用于控制在内燃机处的发动机制动运行的方法和装置与流程

本发明涉及一种用于控制在机动车中的内燃机即发动机处的发动机制动运行(Motorbremsbetrieb)的方法，其中，所述发动机利用燃料的直接喷射系统来运行并且在排气系统中设置有可控制的制动阀片以用于在所述发动机制动运行中阻挡排气，以及此外所述发动机带有排气再循环设备，该排气再循环设备具有布置在所述制动阀片上游的排气再循环(AGR)阀以及再循环管道，该排气再循环设备将所述排气系统与所述发动机的吸入系统相连接并且在行驶运行中控制前往燃烧空气的限定的排气再循环量，其中在所述发动机制动运行中所述AGR阀依赖于所述发动机的至少一个预定的运行参数被开启，以及涉及一种用于实施用于控制在用于机动车的内燃机即发动机处的发动机制动运行的方法的装置，该装置具有：利用直接喷射系统来运行的发动机；在排气系统中可控制的制动阀片；排气再循环设备，其具有再循环管道以及布置在所述制动阀片上游的AGR阀，其中，所述再循环管道将所述排气系统与所述发动机的吸入系统相连接。

背景技术：
对于在排气系统中带有制动阀片(Bremsklappe)的高度压缩的内燃机，在滑行运行(Schubbetrieb)(发动机制动运行)中可在燃烧室中出现高的温度，其如有可能对于直接喷射系统(Direkteinspritzung)的喷射阀可能是有害的。通过文件DE19847388B4已知即使在发动机制动运行中也喷射燃料以冷却喷射阀。

技术实现要素：
本发明的目的在于指出一种方法，借助于其可在没有结构上的额外花费的情况下抵抗尤其喷射阀的过热。此外提出了一种用于实施该方法的有利的装置。该目的通过用于控制在机动车中的内燃机即发动机处的发动机制动运行的方法来实现，在其中，所述发动机利用燃料的直接喷射系统来运行并且在排气系统中设置有可控制的制动阀片以用于在所述发动机制动运行中阻挡排气，以及此外所述发动机带有排气再循环设备，该排气再循环设备具有布置在所述制动阀片上游的排气再循环(AGR)阀以及再循环管道，该排气再循环设备将所述排气系统与所述发动机的吸入系统相连接并且在行驶运行中控制前往燃烧空气的限定的排气再循环量，其中在所述发动机制动运行中所述AGR阀依赖于所述发动机的至少一个预定的运行参数被开启，其中所述AGR阀在所述发动机制动运行中依赖于直接喷射系统的喷射嘴的温度以限定或者预定的方式来打开。此外该目的通过用于实施用于控制在用于机动车的内燃机即发动机处的发动机制动运行的方法的装置来实现，该装置具有：利用直接喷射系统来运行的发动机；在排气系统中可控制的制动阀片；排气再循环设备，其具有再循环管道以及布置在所述制动阀片上游的AGR阀，其中所述再循环管道将所述排气系统与所述发动机的吸入系统相连接，其中所述AGR阀如此构造并且/或者与电子控制器相联结，即使得所述AGR阀在所述发动机制动运行中取决于所述发动机的直接喷射系统的喷射嘴的温度以限定并且/或者预定的方式被开启。根据本发明提出在发动机制动运行中排气再循环设备的AGR阀依赖于内燃机的至少一个限定的运行参数以限定或者预定的方式被或多或少地开启(aufsteuern)。令人意外地表明，由此可避免在喷射阀处的临界的(kritisch)温度，其中发动机制动功率轻微地减小。在此以下可视为尤其有利，即在已存在排气再循环设备的情况下仅需要对现存的控制器进行软件更改，因此该方法如有可能也可没有问题地对现存的内燃机进行改型。在本方法的一种特别简单的实施中，AGR阀可在发动机制动运行中依赖于内燃机的转速以限定并且/或者预定的方式被或多或少地打开，尤其以这样的方式打开，即使得在发动机制动运行期间不同的转速或者不同的转速范围与AGR阀的不同的打开程度相关联。例如对于作为AGR阀的AGR阀片，可在第一高的转速时比在与此相对更低的转速时预定更大的打开角度。打开程度的逐渐的调整在此例如可以线性地但也可以逐级的方式来进行。