CN108368787A - 用于运行具有双重的燃料喷射的尤其机动车的内燃机的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于运行具有双重的基于进气管的燃料计量以及直接的燃料计量的内燃机的方法和装置,其中在基于进气管的燃料计量和在直接的燃料计量的情况下分别需要的燃料量借助于燃料分配计算(440),并且所述内燃机具有废气再循环装置(560),借助于废气再循环装置,将在燃烧中形成的残余气体经由进气管(505)的进气通道(535)再度引入内燃机,并且其中尤其规定,利用再循环的残余气体的热量来加载被计量加入到进气管(505)的进气通道(535)的燃料,并且根据计量加入到进气管(505)的进气通道(535)中的燃料的通过再循环的残余气体的热量所引起的温度升高,将燃料分配移动(440)到按份额更高的基于进气管的燃料计量。
Description
技术领域
本发明涉及根据相应独立权利要求的前序部分的用于运行具有双重的燃料计量的尤其机动车的内燃机的方法和装置。本发明的主题还有一种计算机程序、一种用于存储计算机程序的机器可读的数据载体以及一种电子控制器,通过它们能够执行根据本发明的方法。
背景技术
在这里所涉及的双重的燃料计量中,对于内燃机的燃料计量来说,进气管喷射和直接喷射耦合地或并行地运行。从实践中已知的是,这样的内燃机能够被构造为双系统,在所述双系统的混合运行中能够将燃料并行地借助于进气管喷射(SRE)和借助于燃油或燃料直接喷射(BDE)根据分配量引入内燃机的气缸。在这种情况下,分配量是将燃料分配成借助于进气管喷射能够引入到气缸的燃料量和借助于燃料直接喷射能够引入到气缸的另外的燃料量。
例如,在DE 10 2010 039 434 A1中描述的是,在考虑运行点(例如负载和/或转速)的情况下,确定在所述混合运行中的内燃机的分配量。因此,具有相应针对性实施的分配量的这种混合运行允许实现内燃机的对于不同运行条件最佳的运行。通过利用两种喷射类型的优点,实现了最佳的混合物形成和燃烧。因此,BDE在内燃机的动态运行或全负荷运行中更有利,因为由此能够避免已知的“爆震”。另一方面,在SRE的情况下,在内燃机的部分负荷运行中有利地减小了具有颗粒和/或碳氢化合物(HC)的排气负荷,这是因为由于进气管长度而出现更好的混合物形成。
此外已知这样的内燃机,在所述内燃机中,在燃烧中形成的残余气体通过废气再循环(AGR)再度引入内燃机。在此,在内部残余气体(内部废气再循环)以及外部残余气体(外部废气再循环)之间进行区分,所述内部残余气体在燃烧之后保留在相应气缸的上部死空间中,或者在同时打开的进气阀和排气阀中被回吸到所述进气管内,并且在后续的做功冲程中再次流入到相应的燃烧室中,所述外部残余气体通过废气再循环阀导入到所述进气管中。这种残余气体包括惰性气体,并且在稀薄运行中,即在空气过量时包括未燃烧的空气。惰性气体成分减慢了燃烧过程并且由此造成较低的燃烧终点温度。由此能够借助于残余气体成分来减少氮氧化物(NOx)的排放,其中要强调的是,三元催化剂在空气过量时原则上不能够还原氮氧化物。
当在内燃机的进气阶段中,进气管压力小于环境压力并且尤其是小于活塞返回室中的压力(这是由于相应的活塞必须克服所述压力差工作)时,也出现所谓的“节流损失”。此外,当在高转速和负荷下在活塞向上运动期间燃烧的气体排出过程中在燃烧室中产生背压时,出现所谓的“推出损失”,活塞针对所述背压必须花费功,以便克服这个背压。众所周知,能够在BDE运行中并且具体而言在存在分层运行时在节气门打开的情况下并且由此在存在空气过量时,或者在具有燃料蒸汽-空气-比或<=1的相应的λ值的均质运行中,通过使用高的或提高的废气再循环来减小所述节流损失。这是因为那时进气管压力较高并且因此在活塞上施加的压力差相应较小。
