CN1270060C - 用于运行内燃机的方法及控制装置 - Google Patents

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Abstract

说明了特别是用于汽车的一种内燃机，装有一个催化器，它可以被施加碳氢化合物。通过控制装置可以求出催化器的转换能力。借助于组合被动和主动诊断方法(27，31)通过控制装置可以求出催化器的转换能力。

Description

用于运行内燃机的方法及控制装置
技术领域
本发明涉及到一种用于运行内燃机的方法，在这种方法中，催化器可被碳氢化合物加载。本发明同样也涉及到一种用于使用这种运行内燃机的方法的控制装置。
背景技术
例如在所谓的进气管喷油中已经知道了一种这样的方法、这样的控制装置和这样的内燃机。在那里，燃油在吸气阶段喷入内燃机的进气管里。此外，在燃油燃烧时形成的碳氢化合物在催化器中转换成二氧化碳。已经知道，催化器要经受老化，这会限制其转换能力。
由直接喷油内燃机也公开了开头提到的方法。在那里，燃油在吸气阶段直接喷入内燃机燃烧室内。所产生的废气被配置在后面的催化器净化。
发明内容
本发明的目的是，提供一种内燃机运行方法，采用这种方法可以识别催化器的老化。
根据本发明，提出一种用于运行内燃机的方法，在这种方法中，向催化器加入碳氢化合物，其中，至少借助一个被动诊断方法求出催化器的转换能力，其中，由该被动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生一个用于催化器转换能力的尺度并且对该尺度进行加权以求出催化器的转换能力，其中，当被动诊断方法不能明确地确定催化器的转换能力时，进行一个主动诊断方法，其中，由主动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生另一个用于催化器转换能力的尺度，对由被动和主动诊断方法产生的尺度进行加权以求出催化器的转换能力。
对于开头所提到的那种方法，这个目的是这样达到的，借助于组合被动和主动诊断方法求出催化器转换能力。
根据本发明，还提出一种用于使用一种运行内燃机的方法的控制装置，在这种方法中，向催化器加入碳氢化合物，其中，至少借助一个被动诊断方法求出催化器的转换能力，其中，由该被动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生一个用于催化器转换能力的尺度并且对由评价分析装置该尺度进行加权以求出催化器的转换能力，其中，当被动诊断方法不能明确地确定催化器的转换能力时，进行一个主动诊断方法，其中，由主动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生另一个用于催化器转换能力的尺度，评价分析装置对由被动和主动诊断方法产生的尺度进行加权以求出催化器的转换能力。
根据本发明，还提出一种用于使用一种运行方法的内燃机，在这种方法中，向催化器加入碳氢化合物，其中，至少借助一个被动诊断方法求出催化器的转换能力，其中，由该被动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生一个用于催化器转换能力的尺度并且由评价分析装置对该尺度进行加权以求出催化器的转换能力，其中，当被动诊断方法不能明确地确定催化器的转换能力时，进行一个主动诊断方法，其中，由主动诊断方法根据一个测量参量和一个参考参量产生另一个用于催化器转换能力的尺度，评价分析装置对由被动和主动诊断方法产生的尺度进行加权以求出催化器的转换能力。
对于开头提到的那种控制装置和内燃机，这个目的被相应地解决。在这里，本发明可以用于进气管喷油或者直接喷油的内燃机中。
采用被动诊断方法可以快速而且对内燃机控制和/或者调节没有影响地识别转换能力从而识别催化器老化状态。然而，如果催化器位于好坏转换能力之间的过渡范围内，则被动诊断方法要由附加的主动诊断方法来补充或者由主动诊断方法代替。那么，这种主动方法可以很准确地识别转换能力从而识别催化器老化状态。
总的来说，通过本发明提供了一种方法，用这种方法可以快速地、但是很准确地识别催化器的老化，特别是可以可靠地知道何时需要更换催化器。
在本发明的一个有利另外构造中，由被动和主动诊断方法分别产生一个用于催化器转换能力的尺度，该尺度被评价分析装置(Bewertung)考虑，来求出转换能力。特别是，转换能力的这个尺度可以依据测量参量和参考参量的对比。例如，测量参量可以涉及到催化器后面的废气温度。
如果当催化器的转换能力位于从好到坏的过渡范围时由被动诊断方法产生一个激活信号的话，则是特别有利的。在这里，最好是主动诊断方法被激活信号激活。因此，可以采用简单的方式，在被动诊断方法不能再保证足够的精确度时，则可以准确地使用主动诊断方法。这样，可以将在主动诊断方法中所需要的对内燃机控制和/或者调节的干涉限制到最小。
在本发明的一个有利另外构造中，由主动诊断方法产生的催化器转换能力尺度优先于由被动诊断方法产生的催化器转换能力尺度。同样可以选择的是，例如可以进行评价意义上的补充或者类似方法。
