专利名称：用于运行内燃机的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于运行内燃机的方法和一种用于实施该方法的设备。
背景技术：
在汽车中使用直喷式发动机。直喷指的是柴油机和汽油机的燃料喷射方法，在该方法中，燃料借助蓄压器或轨直接喷入燃烧室。在此，空燃混合物直接在燃烧室内形成。在直喷时，燃料用专门的喷射阀在高压下直接喷入燃烧室。针对每个单独的燃烧冲程的空气和燃料的精确的计量、制备和分配实现了系统的低耗和少量排放。在直喷式发动机中使用所谓的λ传感器(Lambdasonden)。λ传感器是一种探测器，其在内燃机排气中测量当前的剩余氧含量。由此求出燃烧空气与燃料的比，以便可以调节进一步的燃烧。以此方式应当确保既不出现燃料过剩，又不出现空气过剩。λ传感器尤其作为在用于催化净化排气的λ调节装置的调节回路中的探测器使用。空气燃料的比例也被称为λ比。具体的λ比，通常为1:1，是一个对控制燃烧和通过三元催化转换器实现净化排气而言非常重要的参数。对于汽油直喷(BDE)而言，高压回路经由高压泵提供，高压泵将燃料分配器中的燃料压力设到所要求的高水平。此外，在低压回路中设预输送泵。预输送泵和高压泵共同提供所要求的压力。安装在燃料分配器上的高压喷射阀计量燃料以及在极短时间内用高压将燃料喷雾化，从而直接在燃烧室中制备好尽可能最佳的混合物。要注意的是，由于高压泵中或调压装置中的故障而不再生成高压，因此蓄压器或者说轨中的压力下降至预输送泵的水平。随之而来的后果就是发动机所有气缸丢缸 (Aussetzer)0在此需要注意的是，通过预输送泵仅提供一个约为5 bar的压力。要使蓄压器中达到所要求的典型地约为50bar的压力，高压泵是必需的。在高压泵失效时，在调好的喷射时间内喷射的汽油过少，空气/汽油混合物太过稀薄且发动机熄火。已知一种用来识别运行不平稳性的方法。但当所有气缸同时丢缸时，该方法无法识别，由于高压泵失效而在混合物太过稀薄时是怎样的情形。迄今为止的带直喷式汽油机的系统在高压区域都具有压力探测器且可以直接测量高压生成装置的失效。若该压力探测器发生故障，就无法识别高压生成装置的这种失效。 反之，在机械式调节的BDE系统中，不再设压力探测器。因此需要一种能够识别到蓄压器中压力下降的全新的方法。所述方法特别用于识别由高压泵或高压调节装置失效引起的压力下降。
发明内容
因此在这种背景下，提出了一种带有权利要求1特征的、用于运行直喷式汽油机的方法以及一种按权利要求9的用于实施该方法的设备。本发明其它的设计方案由从属权利要求、说明书和附图得出。
因此评估配属于λ传感器的信号和发动机转速的梯度，以便识别可能是高压泵或调压装置中的故障的故障。因此在必要时甚至可以防止发动机熄火。在设计方案中所述方法也可以用于在出现故障时准确地确定故障。λ传感器在此是探测器，它测量内燃机排气中的剩余氧含量，以便由此为进一步的燃烧调节燃烧空气与燃料的比例，从而既不出现燃料过剩又不出现空气过剩。针对所述方法，评估配属于λ传感器的信号。该信号可以是λ传感器的输出信号或配属于λ传感器的调节器的输出信号。原则上力求空燃比为1 :1。在这个比例下可确保发动机和尤其是催化转换器的运行性能。现在，若高压泵失效，那么会造成在调好的喷射时间内燃料喷射过少的后果，因而出现太过稀薄的混合物。用提出的方法来识别由于高压泵或调压装置故障造成的压力下降。通过所述对压力下降的识别，可以使车辆在紧急运行时继续行驶或可以防止释放
大量汽油。所以在设计方案中，通过评估稳定的λ传感器的信号或评估例如两点式λ调节装置的调节器输出且通过同时监控或观察发动机转速的梯度或熄火识别，可以识别到故障。在识别到故障时，通常导入应急措施，例如将蓄压器内成形的压力设置到预输送泵的标称压力。然后发动机又被启动或可以重新启动。本发明其它的优点和设计方案由说明书和附图得出。当然，之前所述的与后面尚待阐述的特征不仅可以以所述组合使用，还可以以另外的组合使用或单独使用，而不脱离本发明的框架。
图1示意性示出了前述设备的一种实施形式。