发明内容
本发明涉及用于在具有内部废气再循环和/或外部废气再循环(AGR)的内燃机的这里所涉及的双重的燃料计量的情况下分配燃料的方法和相应装置。在这里所基于的知识是,当内燃机尚未热运行时,例如在内燃机起动时,或者在内燃机的起动阶段中,在SRE运行中引入进气通道的燃料蒸发相对较差,这又导致燃料积聚效应或燃料预积聚效应并且因此导致排气中未燃烧的碳氢化合物的份额增加。相应地,即使在BDE运行中,直接引入燃烧室中的燃料也相对较差地蒸发,这由于燃烧室表面的利用燃料的由此造成的润湿而最终导致排气中的颗粒数量增加。
本发明也基于的进一步知识是,在动态负荷变化的情况下,尤其是朝向更高的负荷,例如从低负荷到高负荷的快速负荷变化,也就是说在所谓的“瞬态运行”中,由于在仍然太冷的内燃机或燃烧室中的较高负荷点,活塞等导致燃料积聚到燃烧室表面。因此持续一定时间,直到燃烧室表面(包括活塞表面)已经呈现新的或更高的负荷点的温度。通过积聚形成的液体膜不会足够快速地蒸发并且因此不会完全燃烧,这最终导致在排气中形成增加的颗粒浓度和/或在相应的组件处形成固体积聚。这些组件能够由此在其功能方面受到干扰或者甚至损坏。另一方面,众所周知,直接测量燃烧室或活塞的温度是困难的或者只有以显著的技术花费和由此造成的成本的情况下才是可能的。
要注意的是,没有出现从较高负荷点到较低负荷点的燃料积聚的所述问题。
在根据本发明提出的方法中,基本思想是,利用通过所述AGR返回到内燃机的进气道中的排气的焓或热含量,以更好地蒸发由于提高进气通道加热而经由SRE所计量或喷射的燃料。由此能够在内燃机的起动阶段中仍然很冷的进气通道的情况下,或者在由于内燃机的瞬态运行对于较大负荷而仍然过冷的活塞和/或燃烧室表面的情况下,然而分配系数向着按份额更高的SRE燃料计量移动。通过这种移动反过来能够显著减少排气中的颗粒物排放以及未燃烧的碳氢化合物。
另外由此减少或甚至避免了在燃烧室表面处的积聚和沉积形成,以及有效避免了通过在所述关键运行状态下由于减少的BDE运行而引起的气缸衬套处的润滑油膜的不期望的洗掉,这又导致例如活塞环和气缸衬套的磨损的显著降低。
尤其根据本发明的方法在这里涉及的具有废气再循环装置(借助于废气再循环装置,将在燃烧中形成的残余气体经由进气管的进气通道再度引入内燃机)的双重的燃料计量中提出的是,利用所述再循环的残余气体的热量加载被计量加入到所述进气管的进气通道中的燃料,根据计量加入到所述进气管的进气通道中的燃料的通过再循环的残余气体的热量所引起的温度升高,将燃料分配移动到按份额更高的基于进气管的燃料计量。
在此能够规定,在冷起动阶段中所识别的内燃机中或在内燃机的所识别的从低负荷到高负荷的瞬态运行中,将燃料分配移动到按份额更高的基于进气管的燃料计量。
还能够规定,在所识别到的冷起动阶段中检测温度,优选所述温度选自下组:
- 所述内燃机的进气通道的温度;
- 外部空气温度;
- 所述内燃机的温度;
- 所述内燃机的油温度;
- 借助于模型计算所确定的活塞温度;
根据所检测的温度,确定对于基于进气管的燃料计量(SRE)的最大的燃料量,确定对于直接的燃料计量(BDE)能够最大引入的燃料量,将总共要计量的燃料量与如此所确定的燃料量进行比较,并且根据所述比较的结果,可能得到的过剩燃料量通过经由基于进气管的燃料计量所计量的燃料的相应量增加得到转化。
在这里要注意的是,对于是否在燃烧室加热期间总燃料计量应通过增加基于进气管的燃料计量(SRE)或通过增加直接的燃料计量(BDE)来完成的评价来说,尤其所述活塞温度是重要的。由于在相对较冷的活塞中应越来越多地计量基于进气管的燃料计量(SRE),以便活塞不那么显著地被在BDE运行中如所述形成的(积聚的)燃料液体膜润湿。
