[发明专利]用于驱动内燃机的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于驱动内燃机、特别是用于对内燃机进行负载调节和/或负载控制的方法，该内燃机具有：‑进气道30和发动机10，该发动机带有多个气缸Ai、Bi和在上游设置于所述气缸Ai、Bi之前的接收器80，其中，进气道30具有：‑带压缩机(51)的增压机构和用于绕过该增压机构的旁通管，其中，‑给接收器80配设发动机‑节流阀DK，给旁通管配设压缩机旁通管‑节流阀VBP；并且，在该方法中，根据工作来调节发动机‑节流阀DK和/或压缩机旁通管‑节流阀(VDPK)的位置，用于影响增压流体。根据本发明规定，特别是给进气道30配设进气道模型，借助该进气道模型来确定至少一个物质流和/或在发动机10之前的增压流体状态，且特别是基于确定结果，‑根据发动机‑节流阀DK来调节压缩机旁通管‑节流阀VDBK。

技术领域

本发明涉及一种用于驱动内燃机特别是燃气-内燃机的方法，该内燃机带有进气道和发动机，发动机带有多个气缸。本发明还涉及用于内燃机的控制机构和内燃机。内燃机在进气道中具有增压机构和用于绕过增压机构的旁通段。

背景技术

已知的是，内燃机往往使用节流机构来调节负载。内燃机即使在非机动应用情况下也日益按暂态的—即通常非静态的—方式工作，因而调节负载具有重大意义。

这特别是对于燃气内燃机来说已表明相当复杂。燃气内燃机的应用领域是移动应用—比如船只行驶领域或者载重车和重型车领域—以及是静止应用，比如整体式电厂，其特别有利地被设计用于波动式的燃气供应。

US 6,131,552普遍地公开了一种燃料控制系统，其可以根据测得的发动机工作状态来调节将燃气供应给混合腔。US 6,131,552 A的控制方法或者其它仅与负载有关的燃气配给已表明同样不够用于复杂的调节系统。

通常，空气耗费是在增压混合物中输送给内燃机的气态新鲜增压空气的量度，其中，空气耗费也允许判断出进气系统和进气过程的质量。实际空气耗费往往是在增压混合物中的在工作循环期间实际输送给发动机或其气缸的新鲜空气量比例。这种实际上的混合量参照理论上的新鲜增压量，（就自由进气的发动机而言）在环境状态下或者就增压的发动机而言，由冲程几何体积和理论增压密度求得，这里考虑到在压缩机之后或者在增压空气冷却器之后的新鲜增压状态。

有一系列因素会影响到输送给气缸的新鲜增压，比如阀门的阀控制时间或开启横截面。原则上，所述新鲜增压由用于确定发动机增压的模型来确定，在该模型之后是进气道模型。但实际上，增压混合物中输送给发动机的新鲜增压在例外情况下仅相当于理论情况。对于发动机而言，空气耗费并非恒定的数字，而是与转速且与进气道和燃烧室的当前几何情况明显相关；为了掌握这种关系，例如可以考虑合适的特性曲线族。

同样，进气道模型在发动机控制器中基本上用于通常的比如由EP 1 398 490 A2已知的内燃机。这种内燃机的共同之处是，在给进气道—在最简单的情况下作为均匀的压力容器，以便检测空气路径上的动态过程—建模情况下，作为广泛应用的基本构思，通过填充和排空方法来对也称为进气管的进气道的存储特性予以建模。在这里，进气管作为压力容器予以处理，该压力容器通过节流阀瓣被连续地填充空气，发动机通过其进气特性相应于做功冲程通过进气阀从该压力容器吸出空气。

但已表明，特别是在内燃机的暂态工作区域内在燃料品质变化情况下对燃气内燃机的燃料供应仍然非常复杂。此外，对于燃气内燃机来说，尤其是为了设计火花塞点火的燃气内燃机，已表明，负载调节通常会有问题，特别是在低负载区域内的和/或在暂态负载区域中的工作会有问题。因此，对于内燃机来说，但特别是对于燃气内燃机来说，在去掉负载和关闭节流阀阀瓣时，通常会出现压缩机喘振，如果废气涡轮增压器的压缩机因为由其输送的燃气质量流的快速减小而暂时地在其工作范围之外运行。此外，燃气发动机的负载接通潜力会非常有限，如果其在静态工作中曾打开过。