CN1395650A - 内燃机的运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种内燃机(1)，尤其是一种车用内燃机。内燃机(1)配有燃烧室(4)，燃料可以在第一种运行模式的压缩状态期间和第二种运行模式的进气状态期间喷入该燃烧室。内燃机(1)配有一个用于在这两种运行模式之间进行切换的控制器(18)。内燃机(1)具有一个配有废气回收阀(14)的废气再循环。当废气回收阀(14)在打开状态下卡死时内燃机(1)由控制器(18)切换到第一种运行模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机尤其是车用内燃机的运行方法，其中燃料可以在第一种运行模式的压缩状态期间和第二种运行模式的进气状态期间喷入一个燃烧室，并且可以在这两种运行模式之间进行切换，在此内燃机具有一个配有废气回收阀的废气再循环。本发明还涉及相应的内燃机以及用于这种内燃机的相应的控制器。
技术背景
这类方法、内燃机以及控制器例如通过一种所谓的汽油直接喷射系统所公知。在那里燃料在均质运行模式的进气状态期间或分层运行模式的压缩状态期间喷入内燃机燃烧室。该均质运行模式适合于内燃机满负荷工作，而分层运行模式适合于怠速或部分负荷工作。
对于这类内燃机可能会出现功能性故障。例如可能出现这种情况，即废气回收阀可能被卡死并且不再能运动。在这种情况下必须保证，内燃机进入非临界工作状态。
发明内容
本发明的目的是提供一种内燃机的运行方法，通过这种方法保证在废气再循环出现功能性故障时内燃机能够进入非临界工作状态。
对于文首所述类的方法按照本发明的这个目的由此实现，即当废气回收阀在打开状态下卡死时内燃机切换到第一种运行模式。对于文首所述类的内燃机和控制器相应地按照本发明实现这个目的。
如果废气回收阀在打开状态下卡死，则按照本发明内燃机切换到分层运行模式。在该分层运行模式中当控制或调节内燃机时可以立刻注意到打开的废气回收阀。因此不会调节到临界状态。所以通过选择分层运行模式作为紧急周转运行方式可以保证内燃机可靠地工作。在此可靠运行的优点足以抵消在分层运行模式期间只能由内燃机产生较低转矩的缺点。
在本发明具有优点的扩展结构中，当废气回收阀在关闭状态下卡死时内燃机切换到第二种运行模式。
如果废气回收阀在关闭状态下卡死，则按照本发明内燃机切换到均质运行模式。在该均质运行模式中当关闭废气回流时内燃机可以顺利地且尤其是不超过废气极限值地工作。因此在这种故障情况下也能够保证内燃机可靠运行。
在本发明另一个具有优点的扩展结构中，当废气再循环出现其它功能性故障时废气回收阀关闭并且内燃机切换到第二种运行模式。如果借助于传感器来确定废气回收阀的卡死，则是特别具有优点的。
按照本发明的方法通过一种控制元件的形式来实现是特别有意义的，该控制元件用于内燃机，尤其是车用内燃机的控制器。在此在控制元件中存入程序，该程序在计算机，尤其是在微处理器里运行并适合于实现按照本发明的方法。在这种情况下通过一个存储在控制元件中的程序实现本发明，使这个配有适用于本方法程序的控制元件以相同的方式如同本方法一样描述本发明，以适合该程序的设计。作为控制元件尤其可以采用电子存储媒介，例如只读存储器或闪存存储器。
本发明的其它特征、应用可能性和优点通过下文本发明的实施例描述给出，该实施例通过附图示出。在此全部所述或所绘特征本身或本发明内容的任意组合独立于其在权利要求书中的概述或权利要求书涉及关系中的概述以及独立于其在叙述或图例中的表示或描绘。
附图说明
所示的唯一附图示出了按照本发明的内燃机实施例的简化方框图。
具体实施方式
在图中示出汽车的内燃机1，其中活塞2可以在汽缸3中往复运动。汽缸3配有燃烧室4，此外该燃烧室通过活塞2、进气阀5和排气阀6来界定。进气管7与进气阀5相连而排气管8与排气阀6相连。
在进气阀5和排气阀6的区域内喷油阀9和火花塞10凸进燃烧室4。通过喷油阀9燃料可以喷入燃烧室4。燃料通过火花塞10可以在燃烧室4中点燃。
在进气管7中设置可转动的节流阀11，通过该节流阀可以向进气管7输入空气。空气输送量取决于节流阀11的角度位置。在排气管8中放置催化剂12，催化剂用来净化由于燃料燃烧所产生的废气。
废气回流管13由排气管8回接到进气管7。在废气回流管13中设置废气回收阀14，通过废气回收阀可以调节回流到进气管7中的废气量。废气回流管13和废气回收阀14构成所谓的废气再循环。
油箱排气管16从油箱15连接到进气管7。在油箱排气管16中设置燃油排出阀17，通过这个燃油排出阀可以调节由油箱15输送到进气管7的燃料蒸气量。油箱排气管16和燃油排出阀17构成所谓的油箱排气系统。
活塞2通过燃料在燃烧室4中的燃烧进行往复运动，该运动传递给没有示出的曲轴并对曲轴输出转矩。
控制器18由输入信号19加载，通过传感器的输入信号描述所测得的内燃机1的运行参数。控制器18例如与空气流量传感器、λ传感器、转速传感器和类似的传感器连接。此外控制器18与加速踏板传感器连接，加速踏板传感器产生一个信号，该信号给出可由司机控制的加速踏板的位置并由此给出所需的转矩。控制器18产生输出信号20，这些信号可以通过执行器或调节器影响内燃机1的特性。控制器18例如与喷油阀9、火花塞10和节流阀11或类似器件连接并产生对其进行控制所需的信号。