在此能够规定,借助于燃料壁膜模型来确定多少燃料以液态形式存储到进气管的壁膜中,并且多少来自壁膜的燃料通过进气的质量流从壁膜以液态形式进入燃烧室中并且通过蒸发以气态形式排出,其中,根据进气管的温度和热焓以及所述进气和/或空气-废气混合物的温度和热焓,假定从燃料壁膜通过所述进气和/或通过空气-废气混合物进行的燃料蒸发的程度。
也能够规定,借助于活塞温度模型和/或燃烧室壁温度模型来确定,是否存储在内燃机的活塞中的和/或在燃烧室壁中的热量足以使得所积聚的燃料膜在燃料燃烧时及时蒸发或燃烧。
通过最后提到的两个模型计算,还能够改进根据本发明的方法的可行性或运行可靠性并且因此结果还能够改进所述排气值。
在没有识别到冷起动阶段时,能够检查是否存在所述内燃机的瞬态运行状态,其中在识别到瞬态运行状态时,相对于经由直接的燃料计量所计量的燃料来提高经由基于进气管的燃料计量所计量的燃料的份额。
也能够规定,根据所述比较的结果,附加地执行废气再循环装置的合适的比率增加,以便还加强所述热效应或热输入以及由此加强所述蒸发效应。在这种AGR率增加的情况下,也调整增压压力和相应一个或者多个进气阀的操控时间,以确保利用新鲜空气对取决于内燃机的相应工作点的必要填充。
由于使用所提及的焓或热含量,也就是说由于废气再循环引起的进入进气道中的额外热输入(所述热输入由此可用于SRE运行中的燃料蒸发),实现了在SRE运行的方向上的分配系数的调整或移动。结果经此实现了在内燃机的冷起动阶段或热运行阶段中和/或在内燃机的所述瞬态运行中的改进的混合物制备。
也能够基于所述内燃机的至少一个活塞的所测量的或计算获得的温度来确定所述燃料分配,其中,在识别到或检测到所述内燃机的至少一个活塞的由于瞬态运行而增加的温度的情况下,通过直接的燃料计量所计量的燃料量连续增加,并且通过基于进气管的燃料计量所计量的燃料量连续减少。在此所基于的知识是,活塞温度对所述燃料积聚效果和/或燃料蒸发效果或燃料去除效果的影响是相当大的。
结果,由此即使在内燃机的所述(早期的)运行阶段中,除了具有固定混合比的混合运行之外,具有两个燃料计量系统的以所述方式在内燃机运行中改变的混合比的动态或可变的混合运行是可能的。分别通过两个燃料计量路径所计量的燃料的为此必要的计算优选地借助于所述温度值或借助于阈值以受控方式被执行。
通过分配系数的所提出的调整或移动,根据本发明的方法实现了与现有技术相比改进的燃料蒸发,以及在这里所涉及的内燃机的在冷启动中和/或瞬态运行中为燃烧所设置的燃料/空气混合物的由此引发的同样改进的混合物制备,所述内燃机在使用所述内部和/或外部废气再循环时具有双重的燃料计量。
本发明能够尤其使用在机动车的内燃机的在此提到的双重的燃料喷射系统中。此外,在工业领域中的应用,例如在化学方法技术中所使用的具有这种双重的燃料喷射的内燃机中的应用是可能的。
根据本发明的计算机程序被设置用于执行方法的每个步骤,尤其是当所述计算机程序在计算器或控制器上运行时。这实现了在电子控制器上实施根据本发明的方法,而不必在这个电子控制器处进行结构改变。为此,设置一种机器可读的数据载体,其上存储着根据本发明的计算机程序。通过在电子控制器上装载根据本发明的计算机程序,获得了根据本发明的电子控制器,所述电子控制器被设置成借助根据本发明的方法来控制在这里涉及的双重的燃料计量。
从说明书以及所附的附图中得出本发明的其它优点和构造方案。
当然,之前所述的以及后续还将阐述的特征不仅能够使用在相应所说明的组合中,而且也能够使用在其它组合中或单独使用,而不会离开本发明的框架。
附图说明
