用于对燃料供给管道排气的方法和内燃机的制作方法

文档序号:9475913阅读:240来源:国知局
用于对燃料供给管道排气的方法和内燃机的制作方法
【专利说明】用于对燃料供给管道排气的方法和内燃机
[0001]本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分的用于对燃料供给管道排气的方法以及一种具有按照权利要求9的前序部分的直喷系统的内燃机。
[0002]在此处所述类型的方法和内燃机是已知的。内燃机的直喷系统通常具有至少一个喷射器,借此将燃料喷射到内燃机的燃烧室中。设置燃料供给管道,通过它可以向喷射器输送燃料。在喷射器上游设置高压蓄压器,它也称为所谓的共轨(Common Rail)。如果内燃机具有多个喷射器,这些喷射器则最好全部又该公共的高压蓄压器供给燃料。为了输送燃料到高压蓄压器中,设置高压栗。高压蓄压器中的压力借助于布置在高压栗上游的吸气节流阀调节。为了防止内燃机由于通过有缺陷的不再正确地关闭的喷射器不运行地供给燃料而受到损坏,在高压蓄压器和喷射器之间设置限量阀,它极限从高压蓄压器流到喷射器的燃料量。如果喷射器具有故障,使得有趋势过多的燃料流入燃烧室中,那么限量阀就动作并且中断在高压蓄压器和有缺陷的喷射器之间的流体连接。
[0003]在内燃机首次起动时或者也在维护或修理之后可能的是,尤其是在限量阀下游的燃料供给管道被通风。在起动内燃机时在这种情况下燃料供给管道中的空气被压缩。由于在此情况下必须排挤大的空气量,因此在填充被通风的燃料供给管道时大量的燃料经由限量阀流到。限量阀由此可能非人愿地动作。随后与限量阀配属的喷射器仅仅还被供给很小的或者甚至不再供给燃料量。这导致减小的功率和内燃机的不均匀的运行。因此必要时需要将内燃机多次地完全关停和降低燃料供给管道的压力。由DE10342116B4已知一种用于燃料喷射管路的排气的方法,其中喷射器在排气运行中比正常喷射运行时长得多的时间地保持打开。这样,空气可以从燃料喷射管路流入内燃机的气缸中。但是在此处也可能的是,布置在喷射器上游的限量阀以不允许的方式响应,由此产生已经描述的问题。
[0004]因此本发明的目的在于提供一种方法和一种内燃机,其没有所述的缺点,其中,尤其可以实现燃料供给管道的排气,其中避免限量阀的不允许的响应(动作)。
[0005]该目的通过提供一种具有权利要求1的步骤的方法实现。
[0006]该方法的特征在于,在高压栗下游的燃料供给管道被排气,其中,在吸气节流阀中在排气运行期间燃料的通流横截面被调整,它小于或等于一个预先确定的极限通流横截面。极限通流横截面总是小于吸气节流阀的最大的通流横截面,最好小于通常在内燃机的正常运行期间采取的通流横截面。在排气运行中由此产生减小的高压栗输送量,由此仅仅输送一个小的体积流量,它相应地可以经由至少一个限量阀流动。限量阀因此不会以不允许的方式动作,并且燃料供给管道被可靠地排气或用燃料填充。燃料供给管道中的空气被压缩和在随后的发动机运行中消除或者排到内燃机燃烧室中。因此通过在排气运行中借助于高压栗输送减小的燃料量,避免了限量阀的不允许的响应。
