运行内燃机的方法和控制装置的制造方法_2

文档序号:9840784阅读:来源:国知局

[0027]当对应的推进空气再循环阀34a、34b打开时,经压缩的增压空气可以经由该对应的推进空气再循环阀从对应的第一增压空气管线19a、19b排出,以使得所述经压缩的增压空气不被供应至对应的增压空气冷却器25a、25b、而是排放至环境中,例如排放至被指派给对应的排气涡轮增压器13a、13b的空气过滤器(未示出)中。
[0028]第二排气涡轮增压器14a、14b同样在增压空气侧处被指派有阀,确切地讲各自指派有一个空气再循环阀35a、35b并且在各自的情况下指派有一个压缩机激活阀36a、36b。空气再循环阀35a、35b的流动截面可以不同于推进空气再循环阀34a、34b的流动截面。
[0029]当第二排气涡轮增压器14a、14b的空气再循环阀35a、35b打开时,经所述第二排气涡轮增压器的压缩机23a、23b压缩的增压空气可以从对应的第二增压空气管线24a、24b排放至环境中,具体排放至对应的排气涡轮增压器的空气过滤器中,以使得相应的增压空气不被供应至对应的增压空气冷却器25a、25b。
[0030]当压缩机激活阀36a、36b被关闭时,第二增压空气管线24a、24b在流动的意义上是与对应的增压空气冷却器25a、25b分开的。当压缩机激活阀36a、36b打开时,它们准许穿过第二增压空气管线24a、24b朝向增压空气冷却器25a、25b方向的流动。
[0031]在图1中,箭头37表示排气流,并且箭头38表示增压空气流。
[0032]此外,图1示出了用于控制内燃发动机10的控制装置39。
[0033]按照图1的虚线信号线,控制装置39产生控制信号以用于控制气缸12a、12b、尤其用于控制排气门16a、16b、21a、21b并且用于控制进气门28a、28b。
[0034]此外,控制装置39产生:用于控制排气旁通阀31a、31b、32a、32b的控制信号;用于控制推进空气再循环阀34a、34b的控制信号;用于控制空气再循环阀35a、35b的控制信号;以及用于控制压缩机激活阀36a、36b的控制信号。而压缩机激活阀36a、36b也可能是被动式的弹簧加载的阀。此外,控制装置39产生用于节气门30的控制信号。
[0035]按照图1,每个催化转化器33a、33b都指派有温度传感器40a,40b,该温度传感器将对应的催化转化器33a、33b的实际温度值提供给控制装置39。代替硬件温度传感器40a,40b,还可能利用虚拟的软件温度传感器以便例如基于模型来计算对应的催化转化器33a、33b的实际温度值。
[0036]在每个气缸列lla、llb的区域中,对应的气缸列lla、llb的气缸12a、12b中所产生的排气可以几乎仅经由对应的第一排气涡轮增压器13a、13b、或者替代地部分地经由对应的气缸列IlaUlb的第一排气涡轮增压器13a、13b并且部分地经由对应的气缸列11a、Ilb的第二排气涡轮增压器14a、14b来传导。
[0037]当排气几乎仅经由对应的气缸列IlaUlb的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b传导时,气缸12a、12b的第一排气门16a、16b是以相对大的气门升程(下面被称为最大升程)运行的,并且气缸12a、12b的第二排气门21a、21b是以相对小的气门升程(下面被称为最小升程)运行的,从而使得所产生的排气几乎全部被供应给对应的气缸列IlaUlb的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的涡轮机15a、15b。于是仅小的排气量进入对应的气缸列IlaUlb的第二排气涡轮增压器14a、14b的涡轮机20a、20b的区域中,其中在此产生的增压空气量并不是朝向气缸12a、12b的方向被输送、而是在空气再循环阀35a、35b打开并且压缩机激活阀36a、36b关闭的情况下被排放至环境中。于是用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是仅由气缸列lla、llb的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供的。在这种情况下,被指派给对应的气缸列IlaUlb的对应的第一排气涡轮增压器13a、13b的对应的压缩机18a、18b的推进空气再循环阀34a、34b是关闭的。
