CN106979071A - 用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于识别在内燃机（1）的进气阀处的炭黑堆积物的方法。在对于位于所述内燃机（1）的进气通道（22）中的或废气再循环通道（41）中的至少一个活门和/或至少一个阀门（43）进行位置调节时，从位置反馈和/或电流需求和/或调节速度中推断出存在着炭黑堆积物。

Description

用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法

技术领域

本发明涉及一种用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法。此外本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序实施所述方法的每个步骤；以及一种能机读的存储介质，该存储介质存储有所述计算机程序。最后本发明还涉及一种电子的控制装置，该电子的控制装置如此设置，以便实施所述方法。

背景技术

内部的和外部的废气再循环（Abgasführung）被用于减少氮氧化物的排放，所述氮氧化物在内燃机、例如汽油机和柴油机中的燃料燃烧时产生。此外，在汽油机中所述废气再循环还对于降低换气损失（Ladungswechselverlust）有贡献，并且由此也降低了在部分载荷运行中的燃料消耗。为此，正离开所述内燃机的废气的一部分通过废气再循环通道返回地导入进内燃机的进气管中。混合进新鲜空气中的惰性废气阻碍了碳氢化合物分子的快速氧化。借此降低了在燃料燃烧时的温度峰值。在外部的废气再循环时，返回地导入的废气的体积流量借助于废气再循环活门（Abgasrückführungsklappe）或者废气再循环阀门（Abgasrückführungsventil）来进行控制。

然而，随着时间的推移从废气中返回地导入到进气管中的炭黑量（Rußmenge）与正常的、例如产生于曲轴箱通风（Kurbelgehäuseentlüftung）的油雾（Öldampf）相混合，成为一种沉积在进气歧管（Ansaugkrümmer）中的和在进气阀上的油污物质。由此，进气横截面（Ansaugquerschnitt）被显著地缩窄了，并且由此减小了发动机功率。此外，当这在内燃机的气缸之间不均匀地发生时，还能够产生单个气缸的一种相对的空气不足，随后这种空气不足就会增强地产生炭黑。这能够进一步地加速堆积物的增长。

一旦堆积物附着在了进气阀的阀门杆上，那么这迟早会导致阀门杆密封部（Ventilschaftdichtung）的损坏，所述阀门杆密封部把阀门在发动机的方向上进行密封。如果这个阀门杆密封部变成了不是密闭的，那么油就能够从润滑循环中渗入到燃烧室中。这种油的进入能够导致发动机的爆震（Klopfen），并且它能够进入到排气管路（Abgastrakt）中。此外在发动机润滑中还会缺少油。这会导致增加的磨损直至发动机损坏。

在突然分离大量的炭黑堆积物时会导致所述炭黑堆积物的突然的或者强烈的燃烧，或者导致触发较早的点火（所谓的超级爆震器（Megaklopfer）），这会引起在气缸中或者在其后的气道（Gaspfad）中的损伤。

发明内容

在用于识别在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物的方法中，在对于在内燃机的进气通道（Lufteinlasskanal）中的或者废气再循环通道（Abgasrückführungsleitung）中的至少一个活门和/或至少一个阀门进行位置调节时，从位置反馈（Positionsrückmeldung）/和或电流需求和/或调节速度中推断出存在着炭黑堆积物。所述位置反馈例如能够借助于一种支承反馈（Lagerrückmeldung）来进行。一旦识别出了炭黑堆积物，就能够采取将它们消除的措施。这能够避免尾气恶化和部件损伤。

优选的是，如果所述位置反馈非连续地或者说断断续续地进行，那么就推断出存在着炭黑堆积物。所述位置反馈的这样的非连续的变化过程指出了所述活门或者所述阀门的偶尔的卡住。这种卡住会通过炭黑堆积物所引起。

此外优选的是，如果所述位置反馈没有发生改变，那么就推断出存在着炭黑堆积物。这表明所述活门或者所述阀门由于炭黑堆积物而持续地卡住了。

此外优选的是，如果所述位置反馈相对于用于所述位置调节的操控延迟地进行，那么就推断出存在着炭黑堆积物。这种延迟能够例如借助于一种阈值识别出来。这样的情形表明：在所述活门或者所述阀门处已经存在着炭黑堆积物了，但是该炭黑堆积物还不足够引起卡住。

此外优选的是，如果所述位置反馈表明：所述至少一个活门和/或所述至少一个阀门的调节区域相对于一种设定值减小了，那么就推断出存在着炭黑堆积物。这个设定值给出了特别是所述活门或者所述阀门在未被污染的和完好的状态下的最大的调节区域。如果所述活门或者所述阀门不再能够到达末端位置，那么这同样指出了在所述活门或者阀门处的炭黑堆积物。

