CN111305942B - 通过把液态添加介质间接或者直接输入外源点火的内燃机的至少一个缸中进行爆震调节的方法 - Google Patents

通过把液态添加介质间接或者直接输入外源点火的内燃机的至少一个缸中进行爆震调节的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种通过把液态的添加介质注入外源点火的内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸爆震调节的方法,具有步骤:识别在内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧,在识别到内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻检测内燃机的运行点,启用爆震调节并且进行至少一个间接或直接向至少一个气缸的燃烧室中的注入事件,其中,根据在所述时刻检测到的内燃机的运行点确定可变的第一注入量,在至少一个气缸的第一工作循环中的第一注入事件中注入第一注入量,根据所述时刻检测到的内燃机的运行点确定第一控制循环的可变的循环参数,据此通过间接或直接向至少一个气缸的燃烧室中的第一注入事件和至少一个另外的注入事件,执行控制循环。

Description

通过把液态添加介质间接或者直接输入外源点火的内燃机的 至少一个缸中进行爆震调节的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过注入液态添加介质进行单个气缸的爆震调节的方法,其中规定,识别在内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧,在识别到所述内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻检测所述内燃机的运行点,并且启用爆震调节,据此至少一个间接或者直接向所述至少一个气缸的燃烧室中的注入事件发生。
背景技术
在汽油发动机的燃烧方法领域中目前的焦点是提升效率的措施。在汽油发动机中,在大负载范围中的“爆震”限制了效率最佳的燃烧进程的实现。利用已知的方式可以移动爆震极限,就是说增大无爆震的特性场区域,或者至少在没有“安全距离”的情况下直接在爆震极限处运行发动机,以便或者直接在相关特性场区域中或者通过提升压缩比在整个运行范围中提高发动机的效率。
通过推迟点火角进行爆震调节:
在所有电子的发动机控制中作为标准的爆震调节方法是,利用推迟点火角动态地对发动机的爆震做出反应,作为措施,发动机在高负载范围中尽可能近地在爆震极限处运行。然而在已知的设计方案中,爆震调节不持续地推迟点火角,这与所谓“安全距离”一致。在已知的设计方案中,爆震调节仅在实际上出现爆震燃烧时启用。借助推迟点火角的爆震调节具有两个缺点:一方面,随着推迟点火角,燃烧情况向效率更差的方向移动。另一方面,随着由此导致的,更晚的燃烧情况,废气温度升高。因为涉及到的爆震运行区域是高负载区域,其中具有最高的废气温度,所以构成与最大的或者最大允许的废气温度的直接关联。目前,推迟点火角的所述效率缺点被接受,并且利用已知措施通过单独的构件保护保证允许的废气温度的维持。目前通常的爆震调节借助爆震传感器探测单个气缸的爆震燃烧。若识别到“爆震”,则针对相关气缸的点火角就推迟一个所应用的增量并且接着坡形地调整回原始的基础点火角。若重新识别到爆震的燃烧,整体就重复进行,而不关心是否已经再次达到基础点火角,或者是否点火角仍处于坡段上。点火角推迟导致燃烧向“晚”的方向移动。
通过注水的爆震调节:
以此为基础还有另外的措施在研发中。除了废气再循环,注水也可以抑制发动机的爆震倾向并且移动爆震极限。若选择注水作为措施,则在持续应用时产生的问题是,为了注入而需要大量的水。换句话说,持续的注水具有的缺点是,必须携带大量的水。此外,不容忽视的部分水会进入机油回路,这带来相应的风险。最大燃烧压力和最大燃烧温度都降低。以此减小了爆震倾向并且利用点火角调整把气缸带到爆震极限的不爆震侧。由于在注入的水蒸发时的冷却作用以及因此存在的水蒸汽的防爆震作用,气缸中的爆震倾向也降低。就是说,由于注水,可以移动爆震极限,使得气缸在此外相同的边界条件下同样又处于爆震极限的不爆震侧。作为现有技术引用文献DE102017201805A1。该文献涉及一种用于向外源点火的内燃机的至少一个气缸中直接注入添加介质的方法,其中,该添加介质与为内燃机的运行而引入的燃料不同,并且该添加介质被注入以避免爆震燃烧。其指出,规定了燃料量和添加介质,尤其水作为添加介质的确定的注入比例,其中,每工作循环注入气缸的添加介质的量和每工作循环引入气缸中的燃料的量比例为m≤0.2m燃料。按照文献DE102017201805A1,所需添加介质的量决定性地由特定的内燃机的爆震倾向,尤其由内燃机的压缩比确定。