图1示出了根据现有技术的用于四缸内燃机的双重的燃料喷射装置的示意图;
图2示意性示出了根据现有技术在燃料进气管喷射中的燃料喷射的时间过程;
图3示意性示出了根据现有技术在燃料直接喷射中的燃料喷射的时间过程;
图4借助流程图示出了根据本发明的方法的实施例;
图5示出了根据现有技术的外源点火的内燃机的废气再循环系统,其中能够使用或应用根据本发明的方法。
具体实施方式
在图1中所示的内燃机具有四个气缸11,所述气缸被缸头12遮盖。缸头12在每个气缸11中与在这里未示出的在气缸11中引导的往复式活塞一起限定了燃烧室13,所述燃烧室具有由未示出的进气阀控制的同样未示出的进气口。进气口在此形成贯穿缸头12的、同样在此未示出的进气通道的汇接部。
所示出的燃料喷射装置包括用于将燃烧空气输送给气缸11的燃烧室13的空气流动路径18,所述空气流动路径具有在末端侧彼此分离的、引导到单个进气通道的流动通道17。此外,布置了将燃料直接喷入气缸11的各一个燃烧室13的第一组燃料喷射阀19,以及将燃料喷入流动通道17的第二组燃料喷射阀20。
直接喷入气缸11的第一组燃料喷射阀19由燃料高压泵21供应,而喷入流动通道17的第二组燃料喷射阀20则由燃料低压泵22供应。通常布置在燃料箱23中的燃料低压泵在此将燃料从燃料箱23一方面输送给第二组燃料喷射阀20,另一方面则输送给燃料高压泵21。根据内燃机的工作点,燃料喷射阀19、20的喷射时刻和喷射持续时间由集成在马达控制器中的电子控制单元控制,其中基本上经由第一组燃料喷射阀19进行燃料喷射并且仅仅补充地使用第二组燃料喷射阀20,以便在特定运行区域中改善通过第一组的燃料喷射阀19的燃料直接喷射的不足之处,并且以便使用额外的自由度或喷射策略。
第二组燃料喷射阀20被构造为多束喷射阀,多束喷射阀同时喷射或喷入至少两个分开的相互成角度偏移的燃料束并且如此布置在空气流动路径18中,使得通常具有喷雾锥形状的所喷射的燃料束24、25到达不同的流动通道。在所述内燃机中,设置两个双束喷射阀26、27,两个双束喷射阀如此放置在空气流动路径18中,使得其中一个双束喷射阀26喷入通向第一和第二气缸11的流动通道17中,以及第二双束喷射阀27喷入通向第三和第四气缸11的流动通道17中。为此,如此构造流动通道17,使得在两个直接相邻的流动通道17之间存在用于双束喷射阀26或27的安装点。
也已知的是,在这里所涉及的内燃机的所述燃料进气管喷射中,空气-燃料-混合物在燃烧室外在进气管中产生。相应的喷射阀在此在进气阀之前喷射燃料,其中混合物在进气冲程中通过所打开的进气阀流入燃烧室。燃料供应借助燃料输送模块完成,燃料输送模块将具有被限定的压力的所需的燃料量从储箱输送给喷射阀。空气控制的用处在于,在每个运行点中,正确的空气质量供内燃机使用。布置在燃料配给器处的喷射阀将期望的燃料量精确地配量到空气流中。所述马达控制器在作为中央的参考参量的扭矩的基础上调节相应所需的空气-燃料-混合物。利用λ调节达到有效的排气净化,借助λ调节始终调设化学计量的空气燃料比(λ=1)。
与此相应,在燃料直接喷射中,空气-燃料-混合物直接在燃烧室中形成。新鲜空气在此通过所述进气阀流入,其中燃料被喷入具有高压(在或大于300 bar的范围内)的空气流中。这实现了空气-燃料-混合物的最佳的涡流以及燃烧室的更好的冷却。
此外已知的是,在四冲程内燃机(汽油马达)的情况下,工作循环包括进气、压缩、做功和排气的过程,其中,每个气缸向上和向下移动两次,并且在此在两个上止点(TDC)和两个下止点(TDC)中停止。所述曲轴因此在一个工作循环中实施两次回转,凸轮轴则实施一次回转。被带到气缸内的空气-燃料-混合物的点火在上止点中进行,在所述上止点中,混合物正好被压缩。在此提到的是点火上止点(ZOT)。与此相应,还存在重叠上止点(ÜOT),在重叠上止点中,在从排气过渡到进气时进气阀和排气阀都打开。
