专利名称：内燃机的运行方法和内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的内燃机的运行方法。本发明此外还涉及一种按照权利要求11的前序部分所述的内燃机。
背景技术：
实践中公知的燃油喷射共轨式内燃机的每个气缸具有至少一个喷油器，其中每个喷油器包括喷嘴和磁阀。磁阀在没有通电即没有电流的状态下是关闭的，因此没有燃油通过喷嘴进入到内燃机的各个气缸中。相反，当磁阀通电时，各磁阀就开启，由此确定了向各个气缸中喷油的开始。磁阀打开的时间长短和内燃机的燃油压力一起决定了在内燃机的各个气缸中喷射的燃油量，其中在共轨式内燃机中各个气缸的燃油压力是相同的，因此对于各个喷油器来说燃油压力也是相同的。实际上在共轨式内燃机中燃油压力由泵产生并且通过公共的压力分配管(轨)输送到各个喷油器。从实践中已经知道，为了根据内燃机的燃油压力及喷油量和喷油器特性曲线族来运行内燃机，就要确定出对于内燃机全部磁阀因而对全部喷油器是相同的开启持续时间，其中从该对于全部气缸都相同的喷油器开启持续时间中并基于内燃机的每个气缸单独的修正特性曲线族确定出喷油器的因而是磁阀的针对各单独气缸的开启持续时间。由此已经可以使内燃机的各单个气缸中的喷油量单独地匹配并且由此保证了内燃机气缸上具有确定的负荷分配。
在实际中，每个气缸的单独的修正特性曲线族通常在内燃机的整个运行期间是恒定的或者说是始终相同的。但是由于在内燃机的运行期间上例如由于不同的磨损可以使气缸的特性改变，因此在采用总是相同的、单个气缸的修正特性曲线族时就会与在内燃机气缸上所希望的负荷分配出现偏差。这是有缺点的。
发明内容
从此出发，本发明要解决的问题是提供一种运行内燃机的新颖的方法和一种相应的内燃机。
该问题通过权利要求1所述的内燃机的运行方法来解决。按照本发明，单个气缸的修正特性曲线族根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度被自动地匹配。
根据本发明建议了使单个气缸的修正特性曲线族根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度自动地匹配。由此为内燃机的气缸提供自学的或者适应性的修正特性曲线族，从而可以在内燃机的整个运行中维持气缸上所希望的负荷分配。气缸的修正特性曲线族与气缸的实际状态相匹配，其中这种匹配是根据在气缸上测量的废气温度自动地进行。由此可以明显改善内燃机的运行。
按照本发明的一个有利的改进方案，当存在内燃机的固定工作点时，才测量每个气缸的废气温度，其中从该测量的单个气缸的废气温度确定出温度平均值，其中对于每个气缸计算出该测量的单个气缸的废气温度与该温度平均值的温度偏差，以及其中依据该单个气缸的温度偏差对每个气缸确定出相应喷油器开启持续时间的修正值，基于该修正值使各个单独气缸的修正特性曲线族自动匹配。
本发明的内燃机在权利要求11中限定。
本发明的优选的改进方案由从属权利要求和以下的说明中给出。本发明的实施例将对照附图详细说明，但是本发明不局限于这些实施例。
图1示出了按照本发明的内燃机运行方法的框图。
以下参照图1更详细地说明本发明。图1示出了本发明的运行多缸内燃机的方法的框图或信号流程图，其中的内燃机优选为共轨式柴油机。本发明的方法原则上划分为三个主步骤10、11和12，后面将对其进行详细说明。主步骤10和11涉及现有技术中已知的运行内燃机的方法。主步骤12包含了内燃机运行方法的发明的实质性细节。
在本发明的方法的主步骤10中，在步骤13中询问每工作行程的喷油量和在步骤14中询问内燃机的燃油压力。在步骤13和14中被询问的内燃机运行参数，即每工作行程的喷油量和燃油压力，对于每个气缸都是相同的并且作为输入端参数供给到内燃机的喷油器特性曲线族15。喷油器特性曲线族15依据该对于每个气缸都是相同的每工作行程的喷油量和燃油压力在步骤16中给出内燃机喷油器的开启持续时间，该开启持续时间对于所有气缸由此也对所有喷油器或者各喷油器的磁阀都是相同的。