文献DE 10 2014 204 509 A1公开了一种内燃机,其特征在于,该内燃机的每个气缸都具有至少一个进气阀,其中,空气抽吸系统具有至少一个用于每个进气阀的吸气管并且在每个吸气管中布置有注水器。所规定的是一种用于运行装备有这种注水设备的内燃机,借助注水设备把水注入该内燃机的空气抽吸系统,该方法具有下述步骤:a)-确认存在异常的燃烧,b)-通过该注水设备注入水,c)-设置待注入的水的量和点火角,使得达到预先规定的废气温度。所规定的是,通过注水设备注入的水的量随着内燃机的爆震频率增加而升高。在此,必要时有下述额外的边界条件生效:d)-确认可用的水量已经低于预先定义的阈值,使得在可用的水量低于预先定义的阈值时仅在高转速和/或高负载时执行注水,e)-当内燃机的转速低于预先定义的界限转速时,避免注入。
文献DE102015208359A1补充地说明了,不在吸气段中进行注水而是直接在相应的气缸中进行注水,这实现了在爆震调节时对注水的更精确的考虑。在带有注水的运行模式中持续检查在一个或者多个气缸中出现爆震燃烧。若出现爆震燃烧,则确定当前进行的注水的水份额。取决于所确定的水的份额和内燃机当前的运行点确定用于爆震调节的参数。这些参数优选包括被考虑用于典型地待执行的点火的推迟调节的点火角和调节时间,即直至完成点火的提前调节的持续时间。典型地,带有注水的点火角的推迟调节小于不具有注水的点火角的推迟调节。在另一种首先没有注水的运行模式中规定,一旦识别到爆震燃烧,就启用注水并且检查利用该措施是否已阻止了爆震。在其他情况下,额外地执行点火时间点的调整并且确定调节时长,其中,当然如上文所述地考虑在燃烧时注水的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,优化在识别到能利用注水运行的内燃机的爆震燃烧之后的爆震调节。
本发明的出发点是通过把液态的添加介质注入外源点火的内燃机的至少一个气缸中进行针对单个气缸的爆震调节的方法,该方法具有步骤:
识别在内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧。
在识别到内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻检测内燃机的运行点。
启用爆震调节并且进行至少一个间接或者直接向至少一个气缸的燃烧室中的注入事件。
按照本发明规定下述步骤:
根据在所述时刻检测到的内燃机的运行点确定可变的第一注入量,在所述至少一个气缸的第一工作循环中的第一注入事件中注入第一注入量。
根据在识别到内燃机的至少一个气缸中爆震燃烧的时刻检测到的内燃机的运行点确定第一控制循环的可变的循环参数。
所述第一控制循环按照本发明包括下述循环参数:
控制循环方面地确定所述至少一个气缸的在所述第一工作循环之后的工作循环中另外的注入事件的特定数量。
控制循环方面地确定在所述至少一个气缸的在所述第一工作循环之后的至少一个工作循环中的至少一个另外的注入事件的至少一个另外的注入量,所述至少一个另外的注入量以所述第一注入量为出发点。
最后根据所确定的循环参数,通过进行间接或者直接向至少一个气缸的燃烧室中的第一注入事件的和至少一个另外的注入事件,执行控制循环。
所规定的是,为了确定第一注入量和为了确定第一控制循环的可变的循环参数,考虑作为在识别到内燃机的至少一个气缸中爆震燃烧的时刻的内燃机的运行点的下述参数。
考虑作为在识别到内燃机的至少一个气缸中爆震燃烧的时刻的运行参数的是,通过爆震传感器确定的相应的至少一个气缸的爆震的振幅高度和/或内燃机的发动机负载和/或内燃机的转速和/或相应的至少一个气缸的气缸温度和/或在内燃机的环境中的外部温度。
按照本发明如下进行:当在识别到内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻的内燃机的运行点的上述参数变大时,选择第一注入事件的第一注入量更大。
在本发明的优选设计方案中规定,在第一注入事件的第一注入量和在控制循环中的至少一个另外的注入事件的注入量之间确定数量上的跃变,以此进行在第一工作循环和内燃机的气缸的至少一个控制循环方面的另外的工作循环之间的所述至少一个另外的注入事件的注入量的坡阶状的减少。
在此规定,当在识别到内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻的内燃机的运行点的上述参数变大时,另外的注入事件的一个或者多个在控制循环中确定的数量上的跃变变小。