因此,在起动之后立紧接着至少在气缸中,在所有上止点(OT)中执行点火,其中在特定上止点中,尤其是在每隔一个OT中,在720°的曲轴角处,分别发生点火时刻的移动。根据在上止点(OT)中(在所述上止点中执行点火时刻移动)又或者在移动了360°的曲轴角中,所述空气-燃料-混合物是否真正被点火,能够确定在各气缸中进行的物理做功的减少。
在图2中,y方向表示在以单位[度]测量的曲轴角(KW)上的在内燃机的不同转速下进行的进气管喷射。根据汽油马达原理的四冲程燃烧循环众所周知包括在第一下止点(UT1)、第一上止点(OT)、另一个下止点(UT2)以及另一个上止点(ZOT)之间的曲轴角,在所述另一个上止点中,在燃烧室中存在的空气-燃料-混合物被点火。
所述时间参考标记针对两个喷射路径被非常不同地预设。因此在进气管喷射(SRE)中,如在图2中示意性示出的那样,在仅进行例如四个不同的转速n=1000、2000、4000和7000 U/min的喷射200中,考虑设置在喷射循环225的结束210之前的恒定的时间延迟份额205,因为喷射阀在SRE中被布置在内燃机的相应燃烧室外部并且燃料因此必须先从喷射位置进入燃烧室。如在图2中看到的那样,这种额外的时间需求在内燃机的转速改变或升高时不变。因此喷射被相应更早地触发,例如在7000 U/min时甚至还在UT1之前,UT1在时间上处在之前的ZOT 220中进行的点火之后,因此在所有转速下都提供了恒定的时间需求205。针对所示的喷射循环的总的时间喷射窗如已经提到的那样对应于所绘出的括号225。用附图标记215指代接在先前ZOT 220之后的下一个ZOT。
相应于此,在汽油直接喷射(BDE)时,在相应的喷射300中,依据经验预设了(具体的)角标记作为参考标记,如在图3中示意性示出的那样。这就是说,与SRE相反,在BDE中没有考虑到恒定的时间份额,例如由相应的喷射结束的变化曲线305能够看出。因此在此能够接近ZOT 315的点火事件进行喷射,并且因此相应地在更晚的时刻上进行计算。在当前示例中,跟随此处所示的喷射循环325的结束310而在随后的ZOT 315处进行点火。在所述ZOT315之前的点火时刻发生在先前的ZOT 320处。
通常由燃烧的燃料蒸汽-空气混合物组成的排气现在尤其包含水蒸汽和二氧化碳(CO2)。由此排气的热容量与环境空气相比显著增加。因此,借助于废气再循环而导入到内燃机的进气管中的热排气为进气通道引入了相对高的热流。这个热流反过来用于使得尤其是已经处于内燃机的起动阶段中的进气管内壁被快速加热到高温水平。
通过SRE喷射过程还将所计量的燃料的大部分施加到进气管的内表面上。这些内表面越热,则这样所引入的燃料越快蒸发,并且所谓的“混合物制备”即燃料蒸汽、空气和再循环的废气的混合越好。
在开文提到的双系统中,所说明的两个份额,也就是说SRE份额和BDE份额,众所周知以系统或系统组件的形式组合。在此,尤其需要正确地分配可供使用的或有待计量的总的燃料质量。用于气缸的总燃料质量KMges组成如下:
KMges=KMSRE+KMBDE,
其中,KMSRE指的是SRE路径的相关的燃料质量以及KMBDE指的是BDE路径的相关的燃料质量。用于计算或分配在这种双系统中喷射时所需的燃料质量的相应的流程接下来借助图4中示出的流程图说明。
在这里所示的程式的开始400之后,首先检查405内燃机是否处于冷起动阶段或还没有被加热到运行温度。如果不满足所述条件,则进一步检查407内燃机是否运行在从较低负荷到较高负荷的瞬态运行中。如果条件405和407都不被满足,则程式被终止410。
