[发明专利]运行多缸内燃机的方法

说明书

现有技术

本发明涉及一种运行多缸内燃机的方法，所述多缸内燃机特别是一种直喷式内燃机，其中，燃料在第一运行方式下在一压缩阶段中以及在第二运行方式下在一进气阶段中经一个高压喷射阀喷入该燃烧室中，其中，在这些运行方式之间进行转换，并对内燃机的各缸的转矩进行一致调节，在第一运行方式下，汽缸一致调节借助于一调节器进行。此外，本发明还涉及一种内燃机，特别是一种直喷式内燃机，其带有一个燃烧室，燃料可在第一运行方式下在一压缩阶段中以及在第二运行方式下在一进气阶段中经一个高压喷射阀喷入该燃烧室，该内燃机带有一用于进行运行方式转换的控制装置，还带有一用于至少在第一运行方式下进行汽缸一致调节的调节器。最后，本发明还涉及一种控制装置，该装置用于所述内燃机。

这种将燃料直喷入一内燃机燃烧室中的系统一般是公知的。在此分为第一运行方式和第二运行方式。第一运行方式为一种所谓分层燃烧方式，第二运行方式为一种所谓均质燃烧方式。分层燃烧特别适用于小负荷，而均质燃烧适用于内燃机大负荷。

在分层燃烧时，燃料在内燃机的压缩阶段下喷入燃烧室的方式为，在点火时刻，一团燃料云处在在紧邻火花塞的附近。这种喷射可以以不同的方式实现。因此，可以使喷入的燃料云在喷入时以及刚一喷入后已经位于火花塞附近，并由该火花塞点火。也可以利用一种电荷运动将喷入的燃料云向火花塞输送，然后再点燃。在这两种燃烧方法中，都没有均匀的燃料分布，而是分层充气。

分层燃烧的优点在于可以用非常小的燃料量实现较小的内燃机负荷。不过，较大的负荷不能通过分层燃烧实现。

在适用于这种较大负荷的均质燃烧中，燃料在内燃机进气阶段中喷入，因此会发生涡流，从而很容易在燃烧室中实现燃料分布。就此而言，均质燃烧运行方法大致与内燃机的一种燃料以通常方式喷入进气管中的运行方法相应。根据要求，也可以在较小负荷下采用均质燃烧。

在分层燃烧中，节气阀在通向燃烧室的进气管中被大大打开，燃烧基本上只由待被喷入的燃料量来控制和/或调节。在均质燃烧时，节气阀根据所需转矩被打开或关闭，喷射的燃料量根据吸入的空气量进行控制和/或调节。

此外，在这两种运行方式中，即，在分层燃烧和均质燃烧中，喷入的燃料量还要根据若干运行参数控制和/或调节到节省燃料、减少排气等等的最佳值。这种控制和/或调节由内燃机的控制装置进行，在这两种运行方式中是不同的。

在直喷式内燃机中，燃料通常由一高压喷射阀喷入内燃机的燃烧室中。由于加工公差和磨损，高压喷射阀的开启压力不同。因为在高压喷射阀上由一个共用的高压存储器提供相同的喷射压力，所以，在各燃烧室中喷入的燃料量不同，这会导致内燃机的运行不平稳，导致废气排放增多，还会导致燃料消耗的增加。

为了通过用于燃料喷射的高压喷射阀来补偿由于加工和磨损差异而引起的对通流特性的改变，DE19828279公开了一种用于多缸内燃机的汽缸一致调节手段。在此，内燃机各缸的转矩通过改变喷入燃烧室中的燃料量来一致调节。尽可能均匀的各缸转矩输出对内燃机的平静运转、排放和消耗产生正面影响。

在DE19828279A1中建议为各缸配置一个预控制特性曲线，在内燃机运行期间测得该预控制特性曲线。在分层燃烧时，通过一个调节器进行汽缸一致调节，预控制特性曲线用于卸载汽缸一致调节的调节器并改善动力学。在均质燃烧时，采用一个由预控制特性曲线给出的喷射校正因子来校正喷射时间。调节器的输出参数在均质燃烧时在时间上是恒定的，即，调节器是无效的，汽缸一致调节是受控进行的。

然而，在DE19828279A1中，均质燃烧时的受控汽缸一致调节只针对静态流量误差进行，这就是说，它只利用于大的喷射时间。动态流量误差没有被考虑。通过这种方法可以校正长时间喷射时(即，内燃机必须产生大的转矩并且负载运行时)各缸的转矩误差。而在短喷射时间(例如内燃机怠速时)的情况下，对转矩误差没有足够地补偿，这导致内燃机的不平稳和不均匀的运转。

本发明的任务是改善汽缸一致调节，使其不仅在长喷射时间、而且在短喷射时间的情况下，不仅在内燃机的第一运行方式下、而且在内燃机的第二运行方式下都可以校正各缸的转矩误差。

为了完成本发明的任务，基于本说明书开头时所述的现有技术本发明建议：—在多个运行点上测出校正各缸转矩误差所需的喷射校正因子，

并将其储存起来，—由这些喷射校正因子求出高压喷射阀的静态流量误差和动态流

量误差，—根据所求出的高压喷射阀的流量误差来校正待喷入燃烧室的燃

料量。

本发明的优点