所述方法优选特征在于,在第一工作循环中进行带有第一注入量的第一注入事件之后,在更晚的时刻根据检测到的在该更晚时刻的内燃机运行点如下所述地适配首先确定的第一控制循环:
优选通过重新确定在下一个控制循环中的可变的循环参数进行第一控制循环的可变的循环参数的适配,使得根据所述在更晚的时刻检测到的运行点通过适配一个或者多个新的控制循环进行爆震调节的不连续的或者连续的调节适配。
按照本发明还规定了,为了确定下一个控制循环,作为在所述更晚的时刻内燃机的运行点的参数考虑内燃机的发动机负载和/或内燃机的转速和/或相应的至少一个气缸的气缸温度和/或在内燃机的环境中的外部温度。
如上所述,在本发明的优选设计方案中规定,在第一注入事件的第一注入量和在控制循环中的至少一个另外的注入事件的注入量之间确定数量上的跃变,以此进行在第一工作循环和内燃机的气缸的至少一个控制循环方面的另外的工作循环之间的所述至少一个另外的注入事件的注入量的坡阶状的减少。
与第一控制循环相似的是,在另外的适配的工作循环中同样规定,当一个或者多个在一个或者多个所述更晚的时刻内燃机的运行点的所述参数变大时,所述另外的注入事件的一个或者多个在工作循环中确定的数量上的跃变变小。
在本发明的优选设计方案中,在第一控制循环内部或者在至少一个后续适配的控制循环循环内部的在注入事件之间确定的数量上的跃变具有统一的或者不统一的跃变高度。
所述方法借助控制和/或调节设备执行,所述控制和/或调节设备设置为,通过把液态的添加介质注入外源点火的内燃机的内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸的爆震调节。
按照本发明配设有针对用于外源点火的内燃机的控制和/或调节设备的计算机程序,控制和/或调节设备用于通过把液态的添加介质注入所述内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸的爆震调节,所述计算机程序被编程用于执行方法。
未进一步示出的内燃机具有至少一个,尤其多个气缸,在气缸中分别构造有燃烧室。每个燃烧室配设有火花塞和包括点火线圈的点火设备,从而保证相应的外源点火。在此,以已知的方式为每个气缸配设爆震传感器。点火设备和爆震传感器以已知方式例如通过信号线路和/或总线系统与控制器连接,控制和/或调节设备布置在所述控制器中。在控制器中存储有用于执行按照本发明的方法的计算机程序。
此外配设有用于注水的装置,借助该用于注水的装置把添加介质通过压力管路与至少一个注入元件连接,注入元件间接地向至少一个气缸中向内燃机的吸气管中注入或者直接向至少一个气缸中向内燃机的一个或者多个燃烧室中注入。若注入不在吸气段中进行,而直接在相应气缸中进行,则有利地实现添加介质在按照本发明的用于爆震调节的方法的框架中的更精确的和更节省的注入。
附图说明
下面根据附图1进一步阐述本发明。
图1以示意图示出在注水之前和在注水期间(’)内燃机的气缸的工作循环in;in’。
具体实施方式
相对于工作循环in;in’分别示出关于时间t的气缸压力特征曲线K,K*和注入量Q。
气缸压力特征曲线K示出在气缸的燃烧室中的不爆震燃烧的压力曲线,而气缸压力特征曲线K*示出同一气缸的燃烧室中的爆震燃烧的压力曲线。
按照本发明规定一种用于爆震调节的方法,该方法仅仅基于单个气缸的注水。换句话说,不进行有缺陷的点火角推迟。
所规定的是,以已知方式针对单个气缸地在至少一个气缸上识别爆震燃烧。
例如按照图1在工作循环in;n=1中没有识别到爆震燃烧,在下一个工作循环in;n=2中识别到爆震燃烧,如根据特征曲线K,K*所示。
按照本发明规定,不利用迄今常用的点火角推迟进行爆震调节,而是在发动机控制中实施爆震调节,该爆震调节仅仅基于作为对爆震燃烧反应的添加介质注入。
作为添加介质可以使用纯净水作为抗爆震液体,或者酒精作为抗爆震液体,和纯净水与酒精的混合物。
下面根据水作为抗爆震液体的添加介质阐述本发明。
按照本发明介绍一种爆震调节的调节策略,其中,作为调节策略规定的是,以在第一工作循环in’;n=1中的第一注入为出发点执行所谓的如下文所述的控制循环。
基本构思在于,在该调节策略中考虑的是,在该方法中用于爆震调节所需的水量是很少的。
第一措施在于,针对单个气缸的注水不是持续地,而是仅在暂时需要的情况中启用,即当识别到单个气缸爆震燃烧时(见图1中in;n=2)启用。
因此首先基本上保证存在很低的水消耗,使得或者单独的水箱的再填注间隔很长,或者甚至可以使用随车产生的水。由此,随车仅需产生和提供很少量的水。
此外,为了可靠避免单个气缸的爆震燃烧和为了进一步减小水消耗建议一种调节策略,其中,以在第一工作循环in’;n=1中的第一注入为出发点规定控制循环。
