[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)中的噴射方法和用于控制噴射過程的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010279914.8
• 申請(qǐng)日: 2010-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN102022209A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·莫斯納;A·斯托克;W·博凱爾;H·弗里德曼;P·-Y·克雷平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號(hào): F02D41/40
• 分類號(hào): F02D41/40
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;梁冰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特別是用于具有燃料直接噴射的內(nèi)燃機(jī)的噴射方法，以及用于控制燃料噴入內(nèi)燃機(jī)燃燒室的裝置。

背景技術(shù)

在具有燃料直接噴射的內(nèi)燃機(jī)中，在全載荷范圍內(nèi)除了用于燃燒所需的驅(qū)動(dòng)燃料量外還噴入用于冷卻在相應(yīng)的氣缸的燃燒室中的廢氣的燃料。在高載荷運(yùn)行時(shí)噴入的這種所謂的冷卻燃料稱之富化(Anfettung)，并且用于保護(hù)在內(nèi)燃機(jī)的廢氣管路中設(shè)置的結(jié)構(gòu)部件，如排氣閥、彎頭、催化器等免受過熱之害。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)必須在壓縮行程和緊接著的點(diǎn)火之前在150°到200°的曲軸角度范圍內(nèi)在一個(gè)吸氣行程內(nèi)的噴射時(shí)間窗內(nèi)噴入由驅(qū)動(dòng)燃料量和冷卻燃料量所組成的總?cè)剂狭俊?/p>

通常按照在額定轉(zhuǎn)速時(shí)，例如每分鐘6000轉(zhuǎn)的滿負(fù)載的運(yùn)行點(diǎn)-這相應(yīng)于額定功率-時(shí)的靜態(tài)流量來設(shè)計(jì)將燃料直接噴入到氣缸的燃燒室中的噴射閥(噴射嘴)。換句話說，噴射閥是如此設(shè)計(jì)的，即在上述噴射時(shí)間窗之內(nèi)全部噴射完在點(diǎn)火前需要噴入的最大噴射量，包括冷卻燃料量。特別是在具有增壓裝置(它要求更高的噴射量)的內(nèi)燃機(jī)中產(chǎn)生了高的需要的最大流量值，作為靜態(tài)流量。

另一方面，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，并且當(dāng)催化器加熱運(yùn)行時(shí)只噴入很少量的燃料量。所述很少量的燃料量必須精確地調(diào)節(jié)，以避免運(yùn)行不穩(wěn)定。然后，這個(gè)計(jì)量范圍，也就是最大可計(jì)量的燃料量和最小可計(jì)量的燃料量的關(guān)系，也叫做Dynamic?Flow?Range(DFR-動(dòng)態(tài)流量范圍)變得很大。然而必須很費(fèi)事地才能實(shí)現(xiàn)這種具有大的計(jì)量范圍的噴射閥。

特別是在技術(shù)上要求在具有高的靜態(tài)流量的噴射閥中要保證在小燃料量時(shí)能精確地計(jì)量燃料。通常在不同結(jié)構(gòu)類型的常規(guī)的噴射閥中相應(yīng)的計(jì)量范圍和靜態(tài)流量幾乎無關(guān)，也就是說，在大的靜態(tài)流量時(shí)最小可計(jì)量的最小流量地增加。這在具有高的增壓度(高的增壓壓力)的增壓的內(nèi)燃機(jī)中經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致在計(jì)量小的燃量時(shí)出現(xiàn)問題，其中，在所述的增壓的內(nèi)燃機(jī)中要求在靜態(tài)的流量和最小可調(diào)節(jié)的流量之間具有高的擴(kuò)張度。特別是為了產(chǎn)生扭矩通過噴入太多的燃料量會(huì)再現(xiàn)燃料氣體混合物的過富。在這種情況中燃料可能汽化不完全，這樣，液態(tài)燃料的燃燒導(dǎo)致炭黑形成的提高。

德國公開文獻(xiàn)DE?10?2007?020?964A1公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)氣缸均衡調(diào)節(jié)(gleichstellung)的方法。在這種方法中為了達(dá)到盡可能好的平穩(wěn)運(yùn)行使得單個(gè)的氣缸在它們的扭矩貢獻(xiàn)方面被均衡調(diào)節(jié)。為此規(guī)定了一種補(bǔ)充噴射，從而扭矩中性地將燃料噴射到氣缸中，其中，是如此地計(jì)量這個(gè)補(bǔ)充噴射，即廢氣基本相應(yīng)于化學(xué)計(jì)算的空氣/燃料混合物。

因此本發(fā)明的任務(wù)是提供一種在高載荷運(yùn)行時(shí)在如此所述的富化運(yùn)行中用于觸發(fā)噴射閥的方法，在這種高載荷運(yùn)行中噴入用于冷卻燃燒廢氣的冷卻燃料量，其中，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的噴射閥所述噴射閥具有減小的靜態(tài)流量。

發(fā)明內(nèi)容

這個(gè)任務(wù)通過一種按照權(quán)利要求1所述的用于控制噴射到內(nèi)燃機(jī)中的方法和按照并列的權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的裝置得以完成。

在從屬權(quán)利要求中對(duì)其它有利的方案進(jìn)行了說明。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明規(guī)定了一種在內(nèi)燃機(jī)中，特別是在具有燃料直接噴射的汽油中用于控制噴射的方法。在一個(gè)工作循環(huán)中，在該工作循環(huán)的一個(gè)燃燒節(jié)拍之前將驅(qū)動(dòng)燃料量-即用于通過內(nèi)燃機(jī)提供所希望的扭矩所需的燃料量-噴射到內(nèi)燃機(jī)的氣缸中，其中，除了驅(qū)動(dòng)燃料量以外在工作循環(huán)中還噴入冷卻燃料量，這個(gè)冷卻燃料量是用于冷卻燃燒廢氣的燃料量，其中，至少部分的冷卻燃料量是在燃燒節(jié)拍中的燃燒過程之后，和/或在工作循環(huán)的一個(gè)直接后續(xù)的排氣行程中噴入。

本發(fā)明的構(gòu)思在于將應(yīng)噴射的總的燃料量的噴射分成兩個(gè)噴射時(shí)間窗。在第一噴射時(shí)間窗期間-這個(gè)時(shí)間窗基本上是在進(jìn)氣行程內(nèi)，在這個(gè)進(jìn)氣行程中通過空氣輸入系統(tǒng)將空氣吸入到氣缸的燃燒室中-噴入驅(qū)動(dòng)燃料量，這個(gè)燃料量是用于燃燒，也就是用于力矩的形成所需要的。第二噴射時(shí)間窗設(shè)置在這樣一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，即它以燃燒結(jié)束開始，并且在排氣閥打開前結(jié)束，或者在排氣行程中的一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)，而排氣閥是打開的，或者在這樣一個(gè)時(shí)間間隔中，即該時(shí)間間隔在燃燒節(jié)拍中開始，在排氣行程中結(jié)束。在第二時(shí)間窗期間在補(bǔ)充噴射時(shí)只扭矩中性地噴射用于富化運(yùn)行，也就是用于冷卻燃燒廢氣的燃料。在第二時(shí)間窗期間可全部噴射冷卻燃料量，或者也可代替地在第一噴射時(shí)間窗期間噴入冷卻燃料的一部分，其余部分可在第二噴射時(shí)間窗期間噴入。