用於運行內燃機的方法
2023-09-19 17:12:30 3
專利名稱：用於運行內燃機的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於運行內燃機的方法和一種用於實施該方法的設備。
背景技術：
在汽車中使用直噴式發動機。直噴指的是柴油機和汽油機的燃料噴射方法，在該方法中，燃料藉助蓄壓器或軌直接噴入燃燒室。在此，空燃混合物直接在燃燒室內形成。在直噴時，燃料用專門的噴射閥在高壓下直接噴入燃燒室。針對每個單獨的燃燒衝程的空氣和燃料的精確的計量、製備和分配實現了系統的低耗和少量排放。在直噴式發動機中使用所謂的λ傳感器(Lambdasonden)。λ傳感器是一種探測器，其在內燃機排氣中測量當前的剩餘氧含量。由此求出燃燒空氣與燃料的比，以便可以調節進一步的燃燒。以此方式應當確保既不出現燃料過剩，又不出現空氣過剩。λ傳感器尤其作為在用於催化淨化排氣的λ調節裝置的調節迴路中的探測器使用。空氣燃料的比例也被稱為λ比。具體的λ比，通常為1:1，是一個對控制燃燒和通過三元催化轉換器實現淨化排氣而言非常重要的參數。對於汽油直噴(BDE)而言，高壓迴路經由高壓泵提供，高壓泵將燃料分配器中的燃料壓力設到所要求的高水平。此外，在低壓迴路中設預輸送泵。預輸送泵和高壓泵共同提供所要求的壓力。安裝在燃料分配器上的高壓噴射閥計量燃料以及在極短時間內用高壓將燃料噴霧化，從而直接在燃燒室中製備好儘可能最佳的混合物。要注意的是，由於高壓泵中或調壓裝置中的故障而不再生成高壓，因此蓄壓器或者說軌中的壓力下降至預輸送泵的水平。隨之而來的後果就是發動機所有氣缸丟缸 (Aussetzer)0在此需要注意的是，通過預輸送泵僅提供一個約為5 bar的壓力。要使蓄壓器中達到所要求的典型地約為50bar的壓力，高壓泵是必需的。在高壓泵失效時，在調好的噴射時間內噴射的汽油過少，空氣/汽油混合物太過稀薄且發動機熄火。已知一種用來識別運行不平穩性的方法。但當所有氣缸同時丟缸時，該方法無法識別，由於高壓泵失效而在混合物太過稀薄時是怎樣的情形。迄今為止的帶直噴式汽油機的系統在高壓區域都具有壓力探測器且可以直接測量高壓生成裝置的失效。若該壓力探測器發生故障，就無法識別高壓生成裝置的這種失效。 反之，在機械式調節的BDE系統中，不再設壓力探測器。因此需要一種能夠識別到蓄壓器中壓力下降的全新的方法。所述方法特別用於識別由高壓泵或高壓調節裝置失效引起的壓力下降。
發明內容
因此在這種背景下，提出了一種帶有權利要求1特徵的、用於運行直噴式汽油機的方法以及一種按權利要求9的用於實施該方法的設備。本發明其它的設計方案由從屬權利要求、說明書和附圖得出。
因此評估配屬於λ傳感器的信號和發動機轉速的梯度，以便識別可能是高壓泵或調壓裝置中的故障的故障。因此在必要時甚至可以防止發動機熄火。在設計方案中所述方法也可以用於在出現故障時準確地確定故障。λ傳感器在此是探測器，它測量內燃機排氣中的剩餘氧含量，以便由此為進一步的燃燒調節燃燒空氣與燃料的比例，從而既不出現燃料過剩又不出現空氣過剩。針對所述方法，評估配屬於λ傳感器的信號。該信號可以是λ傳感器的輸出信號或配屬於λ傳感器的調節器的輸出信號。原則上力求空燃比為1 :1。在這個比例下可確保發動機和尤其是催化轉換器的運行性能。現在，若高壓泵失效，那麼會造成在調好的噴射時間內燃料噴射過少的後果，因而出現太過稀薄的混合物。用提出的方法來識別由於高壓泵或調壓裝置故障造成的壓力下降。通過所述對壓力下降的識別，可以使車輛在緊急運行時繼續行駛或可以防止釋放
大量汽油。所以在設計方案中，通過評估穩定的λ傳感器的信號或評估例如兩點式λ調節裝置的調節器輸出且通過同時監控或觀察發動機轉速的梯度或熄火識別，可以識別到故障。在識別到故障時，通常導入應急措施，例如將蓄壓器內成形的壓力設置到預輸送泵的標稱壓力。然後發動機又被啟動或可以重新啟動。本發明其它的優點和設計方案由說明書和附圖得出。當然，之前所述的與後面尚待闡述的特徵不僅可以以所述組合使用，還可以以另外的組合使用或單獨使用，而不脫離本發明的框架。
圖1示意性示出了前述設備的一種實施形式。