在此,根据在识别到至少一个气缸的爆震燃烧之后发动机的运行点,在根据图1的工作循环in;n=2中选择初始注入量或者说第一注入量QE,初始注入量或者说第一注入量在工作循环in’;n=1中被注入。取决于发动机和取决于运行点的应用根据事先在实践运行中确定出的特征曲线或者特征曲线场进行,所述特征曲线或者特征曲线场在识别到至少一个气缸的爆震燃烧的时刻tK考虑爆震的强度,即通过爆震传感器确定的相应的气缸的爆震的振幅高度和/或发动机载荷和/或转速和/或气缸温度和/或外部温度。
在此,第一注入量QE选择为,使得可靠地调节单个气缸所确定的爆震燃烧,就是说使相应的气缸处于爆震极限的不爆震侧。由于在注入的带有第一注入量QE的水蒸发时的冷却作用以及通过燃烧构成的水蒸汽的防爆震作用,气缸中的爆震倾向也降低。就是说,由于注水使爆震极限移动到使得气缸在此外没改变的边界条件下又处于爆震极限的不爆震侧,如工作循环in’;n=1中特征曲线K所示。
所规定的是,给在特征曲线或者特征曲线场中根据发动机和根据运行点存储的第一注入量QE添加附加量QOffset,也即可预先规定的附加量,该附加量造成额外的安全,以便达到爆震极限的不爆震侧。
在此规定的是,附加量QOffset根据发动机或者根据运行点而变化。
换句话说,在发动机负载和/或转速和/或气缸温度和/或外部温度更高时,不仅所选择的第一注入量QE相应地升高,而且额外的注入量QOffset随根据运行点存储的第一注入量QE升高。
以图1中示出的例如60%的发动机负载M连同第一注入量QE为出发点继续如下所述地进行。
根据在时刻ti’=1A注入的、选择的第一注入量QE或者以附加量QOffset增大的第一注入量QE,选择控制循环,该控制循环对每个气缸都具有在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量,其中,此外以第一注入量QE为出发点确定在第一注入量QE和在工作循环in’;n=2中注入的另外的注入量Q2之间的数量上的跃变ΔQS是多大。
在此按照本发明地,不考虑在识别到至少一个气缸的爆震燃烧的时刻tK的发动机负载和/或转速和/或气缸温度和/或外部温度,而是针对单个气缸地和实时地考虑在第一工作循环in’;n=1结束时的时刻ti’=1E,在该时刻第一注入事件已经开始。尤其地,以第一注入量QE注入的水的蒸发时的冷却作用导致尤其在确定每个气缸在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量时和在确定注入事件Qn(n>1)之间的数量上的跃变ΔQS的高度时,除了其他边界条件之外的温度降低。
当然,为了安全,甚至在第二工作循环in’;n=2中注入的量Q2也可以被添加额外的注入量QOffset(图1中未示出)。
在所选实施例中,紧接在第二工作循环in’;n=2中执行的带有注入量Q2或者注入量Q2+QOffset的注入事件后有第三工作循环in’;n=3,在第三工作循环中执行带有注入量Q3或者注入量Q3+QOffset(未示出)的注入事件。
在此,控制循环可以构造为,在第一工作循环in’;n=1结束时的时刻ti’=1E进行的确定每个气缸在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量之后,和在确定所述注入事件Qn(n>1)之间数量上的跃变ΔQS的大小时,不再有变化。就是说,另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量和数量上的跃变ΔQS的对应的大小在无前述被确定的调节量的另外的适配调整的情况下发生(根据图1)。
但是控制循环也可以构造为,例如在第一工作循环中的第一注入事件之后的时刻ti’=1E就已经,或者在第二工作循环in’;n=2结束时的时刻ti’=2E(或者更晚)的第二注入事件之后,与已经进行的对每气缸在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量的确定和与对注入事件Qn(n>1)之间数量上的跃变ΔQS的高度的确定不同,就是说进行调节量的根据发动机负荷的和/或根据转速的和/或根据气缸温度的和/或根据外部温度的适配。换句话说,进行的是针对在时刻ti’=1E、ti’=2E、和进一步ti’=nE等时存在的上文所述边界条件的连续的调节适配。
所述过程被称为控制循环,其中,以第一注入量QE为基础坡阶状地通过确定数量的带有注入事件的工作循环i’“出坡”为注入量Q0,其中,在两个在工作循环i’中进行的注入事件之间数量上的跃变ΔQS被视为坡阶。通过所述“坡阶”有利地实现所需注入量的减少,气缸温度降低,爆震防止并且废气温度也被有利地降低。