此外控制器18负责控制或调节内燃机1的运行参数。例如通过控制器18控制和/或调节由喷油阀9喷入燃烧室4的燃料量，尤其是在考虑降低燃料消耗和/或减少有害物质发生时。为了达到这个目的控制器18配有微处理器，该微处理器在一种存储介质，尤其是一种闪存存储器中存有程序，该程序适合于实现上述的控制和/或调节。
图1中的内燃机1可以以多种运行方式工作。即内燃机1可以在均质运行模式、分层运行模式、均质稀薄混合气运行模式和其他类似模式下工作。
在均质运行模式中燃料在进气状态直接由喷油阀9喷入内燃机1的燃烧室4。因此燃料直到点火还尽可能地扰动，使得在燃烧室4产生基本上均质的燃料/空气混合体。在此要产生的力矩主要通过控制器18对节流阀11的位置进行调节。在均质运行模式中内燃机1的运行参数这样进行控制和/或调节，以使λ值等于1。均质运行模式尤其适用于满负荷。
均质稀薄混合气体运行模式尽可能对应于均质运行模式，但是将λ值调节到小于1。
分层运行模式中燃料在压缩状态由喷油阀9直接喷入内燃机1的燃烧室4。因此在通过火花塞10点火时在燃烧室4中不出现均质混合气体，而是燃料分层。在不考虑例如废气再循环和/或油箱排气要求的情况下，节流阀11可以完全打开并因此使内燃机1无节流地运行。要产生的力矩在分层运行模式中尽可能地通过燃料量调节。以分层运行模式的内燃机1特别是能够在怠速或部分负荷下工作。
可以在上述内燃机1的两种运行方式之间反复切换。这种切换由控制器18实现。
在内燃机1运行时可能会在废气再循环中出现故障，这将产生不同的故障反应。在这里要区别至少三种情况。
1)废气回收阀14在打开状态下卡死并因此不再能关闭。如果例如通过位置传感器或其它的措施确定在打开状态下废气回收阀14被卡死，则将内燃机1切换到分层运行模式。在分层运行模式中内燃机1在有限的发动机功率条件下也能够通过打开的废气回收阀14运行，因此就这一点来说能够实现紧急周转运行。在此能够保证废气极限值。
2)废气回收阀14在关闭状态下卡死并因此不再能打开。如果确定在关闭状态下废气回收阀14被卡死，则将内燃机1切换到均质运行模式内燃机1。在均质运行模式中可以顺利地通过关闭的废气回收阀14运行，而不会超过废气极限值。原则上分层运行模式也是可以的，但是不再能够保证不超过废气极限值。
3)确定在废气再循环中或在废气再循环的控制和/或调节中出现其它故障并且使废气回收阀14不再能关闭。在这种情况下内燃机1切换到均质运行模式并将废气回收阀14关闭。如同已经描述过的，内燃机1在均质运行模式中可以顺利地通过关闭的废气回收阀14运行，而不会有损废气极限值。
可以由控制器18直接确定在废气再循环或废气回收阀14中的故障或者间接地借助于传感器确定和/或通过诊断废气回收阀14控制的执行器或通过其它的技术措施实现。然后根据所获知的故障通过控制器18相应于所出现的情况选择或建立所属的紧急周转运行。然后在控制器18的故障存储器中进行记录。
Claims (7)
1.用于内燃机(1)尤其是车用内燃机的运行方法，其中燃料可以在第一种运行模式的压缩状态期间和第二种运行模式的进气状态期间喷入一个燃烧室(4)，并且可在这两种运行模式之间进行切换，其中内燃机(1)具有一个配有废气回收阀(14)的废气再循环，其特征在于，当废气回收阀(14)在打开状态下卡死时内燃机(1)切换到第一种运行模式。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当废气回收阀(14)在关闭状态下卡死时内燃机(1)切换到第二种运行模式。
3.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，当该废气再循环处于其它故障作用下时废气回收阀(14)关闭并且内燃机(1)切换到第二种运行模式。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，该废气回收阀(14)的卡死借助于传感器进行确定。
5.用于内燃机(1)尤其是车用内燃机的控制器(18)的控制元件，尤其是只读存储器或闪存存储器，在该存储器中存储程序，该程序能够在计算机中尤其是在微处理器中运行并适合于实现如权利要求1至4中任一项所述的方法。
6.内燃机(1)尤其是车用内燃机，其具有燃烧室(4)，燃料可以在第一种运行模式的压缩状态期间和第二种运行模式的进气状态期间喷入该燃烧室，具有用于切换两种运行模式的控制器(18)；和具有配有废气回收阀(14)的废气再循环，其特征在于，当废气回收阀(14)在打开状态卡死时内燃机(1)可以通过控制器(18)切换到第一种运行模式。
7.用于内燃机(1)尤其是车用内燃机的控制器(18)，其中内燃机(1)配有燃烧室(4)，燃料可以在第一种运行模式的压缩状态期间和第二种运行模式的进气状态期间喷入该燃烧室，在此控制器(18)用于进行两种运行模式的切换，其中内燃机(1)具有一个配有废气回收阀(14)的废气再循环，其特征在于，当废气回收阀(14)在打开状态下卡死时所述内燃机(1)可以通过控制器(18)切换到第一种运行模式。
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