[發明專利]用于自動點火內燃機的發動機控制單元及操作自動點火內燃機的方法

在審

• 申請號: 201380063915.0
• 申請日: 2013-12-03
• 公開（公告）號: CN105121819A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 拉爾斯·皮弗澤尤爾;迪爾克·諾伊鮑爾
• 申請（專利權）人: 舍弗勒工程股份有限公司
• 主分類號: F02D19/10
• 分類號: F02D19/10;F02D41/10;F02D41/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 瞿衛軍;劉成春

技術領域

本發明涉及用于操作所謂的雙燃料發動機的設備和方法。與本發明有關的雙燃料發動機可以理解為是具有自動點火的可以用至少兩種不同的燃料進行操作的內燃機。在至少兩種不同的燃料中，至少一種是自動點火的，且至少一種是非自動點火的。

背景技術

自動點火內燃機的特征在于在不需要外部點火源如火花塞的情況下壓縮空氣-燃料混合物直到該燃料自動點火。

在雙燃料發動機的情況下，該第一自動點火燃料與第二非自動點火燃料混合。這種類型的發動機必須運行，以便由于壓縮點燃存在于混合物中的足夠的自動點火燃料，從而也引起非自動點火燃料燃燒。因此，在這種具有雙燃料操作類型的內燃機中，自動點火燃料充當非自動點火燃料的點火裝置。

柴油燃料在這種情況下經常作為第一自動點火燃料使用。為了與純柴油操作相比達到改善的排放值，也為了節省燃料，將第二非自動點火燃料即天然氣、甲烷、沼氣、液化氣、丙烷、丁烷、氫氣或乙醇添加到柴油燃料中。

根據現有技術，氣體燃料的混合需要復雜的氣體供應設施，該設施需要大量的組件和控制裝置并因此極其昂貴。除了LPG/CNG儲罐、壓力調節器、各種截止閥和許多進氣閥之外，尤其需要用于進氣閥的具有適當的最后階段(finalstage)的額外的且昂貴的控制裝置。

DE102007022230A1公開了用于控制具有雙燃料操作的自動點火內燃機的裝置及其操作方法。為此，提供了兩個發動機控制裝置，其中一個第一單元控制第一自動點火燃料的傳送。此外，該文件提供了第二單獨發動機控制裝置，該裝置提供相當數量的選擇性的非自動點火燃料至與給定負荷相匹配的發動機。在該文本中公開的方法中，整體設定值是首先基于加速器的設置計算的，且該設定值被分為第一和第二部分設定值。第一部分設定值被發送到第一發動機控制裝置，然后，該設備計算供應給內燃機的第一自動點火燃料的量。基于第二部分設定值，第二控制單元確定第二例如氣態的非自動點火燃料的量。

發明內容

本發明背后的問題是簡化具有兩種不同燃料的自動點火內燃機的操作。

這個問題是通過用根據專利權利要求1的方法步驟操作具有第一自動點火燃料和第二非自動點火燃料的自動點火內燃機的方法解決的。

此外，該問題是通過用于具有第一自動點火燃料和第二非自動點火燃料的自動點火內燃機的操作的具有專利權利要求7的特征的發動機控制裝置解決的。

本發明的有利實施方案可以在從屬專利權利要求中發現。

該發明是以一種認知為基礎的，該認知是與至今已知的現有技術相比，自動點火內燃機的雙燃料操作可以被顯著簡化，以便駕駛員對動力單元中一定動態水平的需求由控制回路服務，該控制回路獨立于燃料比率的控制或調節，以滿足廢氣排放法規。

根據本發明，首先設定值變化是因為需要增加供應給內燃機的燃料的量的內燃機的操作而獲得的。這種設定值變化可能源自于本發明的有利實施方案中的改變的加速器設置。因此，例如，如果駕駛員更有力的按下加速器，然后駕駛員期望來自“車輛”系統的快速反應，這再一次將高需求寄予在了動力單元動力學上。

通過這樣做，人們發現設定值的變化最初引起了供應給內燃機的第一燃料的量增加，其影響與設定值相關的實際值的調整的值的反應。這樣做時，最初供應的第二燃料的量保持不變。如果涉及的第一自動點火燃料是柴油，存在與通過增加注入的柴油燃料的量的常規柴油發動機的情況完全一樣的對設定值的變化的反應。因此，這種調節任務甚至可以通過市售的用于柴油發動機的發動機控制裝置來完成。在自動點火燃料的比例提高且非自動點火燃料比例最初保持相同的瞬間，廢氣排放值通常很可能會臨時惡化。然而，混合物仍然自動點火。

繼這種方法步驟之后，進行對待供應給內燃機的第一和第二燃料的量的重新計算和控制，以便實際值繼續符合設定值，且與預先確定的量相比，第一燃料的量減少，但仍足以實現第一和第二燃料與空氣的混合物的自動點火。因此，第一燃料對第二燃料的比值的重新計算發生的比實際值對設定值的調整更加緩慢。這是根據廢氣排放系數因素精確計量氣體體積流量的構成的方式，其中，然而，必須允許一定的時間延遲，這是由于控制回路的較長的時間常數，或者，分別地，較慢的控制系統。

在本發明的有利的實施方案中，方法步驟通過單發動機控制裝置來執行，以便可以為進一步的發動機控制裝置節省相當大的成本。