用于使内燃机工作的方法及内燃机的制作方法

文档序号:9308257
用于使内燃机工作的方法及内燃机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的用于使内燃机工作的方法以及根据权利要求10前序部分的内燃机。
【背景技术】
[0002]这一类的方法和内燃机在DE 10 2011 012 093 Al中已经作了公开。在其方法中,借助内燃机点火装置,尤其是点火变压器在至少一个内燃机燃烧室内形成多个火花。该多个火花用于对至少一个燃烧室内的燃料-空气混合物进行点火,从而点燃燃料-空气混合物。
[0003]此外,在该方法中对至少一个火花的燃烧时长进行确定。同时,至少根据所述至少一个火花燃烧时长对内燃机的实际工作状况和给定工作状况的差异进行确定。通过实施至少一种措施对该差异进行补偿,对此,该措施影响至少一个燃烧室内的燃料-空气混合物的燃烧过程。为实施该方法,内燃机例如包含一个计算装置,该计算装置通常为内燃机的控制器或者发动机控制器。计算装置被设计用于实施该方法。

【发明内容】

[0004]本发明的任务在于,继续开发一种上述类型的用于使内燃机工作的方法及其内燃机,并使得内燃机可以特别有效地工作。
[0005]该任务通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求10特征的内燃机加以解决。具有符合目的且并非不重要的改进形式的本发明的有利实施形式在其他的权利要求中加以说明。
[0006]为了创建一种权利要求1前序部分所述类型的方法,借助该方法可以使内燃机特别有效地工作,根据本发明规定,对在时间上而言的(按时间先后顺序的)第一个火花的至少一个燃烧时长进行确定。根据所确定的所述至少一个燃烧时长,对在时间上而言的所述第一火花分配第一火花类型或者第二火花类型。如果对其中一种火花类型的频率(频度)进行表征的值超过某个阈值,则采取所述至少一种措施对实际工作状态与期望的给定工作状态(额定/目标工作状态)之间的差异进行补偿。
[0007]换言之,在该方法中将识别所述第一火花是第一火花类型还是第二火花类型的火花。例如,如果第一火花属于第一火花类型,则第一火花为所谓的表面放电火花,该类型的火花仅具有相对较短的燃烧时长。如果第一火花为第二火花类型的火花,则第一火花例如为所谓的空气火花,该类型的火花相对于表面放电火花具有实质上更长的燃烧时长。
[0008]如果形成了表面放电火花,则相比空气火花而言存在更大的燃料-空气混合物在至少一个燃烧室内未按期望点火的风险,因而会导致未按期望点燃或者甚至无法点燃。因此可能会出现燃烧断火,这会影响内燃机的运转平稳以及有效工作。
[0009]在该方法中,现在可以可靠且有效地识别第一火花是表面放电火花还是空气火花。由此通过实施至少一种措施可以对燃烧室内燃料-空气混合物的燃烧的边界条件进行影响和调节,并使得不会或者不再形成表面放电火花以及由此导致的燃烧断火。因此可以对内燃机进行适应性控制和/或调节,借助该控制过程可以使内燃机的工作点向稀薄分层充气工作点的方向继续移动,而不会因较大数量的具有不期望的较短燃烧时间的表面放电火花而形成重大(不利)影响。因此,该方法可以在具有非常高的工作平稳性的条件下使得内燃机形成特别有效且节省燃料的工作状况。
[0010]尤其是,借助该方法可以在分层充气工作中实现直喷汽油发动机的喷射燃烧方法。但同时可以想到的是,也可以有效地实现其他的工作类型,例如均质气体工作、均质-稀薄气体工作、低温运转、热态运转、用于加热至少一个排气处理装置的加热工作和/或者均质-分层工作。
[0011]对于直喷汽油发动机,尤其在稀薄分层充气工作状况下使用喷射燃烧法存在较高的燃烧断火风险。借助该方法,通过在个性化边界条件下调整燃烧,尤其是借助点火装置对燃料-空气混合物调整其点火过程,可以对燃料-空气混合物在稀薄分层充气工作状况以及其他类似工作类型下的点火能力进一步进行优化。