[0007]也优选一种方法,其特征在于,在起动内燃机时实施排气运行。优选排气运行在内燃机首次起动时实施。备选地或附加地规定,排气运行在维护或维修内燃机之后实施。尤其地,如果在高压蓄压器下游的燃料供给管道被通风,则实施排气运行。最好设置传感机构,借助于它尤其是在起动时确定,是否在高压蓄压器下游的燃料供给管道被通风。如果确定,则在起动内燃机时实施排气运行。相反,如果确定燃料供给管道没有被通风,则内燃机最好在正常的起动运行中起动。在此在正常的起动运行中最好吸气节流阀的通流横截面被调整到一个最大的值,以便尽可能快速地达到高压蓄压器中的预先确定的压力。排气运行因此与正常的起动运行的区别正好在于,与常规方法不同,其中尽可能快速地通过燃料输送的自动化追求在高压蓄压器中的预先确定的压力,用于燃料的通流横截面在吸气节流阀的区域中被极限,以便将燃料流量限制到一个值上,在该值处限量阀不会以不允许的方式动作。
[0008]优选一种方法,其特征在于,吸气节流阀通过内燃机的发动机控制器控制。在发动机控制器中优选实施一种算法,借助于它可以控制和/或调节在内燃机正常运行中高压蓄压器中的压力,其中,吸气节流阀的通流横截面优选在内燃机的正常的起动运行时被最大化,吸气节流阀因此被完全打开,以便尽可能快速地达到预先确定的压力。在发动机控制器中此外优选实施一种算法,它能够实施排气运行,其中,在该排气运行中吸气节流阀的通流横截面被调整得小于或等于预先确定的极限通流横截面。发动机控制器最好与吸气节流阀作用连接以便进行控制。
[0009]也优选一种方法,其特征在于,,一旦燃料供给管道被排气,则结束排气运行。最好排气运行由此被结束,即控制吸气节流阀,优选由发动机控制器控制,以便调节高压蓄压器中的压力。因此为了结束排气运行,改变对吸气节流阀的控制,其中,吸气节流阀不再被保持在一个小于或等于预先确定的极限通流横截面的通流横截面上,而且其中它被这样地控制,即实施高压蓄压器中的压力的调节。在专门的实施排气运行之后因此最好转换到内燃机的正常的运行上。排气运行的结束最好通过传感机构探测,通过它可以确定是否在高压蓄压器下游的燃料供给管道被通风。
[0010]优选一种方法,其特征在于,预先确定的极限通流横截面选择为吸气节流阀的最大的通流横截面的50%,最好25%,最好15%,最好10%,最好5%,最好2%,最好1%。吸气节流阀在此最好如此设计,它的通流横截面在最小通流横截面和最大的通流横截面之间可以分级地或优选连续地改变。通过相应的选择极限通流横截面保证在排气运行中仅仅这样的数量的燃料被高压栗输送,其中限量阀不会以不允许的方式响应。在此可以的是,预先确定的和最好储存在发动机控制器中的极限通流横截面依据在内燃机中使用的限量阀进行选择。这种方法的构思基础在于,不同的限量阀在经由它们流动的燃料流量的不同的值下响应,由此优选极限通流横截面与具体安装的限量阀相协调。尤其是优选使预先确定的极限通流横截面与具体使用的吸气节流阀和与具体使用的限量阀相匹配,由此保证,在排气运行时没有不允许地高的体积流量经由限量阀流动,以防止其响应。
[0011]也优选一种方法,其特征在于,内燃机的发动机转速在排气运行期间保持在大约100转每分钟(rpm)。这个值最好低于内燃机的空转转速。由此附加地减小高压栗的输送量,这对于排气运行是有利的。
[0012]也优选一种方法,其特征在于,探测在限量阀下游的压力。为此优选在限量阀下游在燃料供给管道中设置压力传感器。该传感器最好与发动机控制器作用连接,由此发动机控制器评价由压力传感器探测的压力并且可以用于控制内燃机。
[0013]最好依据探测的压力-尤其是在发动机控制器中-确定,是否燃料供给管道被排气。在这种情况下借助于由压力传感器提供的测量值可以决定是否应该在起动内燃机时实施排气运行,或者是否和何时应该结束排气运行。
[0014]也优选一种方法,其特征在于,高压栗由内燃机以发动机转速驱动。高压栗在这种情况下直接地与内燃机这样地作用连接,它在每个运行状态下具有与内燃机相同的转速。正是在这种实施方案中有利的是高压蓄压器中的压力借助于吸气节流阀进行调节,因为高压栗的输送功率依赖于内燃机转速而改变。