在本发明的方法的主步骤11中，还是在步骤13和14中询问内燃机的每工作行程的喷油量和燃油压力，其中该被询问的内燃机运行参数对于所有气缸是相同的并且输送给单个气缸的修正特性曲线族171至17N。N对应于内燃机的气缸数并由此对应于单个气缸的修正特性曲线族的数量。单个气缸的修正特性曲线族171至17N中的每个都根据在步骤13和14中被询问的对于所有气缸都是相同的运行参数在步骤18中给出各个气缸的喷油器或者其每个喷油器的开启持续时间的单个气缸的修正值。在主步骤10的步骤16中提供的对于所有喷油器都是相同的开启持续时间将与在步骤18中提供的各喷油器的开启持续时间的单个气缸的修正值进行求和计算，以便在步骤19中为所有喷油器提供单个气缸的开启持续时间。作为步骤19的结果则为每个气缸的每个喷油器或者每个磁阀提供单个气缸的开启时间，以便单独地确定每个气缸的喷油持续时间并且因此在内燃机的气缸上建立确定的负荷分配。
应该注意，每个单个气缸的修正特性曲线族171至7N一般对于固定数量的特性曲线族工作点(其分别通过一定的每工作行程的喷油量和一定的燃油压力来限定)分别包含相应气缸的各喷油器的开启持续时间的单个气缸的输入值(Eintrag)或者修正值。如果在步骤13和14中询问的运行参数在修正特性曲线族中没有显示在特性曲线族工作点上，那么对于这些运行参数要对在修正特性曲线族中显示出的特性曲线族工作点进行内插法或者外插法计算。
为了确定气缸的喷油器的单个气缸的开启时间，如已经提及的那样，在主步骤10中，根据内燃机的每工作行程的喷油量、燃油压力以及喷油器特性曲线族确定出对于所有喷油器都是相同的开启持续时间，该开启持续时间与单个气缸的修正值一起计算，该修正值在主步骤11中是根据工作行程的喷油量、燃油压力以及单个气缸的修正特性曲线族确定的。
根据本发明建议了在内燃机的运行方法的主步骤12中使单个气缸的修正特性曲线族171至7N根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度自动地匹配。由此提供适应性的或者自学的修正特性曲线族171至7N，其保证了在内燃机的整个运行中维持内燃机气缸上所希望的工作分配。
在主步骤12中，将在步骤20中检查是否存在内燃机的固定工作点。为此，在步骤21中对与喷射相关的内燃机运行参数进行询问。这些与喷射相关的内燃机运行参数尤其涉及内燃机的每工作行程的喷油量和/或燃油压力和/或转速。在步骤20中检查是否该与喷射相关的运行参数在预定的时间期间中是大约恒定的或者位于预定的极限值以内。如果是这种情况，就推断为存在内燃机的固定工作点并且在主步骤12内分支到步骤22。
在步骤23和24中被询问的或者确定的内燃机特征参数作为输入参数输送到步骤22。因此在步骤23中确定内燃机所有气缸的单独的废气温度，其中相应的单个气缸的废气温度作为输入参数输送到步骤22。在步骤24中，由所有在步骤23中测量的单个气缸的废气温度计算出温度平均值。该温度平均值也与单个气缸的废气温度一样作为输入参数输送到步骤22。在步骤22中，确定出在步骤23中询问的单个气缸的废气温度和在步骤24中计算的温度平均值之间的单个气缸的温度偏差。
在主步骤12的步骤25中，由该为每个气缸计算的温度偏差为内燃机的每个气缸确定各喷油器开启持续时间的修正值，其中为此将单个气缸的温度偏差与在步骤26中被询问的比例因子一起计算。该比例因子优选对所有气缸都是相同的，但是也可以针对各气缸是不同的。在步骤25中确定的各个喷油器开启持续时间的单个气缸的修正值对于各个在步骤20和21中确定的固定工作点是有效的，该固定工作点通过每工作行程的喷油量和/或燃油压力等确定。
该在步骤25中确定的各个喷油器开启持续时间的单个气缸的修正值优选在步骤27中与单个气缸的修正值的平均值相关联，其中该在步骤25中计算的单个气缸的修正值的平均值在主步骤12的步骤28中提供或者询问。因此在步骤27中确定出在步骤25中计算的喷油器开启持续时间的单个气缸的修正值和在步骤28中提供的单个气缸的修正值的平均值之间的单个气缸的修正值偏差。依据该单个气缸的修正值偏差使单个气缸的修正特性曲线族171至7N自动匹配。