按照本发明,因此根据所选实施例对识别到的爆震坡阶状地进行短的,在时间上受限的在时刻ti’=1A和ti3E之间的反应(见图1)。
在此,对第一控制循环的确定遵循主要的基本规定,即爆震的强度的升高,即相应的气缸的通过爆震传感器确定出的爆震的振幅高度的增大和/或转速的增大和/或气缸温度的增大和/或在时刻tK的外部温度的增大,
导致
·在第一控制循环中的第一注入量QE或者增加了附加量QOffset的第一注入量QE的确定的升高,
·在第一控制循环中每气缸在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量的初次确定的升高,
并且导致
·在第一控制循环中数量上的跃变ΔQS的高度的初次确定的减小。
其中,在所述时刻tK中,
·确定第一注入量QE或者增加了附加量QOffset的第一注入量QE
·确定在第一控制循环中每气缸在后续工作循环in’>1中另外的注入事件Qn(n>1)的特定数量,
·初次确定在第一控制循环中数量上的跃变ΔQS的高度。
换句话说,仅利用注水进行的爆震调节的调节策略特点在于至少一个控制循环(“出坡”),该控制循环根据相应气缸的通过爆震传感器确定出的爆震的振幅高度的增大和/或发动机负载的增大和/或转速的增大和/或气缸温度的增大和/或外部温度的增大,其中第一注入量QE+QOffset的初始水平增大,首先确定的坡阶的数量Qn(n>1)增大,并且坡阶高度ΔQS减小。
按照本发明,相应的针对单个气缸的注入优选直接在相应气缸的燃烧室中进行。优选地,按照所示实施例,注入事件在时刻ti’=1A、ti’=2A和ti’=3A开始,其被选择为,注入事件在压缩行程中发生,尤其在相应气缸中的活塞的开始的压缩行程中发生。
在针对单个气缸直接注入相应气缸的燃烧室中时,在该实施例中所示的时刻ti’=1A,ti’=2A和ti’=3A时,在另一种变型设计方案中规定,当气缸侧的吸气阀是关闭的时,开始注入事件。
在针对单个气缸直接注入相应气缸的燃烧室中时,在该实施例中所示的时刻ti’=1A,ti’=2A和ti’=3A时,在另一种变型设计方案中规定,当燃烧已经开始时,开始注入事件。
在另外的变型设计中,针对单个气缸的注入间接地向燃烧室中在吸气管侧进行,尤其向对应气缸的进气通道中注入,其中,注入事件按照所示实施例当对应的进气阀即将打开时或者刚刚打开时在时刻ti’=1A,ti’=2A和ti=2A开始,使得该注入在相应气缸的活塞的吸气冲程中,尤其在开始的吸气冲程中执行。
优选地规定,执行针对单个气缸的直接注入,其中优点在于,可实现最少的水需求,并且此外实现最快地作用以便构成无爆震的运行。此外,如上所述,直接注水甚至允许在进气阀已经关闭或者燃烧已经开始时的介入。
相对于持续注水,需要的添加介质的量明显降低。相对于通过点火角推迟进行的爆震调节得到的优点是,基于通过注水的介入一方面不削弱燃烧的效率,另一方面废气温度不升高而是甚至降低。
附图标记列表:
in无注入的第n个工作循环
in;n=1无注入的第1个工作循环
in;n=2无注入的第2个工作循环
in’具有注入(’)的第n个工作循环
in’;n=1具有注入(’)的第1个工作循环
in’;n=2具有注入(’)的第2个工作循环
in’;n=3具有注入(’)的第3个工作循环
K无爆震燃烧的气缸压力特征曲线pZ/t
K*具有爆震燃烧的气缸压力特征曲线pZ/t
pZ气缸压力
t时间
QE第一注入量
QOffset附加注入量
Qn第n个另外的注入量
Q2第二注入量
Q3第三注入量
ΔQS跃变/坡阶
M发动机负载
tK识别到爆震燃烧的时刻
ti’=nA具有注入(’)的第n个工作循环开始的第n个时刻
ti’=nE具有注入(’)的第n个工作循环结束的第n个时刻
ti’=1A具有注入(’)的第一工作循环开始的时刻
ti’=1E具有注入(’)的第一工作循环结束的时刻
ti’=2A具有注入(’)的第二工作循环开始的时刻
ti’=2E具有注入(’)的第二工作循环结束的时刻
ti’=3A具有注入(’)的第三工作循环开始的时刻
ti’=3E具有注入(’)的第三工作循环结束的时刻

Claims (10)

1.一种通过把液态的添加介质注入外源点火的内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸的爆震调节的方法,该方法具有步骤:
- 识别在所述内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧,
- 在识别到所述内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻(tK)检测所述内燃机的运行点,
