用于对在以直接燃料喷射运转的内燃发动机的超限切断操作与正常操作之间的转换进行 ...的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种用于对在以直接燃料喷射方式工作的内燃发动机的超限切断操作与正常操作之间的转换进行控制的方法和装置。
【背景技术】
[0002]由于与越来越重要的燃料节约有关的原因并且为了减少污染物排放，通常在现代内燃发动机的控制中，在超限操作期间减少或完全地去激活对气缸的燃料供给。
[0003]一般来说，超限操作或节气门拖带操作是指其中随着节气门挡板闭合内燃发动机的转速位于在某个预定值(例如怠速转速)之上的情况。然而，超限操作也可确定为其中内燃发动机处在高于与节气门挡板位置(在奥托循环内燃发动机的情况下)或者与喷射的燃料量(在柴油内燃发动机的情况下)相对应的转速的转速的情况。代替估计节气门挡板位置或燃料量，也可以考虑给予加速踏板的踏板传感器的信号。
[0004]因为内燃发动机在超限操作期间执行工作是不期望的，所以在所述操作状态中可以停止燃料的供给，这通常被称为超限切断或超限去激活。
[0005]当从超限操作转换到超限切断时，由于燃料供给的中断，通常发生转矩的阶跃变化，在某些情况下在车辆中该转矩的阶跃变化可感知为急动并且会损害内燃发动机的运转平稳性和由内燃发动机所驱动的车辆的乘客的驾驶舒适性。如果在超限切断后的操作后旨在恢复车辆的正常驾驶操作并且再次由内燃发动机产生期望的转矩并输出至车辆的车轮，则会出现相同的问题。
[0006]在本发明的上下文中，词语“正常操作”应理解成意为在超限切断之外的内燃发动机的点火操作，也就是说开启燃料供给的操作。
[0007]已提出了各种措施来减少在超限操作期间由于燃料喷射的去激活或激活所发生的不期望的转矩的阶跃变化。
[0008]例如，EPO 614 003 BI描述了一种用于对具有多个气缸的内燃发动机的燃料供给和在超限操作范围内按预定顺序对气缸的连续喷射进行控制的方法。这里，对内燃发动机的特征操作变量进行检测，并且如果所述特征操作变量满足特定的条件则确认超限操作的开始和结束。在超限的开始时根据可选择的函数减少对气缸的燃料供给，并且在超限的结束时根据可选择的函数再次启动对气缸的燃料供给，其中在确认超限操作之后根据预定的顺序禁止对单独气缸的喷射，在确认超限的结束之后，根据另一个预定的顺序恢复对单独气缸的喷射。这些顺序是通过存储于电子控制装置的存储器中的单独禁止模式的时间顺序来确定。通过这种对单独气缸的单独脉冲的选择性禁止，能够显著地减少在转换时的转矩的阶跃变化。
[0009]DE 27 38 886 C3描述了一种用于在超限操作中和超限操作之后对具有施用点火的内燃发动机的操作行为进行电气控制的方法，其中在所述超限操作期间可以切断燃料供给并且执行点火调整。在超限操作开始时或者在超限操作开始之后从预定的时间点开始，根据可选择的函数而延迟点火时间，并且在超限操作开始之后保持燃料供给达可限定的时间段，并且响应于触发信号，根据可选择的函数再次将点火时间从延迟的位置恢复到正常的点火时间以便实现平稳的转换。触发信号是由通过来自用于节气门挡板开启角的传感器的信号的超限操作的结束和/或对内燃发动机的燃料供给的停止的结束而确定，并且/或者由可选择的发动机转速而确定。随后，减小点火时间的延迟，并且朝向超限操作的结束，从而暂时地增加提供给内燃发动机的燃料量。
[0010]DE 103 34 401 B3公开了一种用于在以直接燃料喷射操作的奥托循环发动机的情况下对在正常操作与超限切断操作之间的转换进行控制的方法和装置，其中，为了避免在超限切断时由于燃料喷射的去激活所出现的不容许的转矩的阶跃变化，从而延迟点火角。为了进一步减小转矩的阶跃变化，而采用多次喷射的形式将燃料喷射入奥托循环发动机的气缸中，其中在压缩阶段期间沉积至少部分量的待喷射燃料。
[0011]到目前为止的情况是，当在超限切断结束之后恢复燃料供给时，如同正常点火操作中设定喷射参数。特别地，以取决于发动机转速、内燃发动机的负荷和温度来确定喷射开始时间。关于是否激活多次喷射的决定还主要取决于内燃发动机的所述参数。
[0012]除了在所述操作转换时出现某个急动的问题外，还存在着在超限切断操作期间燃烧室中的温度显著降低从而导致当在超限切断操作结束之后恢复燃烧时排放增加的危险。