如果检查步骤405得出存在冷起动阶段,则首先通过本身已知的传感装置检测415至少一个温度值,并且具体地选自以下组:
- 所述内燃机的进气通道的温度;
- 外部空气温度;
- 所述内燃机的温度;
- 所述内燃机的油温度;
- 借助于模型计算所确定的活塞温度。
基于如此检测到的温度值415,确定420对于SRE运行的最大燃料量,最大燃料量在当前温度中仍然导致在SRE运行中计量的燃料的充分蒸发。在此借助于燃料壁膜模型来确定多少燃料以液态形式存储到进气管的壁膜中,并且多少燃料通过进气质量流从壁膜以液态形式并且通过蒸发从壁膜以气态形式排到燃烧室中。在此,从燃料壁膜通过进气和/或空气-废气混合物进行的燃料蒸发的程度依赖于进气管的温度和热焓以及所述进气和/或空气-废气混合物的温度和热焓。
对于位于进气管壁处的燃料的蒸发,主要以下参数是相关的:进气管温度,进气温度,气体密度,气流的湍流程度和流动速度以及由此还有马达转速和所述进气阀的阀控制时间。因为进气管中的流动速度和湍流程度越高,因此附着在壁处的燃料越能更好蒸发,并且积聚或存储在壁膜中的燃料量越小。
另外,计算尚未造成不期望的燃料预积聚效应的壁膜中的燃料积聚的限度。在这里要注意的是,与用于形成壁膜的燃料积聚相反,所述燃料预积聚是液态燃料量,所述液态燃料量直接积聚在闭合的进气阀处。基于燃料积聚的当前值与燃料积聚的最大限度之间的距离,计算量值,进气管喷射量能够以所述量值为幅度进行增加,这包括从直接喷射到进气管喷射的喷射量分流的移动。
此外,确定425在BDE运行中能够最大引入的最大燃料量,所述最大燃料量仍然导致所允许的颗粒排放。在此,在当前实施例中,借助于活塞温度模型和/或燃烧室壁温度模型来确定,存储在活塞中或燃烧室壁中的热量是否充足,以便所积聚的润湿活塞凹部或燃烧室壁的燃料膜在主燃烧中还及时蒸发并燃烧。否则,在太晚蒸发和太晚燃烧中由于主燃烧之后的缺氧而造成排气中的不期望的颗粒形成,以及造成燃烧室表面、例如活塞表面处的沉积形成和焦化。
因此,从较低负荷点到较高负荷点的突然变化通常伴随着喷射量的增加和燃烧温度的升高。在这样的负荷阶跃中,例如由于热惯性,活塞仍处于先前的或较低的温度水平,由此上述积聚效果仍然加强,并且具体而言直到活塞达到其与相应负荷相对应的最终温度。
现在,例如由控制器提供430的总共待计量的或者待喷入的燃料量与所述两个最大量进行比较435。如果这个比较435得出总共待计量的燃料量430大于两个最大量的总和,则相应的过剩的燃料量通过在SRE运行中所计量的燃料的相应的量增加440以及通过外部AGR再循环的合适的比率增加445来转化,外部AGR再循环也能够可靠地蒸发附加的通过SRE所计量的燃料量。
在此所基于的技术效果是,由于高温和所含水蒸汽而导致再循环的废气具有很高的热焓,并因此导致进气管表面和燃料蒸汽-空气-气体混合物的加热。这又导致积聚在进气通道中的液态燃料(例如,所述壁膜和/或燃料喷雾)的改进的蒸发。如果进气管喷射量相对于总共要喷射的燃料量的相对增加为此是不足的,则能够增加废气再循环率,从而更多的进气管喷射量再次被蒸发。根据进气管喷射阀的相应的喷射持续时间,打开时间和/或进气阀的行程能够被增大。
所述模型例如借助于参数化的公式和/或特性曲线/特性曲线族或借助于数值方法(例如本身已知的高斯方法)来描述各自的基础物理关系。在此能够在测试台上预先记录相应的参数和特性曲线/特性曲线族。能够例如借助于待影响的输入参量的一个或多个输出参量的期望的输出行为来训练所述数值模型。如此训练的模型数据能够存储在控制器中,在此基础上能够计算用于内燃机或机动车的运行时间的相应的模型。
