在所述内燃机停止之前，减小所述转速阈值，并且当被输送空气量的缸在所配量的空气量提高之后不再进入到一压缩行程中时，提高所述转速阈值。

5. 按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，打开所获知的缸的换气阀，且随后当所述内燃机在获得所述停止要求之后在一预设的时间区间内没有获得启动要求时，触发所获知的缸（1）中的引爆火花（93）。

6. 按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述换气阀是所获知的缸（1）的排气阀（31）。

7. 按照权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，断开所述内燃机的驱动系，且随后当所述内燃机在获得所述停止要求之后在一预设的时间区间内没有获得启动要求时，触发所获知的缸（1）中的引爆火花（93）。

8. 计算机程序，当所述计算机程序在一计算设备或控制设备（8）上运行时，所述计算机程序实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法的所有步骤。

9. 数据载体，其特征在于，所述数据载体存储一按照权利要求8所述的计算机程序。

10. 控制设备（8），其构造用于借助于根据权利要求1至7中任一项所述的方法来控制机动车的内燃机。