此外优选的是，如果在所述位置调节时的电流需求超过了一种设定值，那么就推断出存在着炭黑堆积物。被提高的电流需求表明在所述活门或者所述阀门处已经存在着炭黑堆积物了，在所述位置调节时该炭黑堆积物导致电的执行器（Steller）的提高了的力量消耗（Kraftaufwand）。用于调节的所述被提高了的力量必须通过提供一种提高了的电流来施加。

此外优选的是，如果所述位置调节的调节速度低于一种设定值，那么就推断出存在着炭黑堆积物。如果打开阀门或者调节气门升程进行地比预期的慢，那么就指明了在所述阀门杆处和/或所述阀盘处的炭黑堆积物。

优选的是，在对于多个活门和/或阀门进行位置调节时只有当从所述位置反馈和/或所述电流需求和/或所述调节速度中推断出存在着炭黑堆积物时，才识别出在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物。被评估的信息的可信性使得炭黑堆积物能够特别可靠地被识别出来。

为了进一步提高识别的可靠性，此外优选的是，只有当内燃机的能够预先规定的运行区域的总和或者累积和超过了一种运行阈值时，才会识别出在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物。对此能够选取下述运行区域：该运行区域以公知的方式导致进气阀的炭黑堆积物。这个运行区域特别是带有主动的废气再循环的区域和/或这样一种运行区域：其中将燃料喷射进内燃机中，该燃料的品质低于一种品质阈值。在此，废气再循环不仅被理解为内部的而且也被理解为外部的废气再循环。作为用于燃料品质的标尺，能够使用特别是该燃料的辛烷值。

炭黑堆积物的识别能够存储在例如一种诊断存储器中。

在成功地识别出炭黑堆积物之后，优选如此调节所述内燃机的进气管喷射部的喷射性能，从而使得进气管喷射部的燃料喷雾碰到所述进气阀的阀门杆上。所述调节能够例如借助于一种可变的阀门传动机构（Ventiltrieb）来实现，该阀门传动机构具有电的或者液压的调节机构。通过燃料的溶剂特性，能够把所述进气阀的阀门杆从堆积物中解放出来。通过预先计算的喷射时间和喷入阀的所配属的开口，能够特别地确保燃料喷雾碰撞到所述阀门杆的期望的区域上，并且在那里溶解所述炭黑堆积物。为此所需要的持续时间或者喷射的数量优选预先确定。所述阀门杆的清洁优选对于喷入阀的不同的阀门打开高度进行重复，以便清洁所述阀门杆的所有区域。对此，所述喷入阀的活门升程能够特别是这样进行调节，从而使得所述燃料喷雾在该调节之后碰撞到之前已被清洗的区域的上方的或者下方的区域。这个过程能够如此经常地重复，直到所述阀门杆完全地清洗了为止。接下来，燃料喷射再次按照传统的喷射策略继续进行。

如果内燃机具有燃料的直接喷射和进气管喷射，就如同这在所谓的双系统（Dualsystem）中实现的那样，那么随后优选的是，在成功地识别出炭黑堆积物之后，把内燃机的燃料喷射的分配比例向着使进气管喷射的更高的份额的方向推移。这个分配比例规定了，燃料喷射的哪些份额通过直接喷射进行喷射和燃料喷射的哪些份额通过进气管喷射进行喷射。这种方式提供更高的燃料容积，以便把堆积物从所述进气阀处除去。

此外优选的是，在成功地识别出炭黑堆积物之后，在关闭发动机时使所述阀门运动，以便机械地松动炭黑堆积物。随后，被松动的堆积物能够在下一次的发动机启动之后借助于燃料的进气管喷射而被冲走。

计算机程序被设置用于实施所述方法的每个步骤，特别是当它在电子的控制装置或者计算装置上运行时。这使得所述方法能够在传统的控制装置中实施，而不必在此进行构造上的改变。对此，所述计算机程序被存储在能机读的存储介质上。通过在传统的电子的控制装置上运行所述计算机程序，就获得了根据本发明的电子的控制装置，该电子的控制装置设置用于识别出在内燃机的进气阀处的炭黑堆积物。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例并且在接下来的描述中进一步被阐述。

图1：示出了一种内燃机的示意图，在该内燃机的进气阀处借助于根据本发明的实施例的方法能够识别出炭黑堆积物。

图2：示出了根据图1的内燃机的气缸的截面视图。

具体实施方式

在图1中示出的机动车的内燃机1具有进行管2和排气管路3。废气再循环通道41把排气管路3与进气管2连接在一起。所述内燃机1具有四个用于直接喷射的喷入阀11a、11b、11c、11d。这些喷入阀与高压燃料储存器5连接。在所述进气管2中布置有节气门21。所述进气管2通过进气通道22与所述内燃机1连接，其中在上游侧所述内燃机1的四个气缸中的每个气缸都分别布置了用于进气管喷射的喷入阀24a、24b、24c、24d。温度传感器23测量在所述进气通道22中的温度。在所述废气再循环通道41中布置了废气再循环散热器42。废气再循环阀43设置用于打开和关闭在所述废气再循环通道41和所述进气管2之间的连接。它就如同所述节气门41那样由电子的控制装置6来进行控制。