[0013]特别是在其中将燃料直接地喷射入燃烧室中(直接燃料喷射)的内燃发动机的情况下，必须采取预防措施以确保当在超限切断操作之后恢复燃料供给时不会出现颗粒排放的增加。在将来的欧6排气标准的背景中，具有带有直接燃料喷射的奥托循环发动机的机动车辆必须遵守6.0 X 10n/km的颗粒计数(PN)的规定限值(具有6.0 X 11Vkm的三年过渡限值)。
【发明内容】
[0014]本发明基于的目的是提供一种方法和装置，借助于其当在以直接燃料喷射操作的内燃发动机的超限切断操作之后恢复燃料供给时可以实现颗粒排放的更多减少。
[0015]所述目的是通过独立权利要求的特征来实现的。从属权利要求展现了优选实施例。
[0016]用于在以直接燃料喷射操作的内燃发动机的情况下对在超限切断操作与正常操作之间的转换进行控制的方法和装置的特征在于:在超限切断结束之后伴随着内燃发动机的燃料喷射和正常操作的恢复的转换阶段期间，利用与喷射开始时间有关的适应值来改变喷射开始时间，该喷射开始时间迟于在内燃发动机(10)的正常操作期间所确定的喷射开始时间。
[0017]在超限切断期间，由于没有燃烧和经彻底清除的空气质量，因而燃烧室(特别地气缸壁和活塞)冷却到很大的程度。在当在超限切断之后恢复燃料供给时(开始于在正常操作期间(即在点火操作期间)也采用的喷射时间)的常规系统的情况下，在喷射期间已收集在活塞上的燃料质量可能不再在燃烧之前及时地蒸发，这导致颗粒排放的增加。
[0018]由于在转换阶段期间喷射开始时间的延迟，因而在喷射期间有较小的燃料质量撞击活塞，由此显著地降低在所述转换阶段期间的颗粒排放。
[0019]因为冷却操作非常高度地取决于超限切断的持续时间，所以在一个优选改进方案中以取决于所述持续时间的方式来选择适应值。
[0020]超限切断的持续时间可以简单的方式通过计时器来确定，其中在超限切断的开始时开启该计时器，并且在超限切断的时间段期间，在预定的步骤(扫描步骤)中将计时器的计数器状态增加第一值。在超限切断的结束时，在预定的步骤中将计时器的计数器状态减小第二值，并且当达到等于零的计数器状态时，结束喷射开始时间的改变。然后，使用为内燃发动机的正常操作所确定的喷射开始时间。
[0021]为了实现冷却，有利的是以取决于在内燃发动机进气道中的空气质量流量的量值的方式、和/或以取决于内燃发动机的转速和负荷的方式，来选择第一值和第二值。
[0022]由于待计量的燃料质量划分到多次喷射过程中，因而能够以简单的方式减少燃料喷射的渗透的深度，这导致活塞的润湿的减少并因此同样地导致颗粒排放的减少。
【附图说明】
[0023]从以下对在附图中所示出的示例性实施例的描述，本发明的其它优点和改进方案将会显现，在附图中:
图1中示出了根据本发明的以直接燃料喷射运转且具有控制装置的内燃发动机的示意性框图；
图2中示出了对在所述内燃发动机的超限切断操作和正常操作之间的转换进行控制的流程图。
【具体实施方式】
[0024]图1以示意图示出了奥托循环内燃发动机10，该内燃发动机10具有用于将燃料KST直接地喷射入气缸Z1-Z4的燃烧室中的燃料供给装置U。经由进气道12为内燃发动机10提供燃料/空气混合物在气缸Z1-Z4中燃烧所需的新鲜空气。燃烧排气流动经过布置在排气道13中的至少一个排气催化转化器，并且经过消音器进入周围环境。
[0025]为了对在内燃发动机10的超限切断操作与正常操作之间的转换进行控制，提供了电子控制装置14。该控制装置14优选地包括处理单元(处理器)15，该处理单元15联接到程序存储器16、到值存储器(数据存储器)17、以及到计时器23。尤其是，存在以在程序存储器16中的软件形式实施的、用于对在内燃发动机10的超限切断操作与正常操作之间的转换进行控制的基于特征映射的函数FKT_SCH，将基于图2的描述对该函数进行更详细讨论。
[0026]在值存储器17中，尤其存储有参数或阈值S0I_Norm、ASO1、AZSl JJS-MAX13T面，将同样地基于图2的描述对这些参数或阈值的含义进行更详细讨论。
[0027]控制装置14连接到各种传感器，其检测内燃发动机10的操作参数、和由内燃发动机10所驱动的机动车辆的操作参数。这些传感器尤其是加速踏板位置传感器18(该传感器18检测加速踏板值FPW，也就是说检测加速踏板19的位置)、空气质量传感器20(该传感器20布置在进气道12中并且起负荷传感器的作用并且检测与内燃发动机10的负荷相对应的信号MAF)、节气门挡板传感器25(该传感器25检测布置在进气道12中的节气门挡板24的节气门挡板开启角DKW)、曲轴角传感器21 (该传感器21检测内燃发动机1的曲轴角，然后将发动机转速N赋