- 启用爆震调节并且进行至少一个间接或者直接向所述至少一个气缸的燃烧室中的注入事件,
其特征在于,具有下列步骤:
- 根据在所述时刻(tK)检测到的所述内燃机的运行点确定可变的第一注入量(QE,QOffset),在所述至少一个气缸的第一工作循环中的第一注入事件中注入所述第一注入量,
- 根据在所述时刻(tK)检测到的所述内燃机的运行点确定第一控制循环的可变的循环参数,包括:
在控制循环方面确定所述至少一个气缸的在所述第一工作循环之后的工作循环中的另外的注入事件的特定数量,
在控制循环方面确定在所述至少一个气缸的所述第一工作循环之后的至少一个工作循环中的至少一个另外的注入事件的至少一个另外的注入量(Qn),该另外的注入量(Qn)以所述第一注入量(QE,QOffset)为出发点,
- 通过进行间接或者直接向所述至少一个气缸的燃烧室中的第一注入事件和至少一个另外的注入事件,执行所述控制循环。
2.按照权利要求1所述的方法,
其特征在于,
为了确定所述第一注入量(QE,QOffset)和为了确定第一控制循环的可变的循环参数,考虑作为所述时刻(tK)的内燃机的运行点的参数的是,
- 通过爆震传感器确定的相应的至少一个气缸的爆震的振幅高度和/或
- 内燃机的发动机负载和/或
- 内燃机的转速和/或
- 相应的至少一个气缸的气缸温度和/或
- 在所述内燃机的环境中的外部温度。
3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一工作循环中进行带有所述第一注入量(QE,QOffset)的第一注入事件之后,在更晚时刻根据在该更晚时刻检测到的内燃机运行点,适配首先确定的第一控制循环,其中,通过重新确定在下一个控制循环中的所述可变的循环参数,适配第一控制循环的可变的循环参数,使得根据在所述更晚时刻检测到的运行点进行通过对所述第一控制循环的适配来对爆震调节不连续的或者连续的调节适配。
4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,为了确定所述下一个控制循环,考虑作为所述更晚时刻的内燃机的运行点的参数的是,
- 内燃机的发动机负载和/或
- 内燃机的转速和/或
- 相应的至少一个气缸的气缸温度和/或
- 在所述内燃机的环境中的外部温度。
5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,确定在所述第一控制循环和所述下一个控制循环中的所述第一注入事件的第一注入量(QE,QOffset)和至少一个另外的注入事件的注入量(Qn)之间数量上的跃变(ΔQS),以此进行在所述第一工作循环和至少一个控制循环方面的另外的工作循环之间的所述至少一个另外的注入事件的注入量(Qn)的坡阶状的减少。
6.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,当所述识别到所述内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻(tK)的内燃机的运行点的参数变大时,所述第一注入事件的第一注入量(QE,QOffset)变大。
7.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,当所述识别到内燃机的至少一个气缸中的爆震燃烧的时刻(tK)的或者所述更晚时刻的内燃机的运行点的所述参数变大时,所述另外的注入事件的一个或者多个在所述第一控制循环和所述下一个控制循环中确定的数量上的跃变(ΔQS)变小。
8.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,在所述第一控制循环内部的或者在所述下一个控制循环内部的在各所述注入事件之间确定的数量上的跃变(ΔQS)具有统一的或者不统一的跃变高度。
9.一种用于外源点火的内燃机的调节设备,其用于通过把液态的添加介质注入所述内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸的爆震调节,其特征在于,所述调节设备设置为执行按照权利要求1至8之一所述的方法。
10.一种计算机可读的存储介质,在所述存储介质中存储有用于外源点火的内燃机的调节设备的计算机程序,所述调节设备用于通过把液态的添加介质注入所述内燃机的至少一个气缸中进行单个气缸的爆震调节,其特征在于,所述计算机程序被编程用于执行按照权利要求1至8之一所述的方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020212898A1 (de) 2020-10-13 2022-04-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Systems zur Einspritzung von Wasser in ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276404A (ja) * 2001-03-14 2002-09-25 Nissan Motor Co Ltd 圧縮着火式内燃機関