由此以在内燃机低的转速范围中优选更高的制动功率和在内燃机的较高的转速范围中较低的制动功率的情况下实现与相应出现的排气质量流和压力比(Druckverhaltnis)进行相对简单的匹配。备选地或者附加地，AGR阀可在发动机制动运行中依赖于直接喷射系统的喷射嘴的优选相应地实际地预定的并且/或者被确定的并且/或者探测的温度以限定或者预定的方式或多或少地打开，尤其以这样的方式打开，即使得喷射嘴的不同的温度或温度范围同样与AGR阀的不同的打开程度相关联并且/或者在到达预定的温度阈值时AGR阀被完全打开。例如可设置成，从发动机制动运行的启动开始AGR阀的打开梯度(Öffnungsgradient)随着喷射嘴的温度的提升而增加，直到在到达限定的阈值温度时AGR阀被完全打开且保持所预定的持续时间。此外，为了在发动机制动运行开始时获得尽可能高的制动功率，可在时间延迟的情况下才打开AGR阀，也就是说从制动阀片被闭合开始在限定的时间间隔之后才打开AGR阀。由此为了全(voll)制动功率利用喷射嘴的温度惯性(Temperatur-Beharrungsvermögen)直到出现临界的温度界限并且然后才操控AGR阀。但是原则上，AGR阀也可在发动机制动运行开始后不久已经被打开。在该方法的一种特别有利的改进方案中，可通过结合内燃机的多个限定或者预定的运行参数来如此控制AGR阀的打开，即使得在发动机制动运行中保持内燃机的限定的转速。由此藉由以下方式通过AGR阀以受限的程度获得机动车在惯性运行中的速度调节，即藉由(例如以相对于温度控制叠加的方式)如此调节发动机制动运行，即使得限定的例如通过调节设备设定的转速被保持。在此如果不应低于所设定的速度确切说内燃机的转速，那么也可通过AGR阀来控制制动功率的降低。此外可以已知的方式在发动机制动运行中通过直接喷射来实施作为辅助喷射的经限定的燃料量，其中，该措施可以设计成用于获得更高的制动功率并且/或者用于在喷射嘴处的温度下降。具体地，为了实施该方法可设置任何控制系统(例如控制器或者控制器联合)，借助于该控制系统其中操控排气再循环设备的AGR阀。在发动机制动运行中发动机制动运行模式可以被添加给控制器或者由该控制器来添加发动机制动运行模式，该发动机制动运行模式至少依赖于转速传感器并且/或者温度传感器以及在排气系统中的制动阀片的闭合的信号来控制AGR阀的打开。内燃机并且/或者喷射阀并且/或者吸入空气的温度值可以作为温度信号输送给控制器，其中例如可设置成，AGR阀可在到达所限定的温度阈值时才被打开。温度值可以从温度模型或者特性曲线中提取并且/或者从等效参量(Ersatzgröße)(例如转速)中导出并且/或者原则上也可借助于温度传感器来探测温度值。最后，内燃机可以已知的方式利用排气涡轮增压系统来运行，其中，制动阀片定位在排气涡轮之前或之后，然而定位在排气再循环设备的分支的再循环管道下游。利用装置得出的优点之前已经详细评价过，从而对此参考之前所作的阐述。附图说明接下来根据所附的示意性的图纸来详细阐述本发明的实施例。图1作为方框电路图显示了具有多个缸体的直列式内燃机，其带有排气涡轮增压系统和排气再循环设备以及带有布置在排气系统中用于控制发动机制动运行的制动阀片；以及图2显示了一个图表，其示出在内燃机的喷射阀处由排气再循环设备的AGR阀的打开所影响的发动机制动运行、瞬时制动功率以及温度变化过程。部件列表1内燃机2喷射阀3排气歧管4排气管道5控制器6制动阀片7排气涡轮8进入管道9压缩机10增压压力管道11吸入分配器12再循环管道13排气再循环阀n发动机转速TE喷射阀的温度MB发动机制动运行的信号MBL发动机制动功率。具体实施方式在图1中示出了内燃机1(例如柴油机)，其在此带有仅仅示例性的6个缸体以及通过仅象征性表示的喷射阀2将燃料直接喷射到缸体的燃烧室中的直接燃料喷射系统。内燃机1具有仅部分示出的带有排气歧管3和排气管道4的排气系统。将可通过电子控制器5控制的制动阀片6插入到排气管道4中。