[0012]如果内燃机具有多个形式尤其为气缸的燃烧室,则比较有利的方法是,对气缸进行选择或者个性化地针对某个气缸实施该方法。这意味着,每个燃烧室可以独立于其他的燃烧室调整针对该燃烧室的边界条件,以便在每个燃烧室中实现稳定的燃烧,并将燃烧断火的频率保持在特别低的状态,以及稳定燃料-空气混合物的燃烧状态,尤其是在分层充气工作状况下的燃烧状态。对此规定,针对每个燃烧室个性化地以及独立于其他燃烧室地实施至少一种影响其燃烧的措施。此外还规定,可以针对每个燃烧室实施不同的措施,以便针对其控制性边界条件对每个燃烧室进行个性化的调整。由此尤其可以实现特别大的稀薄能力,这可以使得燃料消耗特别低。此外,可以在实现非常良好的燃料-空气混合物燃烧能力的情况下同时实现特别高的排气再循环率。因此,内燃机仅需要排放特别低的排气和颗粒物。
[0013]在本发明的一种特别有利的实施形式中,表征由点火装置确定的燃烧时长的信号和/或表征火花类型的频率的信号由点火装置提供,并传输给和点火装置不一样的其他计算装置,尤其是内燃机的发动机控制器形式的计算装置。其他计算装置可以实施所述至少一种措施,以避免出现表面放电火花或者将其频率保持在较低范围。通过点火装置和发动机控制器之间的上述功能分配,可以快速且成本低廉地实施该方法。频率或者表征频率的值的确定可以借助点火装置进行,以便降低发动机控制器的计算花费。
[0014]因此可以在点火装置和计算装置之间无需额外电缆以及无需点火装置、发动机控制器或者内燃机额外的测量技术的条件下实施该方法。由此可以将内燃机的重量、成本和结构空间需求保持在特别低的范围内。
[0015]特别有利的方案是,表征燃烧时长的信号使用一种可以对由发动机控制器向点火装置传输的控制电流的变化进行表征的信号。由此可以以特别简单和成本低廉的方式对第一火花的燃烧时长的分类进行传输。在该方法中,使用从点火装置向计算装置的信号作为反馈信号,以便确定至少一个燃烧时长的分类。对此可以使用例如已经存在的双向接口,因为供信号由点火装置向其他计算装置(发动机控制器)传输的数据传输路径也可以用于将形式为控制电流变化的信号由其他计算装置(发动机控制器)传输给点火装置。通过这一类的双向接口可以以特别简单、节省成本以及结构空间的方式确定内燃机和其至少一个燃烧室是否在期望的最佳工作点进行工作。通过分析燃烧时长可以对内燃机的一个或者多个参数针对气缸进行优化,以便实现在至少一个燃烧室内的有效燃烧。
[0016]在本发明的一种特别有利的实施形式中,燃烧时长信息的阈值可以进行变化调整。对此,该阈值可以针对不同的边界条件和/或不同的内燃机工作状况或者工作类型按照需要进行调整,以便可以在内燃机运行非常平稳的条件下特别有效地进行工作。
[0017]在本发明的另一种特别有利的实施形式中,第一火花的所述至少一个燃烧时长根据点火装置的次级电流的时间曲线进行确定。第一火花的燃烧时长可以由例如以点火线圈或者点火变压器构成的点火装置的次级线圈的放电过程的时间长度根据次级电流进行测定。次级电流的测量可以在次级线圈或者火花塞的次级回路上进行。
[0018]在本发明的另一种特别有利的实施形式中,第一火花的所述至少一个燃烧时长根据点火装置中的初级电流的时间曲线进行确定。例如,在第一火花的燃烧时长中假定初级电流值为O。由此,第一火花至重新接通初级电流的燃烧时长通过电流电平进行测定。另一可能性在于,根据初级电流的时间曲线对例如以点火线圈或者点火变压器构成的点火装置的初级线圈的充电时间或者继续充电时间的时间长度进行测定。充电和继续充电时间之间的时间长度等于第一火花的燃烧时长。由
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