要注意的是,在例如负荷阶跃之后活塞温度连续增加的运行情况或行驶情况中,参与总计量的BDE量连续增加至目标值,并且SRE量和/或废气再循环率连续降低至目标值。这些目标值对应于在这样的活塞加热阶段完成之后待施加的并且存储在用于内燃机的稳态运行的相应特性曲线族中的燃料量分配的值。
也要注意的是,所述量增加440优选地通过调整或改变所述分配量或分配系数来进行。
如果在冷起动阶段未被识别或不存在冷起动阶段时,在上述检查步骤407中识别到内燃机的所述瞬态运行状态,那么根据后续的步骤440,通过SRE运行所计量的燃料份额相对于BDE运行增加,并且外部的AGR再循环率同样以所述方式增加445,只要在进气管中存在的用于蒸发附加地在SRE运行中所计量的燃料的热量不足够。
还要注意的是,应连续应用图4中所示的流程图,因为例如在使用借助于图4描述的方法时,在所述瞬态运行中和在正负荷阶跃(从小负荷到大负荷)中加热活塞时,所述AGR措施和/或所述增加的SRE喷射必须再次被连续地减小或撤回。
在图5中所示的能够应用所述方法的AGR系统中,如已知的那样,空气和燃料蒸汽经由供应管线500供应到进气管505。供应管线500在其端部510处与(未示出的)本身已知的燃料蒸汽保留系统连接。在供应管线500中布置有具有可变的阀开口横截面的再生阀515。
在进气管505中已知节气门520,借助于所述节气门使得被引入内燃机的燃烧室525的空气能够通过调整角α调整。因此,在节气门520的前方存在具有环境压力pU的空气质量流530,并且在节气门520后方,在进气通道535的区域中布置有具有进气管压力pS的空气质量流。内燃机的这里所示的气缸已知具有活塞540和进气阀545以及排气阀550。经由排气阀550排出的排气经由排气通道565被引导至本身已知(未示出)的排气道。
在排气通道565和进气通道535之间布置有废气再循环线路(AGR线路)560,在所述废气再循环线路中使得再循环的废气再度供应到燃烧室525或燃烧部。借助于具有可变的阀开口横截面的废气再循环阀(AGR阀)555能够调整或控制或调节再循环率或AGR率。
以用于控制内燃机的电子控制器的控制程序的形式或以一个或多个相应的电子控制单元(ECU)的形式实现所述方法。
Claims (15)
1.一种用于运行具有双重的基于进气管的燃料计量以及直接的燃料计量的内燃机的方法,其中在所述基于进气管的燃料计量和在所述直接的燃料计量的情况下分别需要的燃料量借助于燃料分配计算(440),并且所述内燃机具有废气再循环装置(560),借助于所述废气再循环装置,将在燃烧中形成的残余气体经由进气管(505)的进气通道(535)再度引入所述内燃机,其特征在于,利用所述再循环的残余气体的热量来加载被计量加入到所述进气管(505)的进气通道(535)中的燃料,并且根据计量加入到所述进气管(505)的进气通道(535)中的燃料的通过再循环的残余气体的热量所引起的温度升高,将燃料分配移动(440)到按份额更高的基于进气管的燃料计量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在使用所述进气管(505)的进气通道(535)的由于所述再循环的残余气体的热含量而增加的加热的情况下,蒸发通过基于进气管的燃料计量所计量的燃料。