为了使单个气缸的修正特性曲线族171至7N自动匹配，根据在步骤27中提供的单个气缸的修正值与其平均值的修正值偏差和根据在步骤20和21中确定的内燃机工作点进行反向的内插法或者外插法计算，以便使单个气缸的修正特性曲线族171至7N的输入值自动匹配。因此，如上已述，在单个气缸的修正特性曲线族171至7N中为通过一定的燃油压力和一定的每工作行程的喷油量确定的一定数量的特性曲线族工作点寄存了一些作为各个气缸的喷油器开启持续时间的单个气缸的修正值使用的输入值。但是在主步骤12中确定的单个气缸的修正值或者修正值偏差通常是为那些没有在修正特性曲线族171至7N显示的工作点而被确定的。在反向的内插法或者外插法计算中，这些输入值或者修正值是为单个气缸的修正特性曲线族171至7N的这样的特性曲线族工作点进行匹配，即这些特性曲线族工作点与在主步骤12中为其确定了相应的单个气缸的修正值或者修正值偏差的工作点是相邻的。
在反向的内插法或者外插法计算中，位于与主步骤12的工作点较近的这种特性曲线族工作点的输入值或修正值比位于更远的特性曲线族工作点的输入值或修正值被更强程度地匹配或者改变。这种反向的内插法或者外插法计算在步骤29中进行，以便最终使修正特性曲线族171至7N的输入值或修正值自动匹配。在该处应该指出，在按照步骤29进行的反向的内插法或者外插法计算中采用每工作行程的喷油量以及燃油压力这些运行参数的被过滤的值。为此，优选在由步骤21考虑的持续时间上确定这些运行参数的平均值，在该持续时间内运行参数必须是大约恒定的或者必须位于预先给的极限值内。
在本发明的方法的主步骤12的步骤30中，对用于确定单个气缸的废气温度的传感器的状态进行询问。在接下来的步骤31中检查是否各个传感器按照规定工作，其中经步骤29对单个气缸的修正特性曲线族171至7N的匹配是仅当在步骤31中确定了传感器是按照规定工作后才进行。否则就没有进行修正特性曲线族171至7N的匹配。
在本发明的方法的主步骤12的步骤25中，对于在步骤25中确定的修正值优选考虑最大值或极限值，并且是这样考虑，即当修正值超过各最大值时将该各最大值作为修正值使用。该最大值或极限值在内燃机的所有运行状态上都可以是恒定的。但是优选的是在步骤25中考虑取决于工作点或者运行负荷和由此取决于喷油量的最大值或极限值。
按照本发明，在步骤23中测量的气缸废气温度上可以施加偏移量。这种用于内燃机气缸的偏移量将按照步骤32准备好并且与在步骤23中测量的各个气缸的废气温度求和叠加。这种偏移量的大小优选对所有的内燃机气缸是不同的。
因此，借助于本发明的方法，在内燃机的运行上，单个气缸的修正特性曲线族根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度被自动地或自发地适应性匹配。由此可以均衡在内燃机运行中出现的内燃机特定气缸的部件的不同程度的磨损，以便在整个运行中在内燃机气缸上保持所希望的负荷分配。其中一方面可以在所有内燃机气缸上建立均匀的工作分配或者另一方面可以在气缸上建立变化的工作分配。在气缸区域中的负荷越高，就有越多的燃油被喷入该气缸中，从而在该气缸上出现的废气温度也越高。
按照主步骤10和11对内燃机气缸的喷油器的单个气缸的开启持续时间的确定和按照主步骤12对单个气缸的修正特性曲线族的适应或匹配是在相互分开的状态下进行的，但是也可以平行地或同时地进行。因此一方面可以实现修正特性曲线族与内燃机变化的条件或者状态保持持续的适配，另一方面可以保证在不是固定的运行条件下也能够快速确定喷油器的单个气缸的开启持续时间。
标号表10 主步骤11 主步骤12 主步骤13 步骤14 步骤15 喷油器特性曲线族16 步骤17 喷油器特性曲线族18 步骤19 步骤
20 步骤21 步骤22 步骤23 步骤24 步骤25 步骤26 步骤27 步骤28 步骤29 步骤30 步骤31 步骤32 步骤