以控制元件的形式实现本发明方法具有特别重要的意义，这个控制元件预定用于内燃机控制装置、特别是汽车的内燃机控制装置。在这里，在控制元件上存储一个程序，这个程序可以在一个计算装置上、特别是一个微处理机上运行并且适用于执行本发明方法。确切地说，在这种情况下，可以通过储存在控制元件上的程序来实现本发明，这样，这个装有程序的控制元件如同所述方法一样以相同的方式表现了本发明，这个程序适合于该方法的实施。特别是，可以使用一个电子存储介质作为控制元件，例如一个只读存储器或者一个闪速存储器(Flash-Memory)。
从图中示出的本发明实施例的下列说明中可以看到本发明的其他特征、使用可能性和优点。在这里，所有说明的或者示出的特征本身或者任意组合都是本发明的技术方案，不受其在权利要求书中概括或者其引用关系的影响，以及不受其在说明书或者附图中的表示或者叙述方式的影响。
附图说明
图1为按照本发明的内燃机实施例的示意图，
图2为按照本发明的运行图1中内燃机的方法的示意性框图。
具体实施方式
在图1中示出了一个汽车内燃机1，在这种内燃机中，活塞2可在一个汽缸3里往复运动。汽缸3有一个燃烧室4，该燃烧室由活塞2、进气门5和排气门6构成边界。一个进气管7与进气门5连接，一个排气管8与排气门6连接。
在进气管7内有一个喷油阀9。在进气门5和排气门6范围内，一个火花塞10伸到燃烧室4里。燃油可以通过喷油阀9喷入进气管7里。借助该火花塞10可以点燃燃烧室4内吸入的空气/燃油混合物。
在进气管7内安装了一个可旋转的节气阀11。输入燃烧室4内的空气量取决于节气阀11的角度位置。用来净化由燃油燃烧产生的废气的催化器12装在排气管8内。
在目前的进气管喷油情况下，催化器12涉及到了一个三元催化器。催化器12预定用来将碳氢化合物(HC)转换成二氧化碳。
输入信号19输送给控制装置18，这些输入信号是采用传感器测量的内燃机运行参数。控制装置18产生一些输出信号20，采用这些输出信号可以通过执行元件或者执行机构来影响内燃机1状态。此外，控制装置18预定用来控制和/或者调节内燃机1的运行参数。为了这个目的，控制装置18装有一个微处理机，它在存储介质中、特别是一个闪速-存储器中存储适用于进行上述的控制和/或者调节的程序。
在内燃机1运行中产生了碳氢化合物，它们进入到催化器12内。这些碳氢化合物被催化器12转换成二氧化碳。持续的转换导致了催化器12转换能力受限，下面称做老化。
催化器12的转换能力可以采用被动和主动诊断方法求出。
在采用被动诊断方法时，可以将要检验的催化器或是归入没有老化的或是归入已经老化的。先决条件是，催化器明确具有或是好的转换能力或是坏的转换能力。然而，如果转换能力正好位于从好向坏过渡范围内，采用被动方法则对催化器老化不能或者只能很不可靠地做出结论。因此，采用被动方法只可以在其使用寿命的第一部分期间检验催化器，确切地说，在尽可能没有老化状态下。这之后，被动诊断方法就不准了。
在采用被动诊断方法时，求出催化器转换能力的尺度，比如说催化器后面的温度或者穿过催化器的热流，并且同参考尺度对比。参考尺度可以凭经验求出或者做分析模型。例如，参考尺度可以从新的、确切地说具有很好转换能力的催化器或者从所谓临界的、正好还有足够转换能力的催化器产生。
在采用主动诊断方法时，可以将要检验的催化器很准确地或是归入没有老化的或是归入已经老化的。
在采用主动诊断方法时，内燃机废气成分被有目的地改变。一般来说，这可以通过改变内燃机运行点来进行。特别是可以在内燃机燃烧室的出口产生富油废气，这可以通过燃烧后附加喷油和/或者通过一些汽缸的富油运行来实现。采用这种措施，可以通过催化器达到附加转换，例如，这个转换可以根据由此产生的从催化器流出的废气温度提高来求出。然后，这个温度提高可以被考虑作为催化器转换能力的尺度。
如所提到的那样，采用主动诊断方法可以准确求出催化器的转换能力和老化。然而在采用主动方法时，又必须同时以任何一种方式保证废气成分变化。
图2示出了一种内燃机运行方法，采用这种方法可以借助于被动和主动诊断方法的组合求出催化器12转换能力。这种方法由控制装置18以一定时间间隔或者根据预定的事件来进行。
测量参量25和参考参量26输入被动诊断方法27。对于测量参量25来说，比如说可以涉及到温度传感器的输出信号，温度传感器例如可以配置在催化器12的出口。对于参考参量26来说，特别是可以涉及到一个输出信号，这个输出信号是由上述传感器在参考催化器上测量的，然后已经存储在控制装置18里。
被动诊断方法27根据测量参量25和参考参量26求出催化器12转换能力的尺度28。这个尺度28继续传送到一个评价分析装置29，该评价分析装置根据尺度28决定，催化器12是否由于其老化必须进行更换或者不更换。
如所介绍的那样，在被动诊断方法27基础上，只有当转换能力不在从好向坏的过渡范围内时，才可以明确决定催化器12的老化程度。然而，如果是这种情况，则由被动诊断方法27识别，然后，将一个激活信号30继续输送给主动诊断方法31。由被动诊断方法求出的转换能力尺度28被继续传送到评价分析装置29。
主动诊断方法根据测量参量25和参考参量26求出催化器12转换能力尺度32。这个尺度32被继续传送到评价分析装置29。因此，从现在起，被动诊断方法的尺度28和主动诊断方法的尺度32都交给了评价分析装置29。
评价分析装置29根据尺度28和尺度32对催化器12转换能力、也就是老化状态做出判定。在这里，可以进行对两个尺度的加权或者简单地总是使主动诊断方法的尺度32优先于被动诊断方法的尺度28。
如果激活信号30没有激活，主动诊断方法31则不产生输出信号，这样，评价分析装置29只处理由被动诊断方法27产生的用于催化器12转换能力的尺度28。