具体实施例方式本发明借助一个实施形式在附图中示意性示出，并在接下来参考附图加以详细说明。图中示出了带蓄压器或轨12的内燃机10，燃料借助高压泵14进入该蓄压器并保持在那里，以便直接喷射到燃烧室(未示出)中。蓄压器12中的压力借助调压装置16调整。 此外，附图还示出了预输送泵18和带调节器22的λ传感器20。若此时在高压泵14或调压装置16中出现故障，那么蓄压器12中的压力下降。因为没有设置压力探测器，这一点就没有被直接注意到。因为所选择的喷射时间与由预输送泵18和高压泵14共同提供的压力相适应，所以这导致汽油喷入过少，λ比过于稀薄，也就是说，空气含量太高。这又导致发动机的所有气缸丢缸。为识别故障，设用来评估配属于λ传感器20的信号沈的装置M以及用来监控待运行的内燃机10的转速的装置观。装置M因此可以评估λ传感器的输出信号和/或 λ传感器20的调节器22的输出信号30。图中示出了两个作为单独部件的装置M和观。当然这两个装置M和观也能集成在一个单元中(虚线32)。这个单元例如可以设置在汽车的控制器中。
在使用所述方法时，λ传感器的信号沈的评估结果和发动机转速的监控结果必要时例如在计算单元内作相应处理后进一步传递给控制器，以便必要时可以导入必要的步
马聚ο在所述方法的一种设计方案中，若现在的情况是，驾驶员有使力矩恒定不变或增加力矩的意愿，也就是说，驾驶员给出没有减少或甚至增加的气体，那么就监控转速。若转速下降(这在负梯度中体现出来)，那么还额外监控配属于λ传感器的信号沈。这可以是 λ传感器的输出信号或测量信号或λ传感器20的调节器22的输出信号30。以此方式可以识别，在蓄压器12中是否存在过于稀薄的空燃混合物。在此，比例例如可以至5:1。在比例为2:1时就已经被认为是过于稀薄的混合物了。若现在在发动机转速负梯度时识别到混合物过于稀薄，那么就认为，高压泵14失效且可以采取应急措施。例如喷射时间可以与预输送泵18的标称压力相适应。这意味着，喷射时间提高。 倘若这导致配属于λ传感器20的信号沈再次提示正确的空燃比，那么可以推断出，实际上高压泵14或高压调节装置(16)已失效。以此方式可以精确地确定，哪些构件发生故障，从而能准确地显示这一点(方位
点)ο
权利要求
1.用于运行借助蓄压器或者说轨(12)直接喷射的内燃机(10)的方法，在该方法中，评估配属于λ传感器(20)的信号(26)且监控发动机转速的梯度，以便识别故障。
2.按权利要求1所述的方法，其中，评估所述λ传感器(20)的输出信号。
3.按权利要求1或2所述的方法，其中，评估所述λ传感器(20)的调节器(22)的输出信号(30)。
4.按权利要求1或2所述的方法，该方法在驾驶员有使力矩恒定不变或增加力矩的意愿时实施。
5.按权利要求1至3之一所述的方法，其中，在识别故障时采取应急措施。
6.按权利要求4所述的方法，其中，作为应急措施将在轨(12)中成形的压力设置到预输送泵(18)的标称压力。
7.按权利要求6所述的方法，其中，喷射时间与预输送泵(18)的标称压力相适应。
8.按权利要求7所述的方法，其中，借助调节装置来设定喷射时间。
9.用于在直喷式内燃机(10)中识别故障的设备，尤其用于实施按权利要求1至8之一所述的方法，该设备带有用于评估配属于λ传感器(20)的信号(26)的装置(24)以及用于监控发动机转速的梯度的装置(28 )。
10.按权利要求9所述的设备，其中设置了用于λ传感器(20)的调节器(22)和用于评估所述信号(26)的装置(24)，所述λ传感器(20)的信号被设计用于评估所述调节器(22) 的输出信号(30)。
全文摘要
本发明涉及用于运行内燃机的方法，尤其涉及用于运行直喷式内燃机(10)的方法和设备。在所述方法中，评估配属于λ传感器(20)的信号(26)且监控发动机转速的梯度，以便识别故障。
文档编号F02D41/40GK102444487SQ201110297399
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年9月30日
发明者罗特 A., 申克 P. 申请人:罗伯特·博世有限公司