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在冷起动阶段中所识别(405)的内燃机中,或者在所述内燃机的所识别的从低负荷到高负荷的瞬态运行中,将燃料分配移动(440)到按份额更高的基于进气管的燃料计量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在所识别(405)的冷起动阶段中,检测(415)温度,根据所检测(415)的温度,确定(420)对于所述基于进气管的燃料计量的最大的燃料量,确定(425)对于所述直接的燃料计量能够最大引入的燃料量,将总共要计量的燃料量(430)与如此所确定(420、425)的燃料量进行比较(435),并且根据所述比较(435)的结果,可能得到的过剩燃料量通过经由基于进气管的燃料计量所计量的燃料的相应量增加(440)得到转化。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,借助于燃料壁膜模型来确定多少燃料以液态形式存储到所述进气管(505)的壁膜中,并且多少燃料通过所述进气的质量流从所述壁膜以液态形式和/或通过蒸发从所述壁膜以气态形式排到所述燃烧室中,其中,根据所述进气管(505)的温度和热焓以及所述进气和/或空气-废气混合物的温度和热焓,假定从所述燃料壁膜通过所述进气和/或通过所述空气-废气混合物进行的燃料蒸发的程度。
6.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,借助于活塞温度模型和/或燃烧室壁温度模型来确定,是否存储在所述内燃机的活塞中的和/或在所述燃烧室壁中的热量足以使得所积聚的燃料膜在燃料燃烧时及时蒸发和燃烧。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述量增加(440)通过改变在所述基于进气管的燃料计量和所述直接的燃料计量之间的所述燃料分配来实现。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的方法,其特征在于,所检测(415)的温度选自以下组:
- 所述内燃机的进气通道的温度;
- 外部空气温度;
- 所述内燃机的温度;
- 所述内燃机的油温度;
- 所述内燃机的至少一个活塞的借助于模型计算所确定的温度。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其特征在于,在没有识别到冷起动阶段时,检查是否存在所述内燃机的瞬态运行状态,并且在识别到瞬态运行状态时,相对于经由直接的燃料计量所计量的燃料来提高(440)经由所述基于进气管的燃料计量所计量的燃料的份额。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的方法,其特征在于,根据所述比较(435)结果,附加地执行所述废气再循环装置(560)的合适的比率增加(445)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其特征在于,基于所述内燃机的至少一个活塞的所测量或计算获得的温度来确定所述燃料分配。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,在识别到或检测到所述内燃机的至少一个活塞的由于瞬态运行而增加的温度的情况下,通过直接的燃料计量所计量的燃料量连续增加,并且通过基于进气管的燃料计量所计量的燃料量连续减少。
13.一种计算机程序,所述计算机程序被设置成执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法的每个步骤。
14.一种机器可读的数据载体,根据权利要求13所述的计算机程序存储在所述数据载体上。
15.一种电子控制器,所述电子控制器被设置成借助于根据权利要求1至12中任一项所述的方法来控制双重的燃料计量。
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