所述内燃机1具有四个气缸。在图2中示出了一个气缸12a。这个气缸具有进气阀13a和排气阀14a。所述进气阀13a具有阀门杆131a，通过所述废气再循环通道41进入到所述进气通道22中的炭黑能够堆积在该阀门杆上。燃料能够借助于所述直接喷射部11a和/或借助于所述进气管喷射部24a喷射进所述气缸12a中。

在调节所述进气阀13a和所述废气再循环阀43的位置时会监测，是否

- 没有发生所述位置反馈的改变，

- 相对于用于所述位置调节的操控使得所述位置反馈被延迟地进行，

- 所述位置反馈表明，所述至少一个活门和/或所述至少一个阀门的调节区域相对于一种设定值减小了，

- 在所述位置调节时的电流需求超过了一种设定值，或者

所述位置调节的调节速度低于一种设定值。

- 如果对于多个活门出现了这些效果中的至少一个，那么就满足了在根据本发明的方法的实施例中推断出在所述进气阀13a处存在着炭黑堆积物的第一个条件。

将带有主动的、内部的或者外部的废气再循环的内燃机1的工作区域和下述工作区域进行累积：在该工作区域中将燃料喷射进所述内燃机1中，该燃料的辛烷值没有超过一种阈值，该阈值表现出较差的质量的燃料。如果所述累积超过了在根据本发明的方法的实施例中预先规定的运行阈值，那么就满足了推断出在所述进气阀13a处存在着炭黑堆积物的第二个条件。

一旦满足了这两个条件，就推断出了在所述进气阀13a处存在着炭黑堆积物，并且会采取措施以消除这些堆积物。对此所述进气管喷射部24a、24b、24c、24d的喷射性能这样调节，使得所述进气管喷射部24a、24b、24c、24d的燃料喷雾碰到所述进气阀13a的阀门杆131a上并且把炭黑堆积物从阀门杆上洗下去。为了使尽可能多的燃料量能够提供给这种清洁措施使用，在所述直接喷射和所述进气管喷射之间的燃料喷射的分配比例会向着进气管喷射推移。

Claims (15)

1.用于识别在内燃机（1）的进气阀（13a）处的炭黑堆积物的方法，其特征在于，能够在对于位于所述内燃机（1）的进气通道（22）或废气再循环通道（41）中的至少一个活门和/或至少一个阀门（13a、43）进行位置调节时，从位置反馈和/或电流需求和/或调节速度中推断出存在着炭黑堆积物。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述位置反馈非连续地进行，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如果所述位置反馈没有发生改变，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述位置反馈相对于用于所述位置调节的操控延迟地进行，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述位置反馈表明所述至少一个活门和/或所述至少一个阀门（13a、43）的调节区域相对于一种设定值减小了，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，如果在位置调节时的电流需求超过了一种设定值，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，如果所述位置调节的调节速度低于一种设定值，那么就推断出存在着炭黑堆积物。

8.如权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在对于多个活门和/或阀门（13a、43）进行位置调节时只有当从位置反馈和/或电流需求和/或调节速度中推断出存在着炭黑堆积物时，才识别出在内燃机（1）的进气阀（13a）处的炭黑堆积物。

9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，只有当内燃机（1）的能够预先规定的运行区域的总和或者累积超过了一种运行阈值时，才识别出在所述内燃机（1）的进气阀（13a）处的炭黑堆积物。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述运行区域是带有主动废气再循环的区域和/或这样一种运行区域：在该运行区域中把燃料喷射进内燃机（1）中，该燃料的品质低于一种品质阈值。

11.如权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在成功地识别出炭黑堆积物之后，所述内燃机（1）的进气管喷射部（24a、24b、24c、24d）的喷射性能会如此调节，从而使得所述进气管喷射部（24a、24b、24c、24d）的燃料喷雾碰撞到所述进气阀（13a）的阀门杆（131a）上。

12.如权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，在成功地识别出炭黑堆积物之后，具有燃料的直接喷射部（11a、11b、11c、11d）和进气管喷射部（24a、24b、24c、24d）的内燃机（1）的燃料喷射的分配比例向着所述进气管喷射部（24a、24b、24c、24d）的更高的份额推移。

13.计算机程序，该计算机程序设置用于实施根据权利要求1至12中任一项所述的方法的每个步骤。

14.能机读的存储介质，在该存储介质上存储有根据权利要求13所述的计算机程序。

15.电子的控制装置（6），该控制装置为此而设：借助于根据权利要求1至12中任一项所述的方法识别出在内燃机（1）的进气阀（13）处的炭黑堆积物。