权利要求
1.多缸内燃机的尤其是共轨内燃机的运行方法，其中每个气缸配置至少一个喷油器，在所述方法中依据内燃机的喷油量、燃油压力和喷油器特性曲线族确定对于所有喷油器都相同的开启持续时间，和根据该对于所有喷油器都相同的开启持续时间、该喷油量、该燃油压力和每个气缸的单独的修正特性曲线族确定出喷油器的单个气缸的开启持续时间，其特征在于，所述单个气缸的修正特性曲线族根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度被自动地匹配。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，当存在内燃机的固定工作点时，才测量每个气缸的废气温度，和基于该测量的废气温度使单个气缸的修正特性曲线族自动匹配。
3.如权利要求2的方法，其特征在于，当与喷射相关的内燃机运行参数尤其是内燃机的喷油量和/或燃油压力和/或转速在预定的时间期间内是大约恒定的或者位于预定的极限值以内时，则存在内燃机的固定工作点。
4.如权利要求1至3中一个或多个的方法，其特征在于，确定出所有测量的单个气缸的废气温度的温度平均值，计算出测量的单个气缸的废气温度与该温度平均值之间的单个气缸的温度偏差，依据这些单个气缸的温度偏差为每个气缸确定出喷油器开启持续时间的修正值，和根据这些修正值使单个气缸的修正特性曲线族被自动地匹配。
5.如权利要求4的方法，其特征在于，确定出修正值的最大值或极限值，其中如果修正值超过各自的最大值，则将该各自的最大值作为修正值使用，其中极限值或最大值尤其取决于喷油量。
6.如权利要求4或5的方法，其特征在于，确定出所有单个气缸的修正值的平均值，计算出修正值与该平均值的单个气缸的修正值偏差，依据这些修正值偏差使单个气缸的修正特性曲线族自动地匹配。
7.如权利要求4至6中一个或多个的方法，其特征在于，为了使单个气缸的修正特性曲线族匹配，根据单个气缸的修正值或修正值偏差和根据本身已经被确定的喷油量和燃油压力，进行反向的内插法或者外插法计算。
8.如权利要求7的方法，其特征在于，位于与已经确定了单个气缸的修正值或修正值偏差的工作点较近的那些特性曲线族工作点的单个气缸的修正特性曲线族的输入值或修正值比位于更远的特性曲线族工作点的输入值或修正值被更强程度地匹配。
9.如权利要求1至8中一个或多个的方法，其特征在于，检查用于探测每个气缸的废气温度的传感器是否按规定地工作，并且只有在相应的传感器按规定地工作时，才使单个气缸的修正特性曲线族匹配。
10.如权利要求1至9中一个或多个的方法，其特征在于，至少一个气缸的被测量的废气温度上施加了偏移量。
11.多缸内燃机，尤其是共轨式内燃机，其中每个气缸配置了至少一个喷油器，并且包括装置，该装置依据喷油量、燃油压力和喷油器特性曲线族确定出对于所有喷油器都相同的开启持续时间，并且根据该对于所有喷油器都相同的开启持续时间、该喷油量、该燃油压力和对于每个气缸的单独的修正特性曲线族确定出喷油器的单个气缸的开启持续时间，其特征在于，设有一种装置，该装置使按照权利要求1至10中一个或多个所述的单个气缸的修正特性曲线族自动地匹配。
全文摘要
本发明涉及一种多缸内燃机的尤其是共轨内燃机的运行方法，其中每个气缸配置至少一个喷油器，在所述方法中依据内燃机的喷油量、燃油压力和喷油器特性曲线族确定出对于所有喷油器都相同的开启持续时间，和根据该对于所有喷油器都相同的开启持续时间、该喷油量、该燃油压力和每个气缸的单独的修正特性曲线族确定出喷油器的单个气缸的开启持续时间。按照本发明所述单个气缸的修正特性曲线族根据在内燃机运行中对每个气缸所测量的废气温度被自动地匹配。
文档编号F02D41/14GK1896477SQ20061010303
公开日2007年1月17日 申请日期2006年7月6日 优先权日2005年7月6日
发明者F·胡斯利克, H·米勒 申请人:曼·B及W柴油机公开股份有限公司