[0015]所述目的也通过提供一种具有权利要求9的特征的内燃机来实现。该内燃机包括直喷系统,其具有至少一个用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器。在喷射器上游的设置高压蓄压器,它为了向喷射器供给燃料而与喷射器处于流体连接。限量阀在流体连接中布置在高压蓄压器和喷射器之间,用于限制从发动机储存器流向喷射器的燃料量。高压栗为了输送燃料到高压蓄压器中而设置在高压蓄压器上游,其中,在高压栗上游的高压蓄压器中的压力可以通过吸气节流阀调节。吸气节流阀可通过内燃机的发动机控制器控制。内燃机的特征在于,发动机控制器被设计用于实施按照前述实施方式之一的方法。由此获得优点,其已经结合方法做了解释。
[0016]在内燃机的一个实施例中可以将吸气节流阀集成到高压栗中。关于吸气节流阀设置在高压栗上游的情况,在此尤其涉及到吸气节流阀的功能性的布置并且意味着,吸气节流阀限制燃料向高压栗的流动。备选地也可以的是,吸气节流阀作为单独的元件在高压栗上游布置在燃料供给管道中。
[0017]也优选一种内燃机,其特征在于,至少一个喷射器具有内部的燃料存储器。它不取代高压蓄压器,而是对其附加地设置。
[0018]在内燃机的一个实施例中也可以的是,限量阀集成到喷射器中。在内燃机的另一个实施例中规定,限量阀作为单独的元件设置在喷射器上游。
[0019]—方面方法的说明和另一方面内燃机的说明应该理解为是相互互补的。尤其是优选一种内燃机,其特征在于至少一个特征,该特征通过该方法的一个实施方式的至少一个方法步骤,最好其组合来限定。反过来,优选一种方法,其特征在于通过至少一个方法步骤,该方法步骤由内燃机的至少一个特征,最好其组合得到。全部与方法相关联地描述的特征优选单独地或者相互组合地是内燃机的实施例的特征。同样地,全部与内燃机相关联地描述的方法步骤优选单独地或者相互组合地是该方法的实实施方式的步骤。
[0020]本发明以下借助于附图进行详细描述。在此惟一的图示出内燃机的直喷系统的一个实施例的示意图。
[0021]该图不出内燃机的一个实施例的直喷系统I的不意图。直喷系统I具有喷射器3,通过它借助于示意示出的阀装置5可以将燃料7喷射到没有示出的内燃机燃烧室中。在示出的实施例中,喷射器3此外包括内部的燃料存储器9。
[0022]燃料供给管道11用于将燃料从燃料储备容器13,最好油箱,输送到喷射器3。在喷射器3上游布置高压蓄压器15,从其中对喷射器3供给燃料。在高压蓄压器15和喷射器3之间在燃料供给管道11在布置限量阀17,用于保护内燃机免受不允许的高的燃料量的影响,其可以经由有缺陷的喷射器3带到燃烧室中。限量阀17的工作方式在下面还要详细解释。
[0023]为了于输送燃料到高压蓄压器15中,在其上游燃料管道11中布置高压栗19。它的输送功率通过在高压栗19上游布置的吸气节流阀21控制,其中,尤其是高压蓄压器中的压力15借助于吸气节流阀21调节。吸气节流阀21在此处示意地作为与高压栗19分开的阀装置示出。但是也可以的是,吸气节流阀21作为高压栗19的一部分构造成或者被集成到高压栗中。最好吸气节流阀21的通流横截面在一个最小值和一个最大值之间可以连续地改变。可以的是,通流横截面的最小值对应于吸气节流阀21的一个关闭的位置,由此在这种情况下没有燃料可以经由吸气节流阀21输
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