Claims (10)

1.用于运行内燃机(1)的方法，在这种方法中，向催化器(12)加入碳氢化合物，其中，至少借助一个被动诊断方法(27)求出催化器(12)的转换能力，其中，由该被动诊断方法(27)根据一个测量参量(25)和一个参考参量(26)产生一个用于催化器(12)转换能力的尺度(28)并且对该尺度(28)进行加权以求出催化器(12)的转换能力，其特征为，当被动诊断方法(27)不能明确地确定催化器(12)的转换能力时，进行一个主动诊断方法(31)，其中，由主动诊断方法(31)根据一个测量参量和一个参考参量产生另一个用于催化器(12)转换能力的尺度(32)，对由被动和主动诊断方法(27，31)产生的尺度(28，32)进行加权以求出催化器(12)的转换能力。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征为，如果催化器(12)的转换能力位于从好到坏的过渡范围内，由被动诊断方法(27)产生一个激活信号(30)。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征为，主动诊断方法(31)被激活信号(30)激活。
4.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征为，由主动诊断方法(31)产生的催化器(12)转换能力的尺度(32)比由被动诊断方法(27)产生的转换能力尺度(28)优先。
5.按照权利要求1至3之一所述的方法，其特征为，一个可在一个计算装置上运行并且适用于实施该方法的程序存储在一个控制元件上。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征为，该计算装置是一个微处理机。
7.按照权利要求5所述的方法，其特征为，该控制元件是一个闪速存储器。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征为，该内燃机(1)是用于汽车的内燃机。
9.用于实施按照权利要求1至3之一所述方法的内燃机(1)的控制装置(18)，其特征为，该控制装置包括一个微处理机，一个存储元件以及一个评价分析装置(29)，在该存储元件上存储可在微处理机上运行的程序，其中，所述被动方法和主动方法被控制装置(18)控制地进行，并且其中，由被动和主动诊断方法(27，31)产生的尺度(28，32)的所述加权是由评价分析装置进行的。
10.按照权利要求9所述的控制装置(18)，其特征为，该内燃机(1)是用于汽车的内燃机。
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