CN104321524A (zh) * 2012-04-24 2015-01-28 康明斯有限公司 用于使用了多重促动策略的基于模型的爆震抑制系统的控制系统
CN106988909A (zh) * 2015-12-07 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 减少内燃机运行中的爆震事件
CN107667213A (zh) * 2015-06-10 2018-02-06 Mtu 腓特烈港有限责任公司 用于在内燃机中的爆震调节的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7730872B2 (en) * 2005-11-30 2010-06-08 Ford Global Technologies, Llc Engine with water and/or ethanol direct injection plus gas port fuel injectors
US7681554B2 (en) * 2006-07-24 2010-03-23 Ford Global Technologies, Llc Approach for reducing injector fouling and thermal degradation for a multi-injector engine system
DE102014204509A1 (de) 2014-03-12 2015-09-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Wassereinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor
DE102015208359B4 (de) 2015-05-06 2017-05-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Klopfregelung einer Brennkraftmaschine, Steuer- und/oder Regeleinrichtung sowie Computerprogramm
DE102017201805A1 (de) 2016-02-26 2017-08-31 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Einspritzen eines Zusatzmediums in den Zylinder einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine und Brennkraftmaschine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens
US10190541B2 (en) * 2016-12-19 2019-01-29 Ford Global Technologies, Llc Method and system for engine water injection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276404A (ja) * 2001-03-14 2002-09-25 Nissan Motor Co Ltd 圧縮着火式内燃機関
CN104321524A (zh) * 2012-04-24 2015-01-28 康明斯有限公司 用于使用了多重促动策略的基于模型的爆震抑制系统的控制系统
CN107667213A (zh) * 2015-06-10 2018-02-06 Mtu 腓特烈港有限责任公司 用于在内燃机中的爆震调节的方法
CN106988909A (zh) * 2015-12-07 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 减少内燃机运行中的爆震事件

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