具體實施例方式本發明藉助一個實施形式在附圖中示意性示出，並在接下來參考附圖加以詳細說明。圖中示出了帶蓄壓器或軌12的內燃機10，燃料藉助高壓泵14進入該蓄壓器並保持在那裡，以便直接噴射到燃燒室(未示出)中。蓄壓器12中的壓力藉助調壓裝置16調整。 此外，附圖還示出了預輸送泵18和帶調節器22的λ傳感器20。若此時在高壓泵14或調壓裝置16中出現故障，那麼蓄壓器12中的壓力下降。因為沒有設置壓力探測器，這一點就沒有被直接注意到。因為所選擇的噴射時間與由預輸送泵18和高壓泵14共同提供的壓力相適應，所以這導致汽油噴入過少，λ比過於稀薄，也就是說，空氣含量太高。這又導致發動機的所有氣缸丟缸。為識別故障，設用來評估配屬於λ傳感器20的信號沈的裝置M以及用來監控待運行的內燃機10的轉速的裝置觀。裝置M因此可以評估λ傳感器的輸出信號和/或 λ傳感器20的調節器22的輸出信號30。圖中示出了兩個作為單獨部件的裝置M和觀。當然這兩個裝置M和觀也能集成在一個單元中(虛線32)。這個單元例如可以設置在汽車的控制器中。
在使用所述方法時，λ傳感器的信號沈的評估結果和發動機轉速的監控結果必要時例如在計算單元內作相應處理後進一步傳遞給控制器，以便必要時可以導入必要的步
馬聚ο在所述方法的一種設計方案中，若現在的情況是，駕駛員有使力矩恆定不變或增加力矩的意願，也就是說，駕駛員給出沒有減少或甚至增加的氣體，那麼就監控轉速。若轉速下降(這在負梯度中體現出來)，那麼還額外監控配屬於λ傳感器的信號沈。這可以是 λ傳感器的輸出信號或測量信號或λ傳感器20的調節器22的輸出信號30。以此方式可以識別，在蓄壓器12中是否存在過於稀薄的空燃混合物。在此，比例例如可以至5:1。在比例為2:1時就已經被認為是過於稀薄的混合物了。若現在在發動機轉速負梯度時識別到混合物過於稀薄，那麼就認為，高壓泵14失效且可以採取應急措施。例如噴射時間可以與預輸送泵18的標稱壓力相適應。這意味著，噴射時間提高。 倘若這導致配屬於λ傳感器20的信號沈再次提示正確的空燃比，那麼可以推斷出，實際上高壓泵14或高壓調節裝置(16)已失效。以此方式可以精確地確定，哪些構件發生故障，從而能準確地顯示這一點(方位
點)ο
權利要求
1.用於運行藉助蓄壓器或者說軌(12)直接噴射的內燃機(10)的方法，在該方法中，評估配屬於λ傳感器(20)的信號(26)且監控發動機轉速的梯度，以便識別故障。
2.按權利要求1所述的方法，其中，評估所述λ傳感器(20)的輸出信號。
3.按權利要求1或2所述的方法，其中，評估所述λ傳感器(20)的調節器(22)的輸出信號(30)。
4.按權利要求1或2所述的方法，該方法在駕駛員有使力矩恆定不變或增加力矩的意願時實施。
5.按權利要求1至3之一所述的方法，其中，在識別故障時採取應急措施。
6.按權利要求4所述的方法，其中，作為應急措施將在軌(12)中成形的壓力設置到預輸送泵(18)的標稱壓力。
7.按權利要求6所述的方法，其中，噴射時間與預輸送泵(18)的標稱壓力相適應。
8.按權利要求7所述的方法，其中，藉助調節裝置來設定噴射時間。
9.用於在直噴式內燃機(10)中識別故障的設備，尤其用於實施按權利要求1至8之一所述的方法，該設備帶有用於評估配屬於λ傳感器(20)的信號(26)的裝置(24)以及用於監控發動機轉速的梯度的裝置(28 )。
10.按權利要求9所述的設備，其中設置了用於λ傳感器(20)的調節器(22)和用於評估所述信號(26)的裝置(24)，所述λ傳感器(20)的信號被設計用於評估所述調節器(22) 的輸出信號(30)。
全文摘要
本發明涉及用於運行內燃機的方法，尤其涉及用於運行直噴式內燃機(10)的方法和設備。在所述方法中，評估配屬於λ傳感器(20)的信號(26)且監控發動機轉速的梯度，以便識別故障。
文檔編號F02D41/40GK102444487SQ201110297399
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優先權日2010年9月30日
發明者羅特 A., 申克 P. 申請人:羅伯特·博世有限公司