内燃机1利用排气涡轮增压系统来运行，其中，排气涡轮增压器以其排气涡轮7集成到排气管道4中。排气涡轮增压器的压缩机8通过仅仅象征性表示的进入管道9来吸入燃烧空气并且通过增压压力管道10和吸入分配器11将燃烧空气输送到内燃机1的燃烧室。在排气歧管3和吸入分配器11之间设置有排气再循环管道12，在排气冷却器(未示出)附近将排气再循环(AGR)阀13插入到排气再循环管道中。AGR阀13根据内燃机1的运行数据通过控制器5来控制。AGR阀13例如可以是任意的阻断元件或者节流元件，其例如借助于比例阀来操控。喷射嘴2联接到燃料喷射装置(例如共轨)处并且在直接喷射方法中喷射通过控制器5所确定的燃料量。应理解的是，只要没另外说明，内燃机及其运行设备可以是通常的结构型式和设计。正常的发动机制动运行例如通过脚踏开关(未示出)来激活，其中，信号MB传输给控制器5并且该控制器操控或者关闭制动阀片6。在此，在正常的发动机制动运行中，AGR阀13关闭并且燃料喷射中断。除了很多的运行参数之外，借助于转速传感器将内燃机1的转速n输送给控制器5以及例如以模型为基础或以从等效参量导出的方式或者通过布置在喷射阀2处的温度传感器将温度信号TE输送给控制器5。将带有发动机制动运行模式的软件添加给控制器5，该发动机制动运行模式在发动机制动运行已激活且制动阀片6已闭合的情况中依赖于喷射阀2的预定的温度TE并且/或者依赖于内燃机1的瞬时的转速n来逐渐或者连续地或多或少地打开AGR阀13并且该发动机制动运行模式此外通过喷射阀2控制燃料的辅助喷射。如果在喷射阀2处到达限定的温度界限并且/或者在发动机制动运行中存在限定的发动机转速n，那么在经过所限定的时间间隔(短暂的全发动机制动功率)后开启AGR阀13，由此排气将通过再循环管道12再循环并且在AGR阀13上游的排气背压伴随着发动机制动功率的减少而降低。同时，可通过喷射阀2来提前或者延迟地控制燃料的辅助喷射以用于喷射阀的附加的冷却。根据图2的图示例如显示了在发动机制动运行中排气再循环对喷射阀2的温度TE的影响，因此可避免在该处有害的过热温度。实线MB描述了制动阀片6的状况，通过信号MB以从0%开始到100%的方式来闭合制动阀片以便引发发动机制动运行。虚线TE显示了接着发生的喷射嘴2的温度的上升，其中，在AGR阀13逐渐打开之前可经历时间间隔t，如其利用点划线13所示的那样。AGR阀13的打开引起了根据线MBL的发动机制动功率的减少并且同时导致温度TE不继续上升。如所实施的那样，AGR阀13的打开也由内燃机的转速n影响，从而例如可设置成AGR阀13随着转速n增加继续开启(在图示中未示出)并且与此相关联地排气背压继续降低或者还保持恒定。通过所描述的AGR阀13的操控在滑行运行中可通过控制器5在受限的范围内也引起机动车的转速调节或者速度调节，其中，与调节设备(未示出)结合的控制器通过以下方式维持所设定的发动机转速n，即使得AGR阀13以所限定的程度被或多或少地开启。应理解的是，在喷射阀2处的温度阈值在此具有优先权并且在到达温度阈值时中断调节功能。在通过信号MB以及通过打开制动阀片6来取消发动机制动运行时，在通过控制器5再次控制内燃机1的正常的运行之前，首先同时关闭AGR阀13。本发明不限于所说明的实施例。因此在一个简化的实施方案中，也可仅使用转速信号n如有可能与辅助喷射相结合，以避免在发动机制动运行中在喷射阀2处的临界的过热温度。排气涡轮增压系统如有可能也可通过带有低压排气涡轮增压器和高压排气涡轮增压器的分级增压系统(Registeraufladung)来实现；如有可能也可不设置内燃机的排气涡轮增压系统。用于控制排气再循环设备的AGR阀13的另外的参量可以是用于排气阀片6上游的排气背压、排气温度、缸体进入温度、内燃机的温度等的传感器。这些参数中的一些反正已经存储在常规的控制器5中并且可相应地被评价。控制器5可基本上是发动机控制器，然而优选是独立于发动机控制器的带有所描述的输入n、MB、TE等的电子控制器。