[0038]替代地,当增压空气仅是由该气缸列或每个气缸列的第一排气涡轮增压器来提供时,整个排气量可以是经由该第一排气涡轮增压器来传导的。在这种情况下,该最小升程度是零升程。
[0039]当对应的气缸列IlaUlb的气缸12a、12b的排气部分地经由第一排气涡轮增压器13a、13b并且部分地经由第二排气涡轮增压器14a、14b进行传导时,用于气缸12a、12b的增压空气是由这两个排气涡轮增压器13a、14b来提供的,其中气缸12a、12b的第一排气门16a、16b和第二排气门21a、21b皆各自以最大升程运行来使得排气供应至这两个排气涡轮增压器13a、14a、13b、14b的涡轮机15a、20a、15b、20b并且因此压缩所述排气涡轮增压器中的增压空气并且将该增压空气供应至气缸12a、12b。在这种情况下,推进空气再循环阀34a,34b和空气再循环阀35a、35b皆被关闭,而压缩机激活阀36a、36b打开。
[0040]如以上所阐述的,可以利用气缸列IlaUlb的气缸12a、12b中所产生的排气来将增压空气加以增压,其中用于气缸12a、12b的增压空气或是仅由气缸列lla、llb的第一排气祸轮增压器13a、13b、或是由气缸列lla、llb的第一排气祸轮增压器13a、13b和气缸列11a、Ilb的第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供的。在此,优选地是以与驾驶员和/或控制器所要求的该内燃发动机的运行模式相关的方式,具体而言以与驾驶员所要求的该内燃发动机的经济型运行模式相关的方式、和/或以与驾驶员所要求的该内燃发动机的运动型运行模式相关的方式和/或以与控制器所要求的该内燃发动机的催化转化器加热运行模式相关的方式,来作出关于是仅通过第一排气涡轮增压器13a、13b来执行增压空气增压还是替代地通过第一和第二排气涡轮增压器13a、13b、14a、14b来执行增压空气增压的决定的。
[0041]在第一实施例中,以与驾驶员和/或控制器所要求的该内燃发动机的运行模式相关并且与对内燃发动机的所要求的功率相关的方式,或是仅由这两个气缸列IlaUlb的第一排气祸轮增压器13a、13b、或是由气缸列lla、llb的第一排气祸轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供用于内燃发动机10的这些气缸12a、12b的增压空气。
[0042]当驾驶员通过操纵开关或操纵按钮来要求该内燃发动机的运动型运行模式时,优选地与功率和运行模式相关地执行对增压空气的增压。
[0043]图2示出了一个图表,其中相对于该内燃发动机的转速η而绘出了扭矩M。在这种情况下图2中的实线对应于该内燃发动机的满负载特征曲线41,其中扭矩M和转速η的积对应于该内燃发动机的功率。
[0044]除了实线所示的满负载特征曲线41之外,图2中的虚线示出了特征区边界42,在超过该边界时,自动地在仅通过气缸列IlaUlb的第一排气涡轮增压器13a、13b进行的增压空气增压与通过气缸列11a、Ilb的第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者进行的增压空气增压之间进行切换。
[0045]当在气缸列lla、llb的区域中仅由对应的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供增压空气时,这也被称为所谓的气缸列IlaUlb的单增压器运行。
[0046]在每个气缸列lla、llb的区域中,当这两个排气涡轮增压器13a、14a和13b、14b对应地提供用于气缸12a、12b的增压空气时,这被称为所谓的气缸列IlaUlb的双增压器运行。
[0047]当在要求内燃发动机10的运动型运行模式的情况下该内燃发动机的所要求的功率相对低时,在单增压器运行中用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是仅由气缸列IlaUlb的第一排气涡轮增压器13a、13b来提供的。而当在该运动型运行模式中该内燃发动机的所要求的功率相对高时,在双增压器运行过程中用于内燃发动机10气缸12a、12b的增压空气是由第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者来提供的。
[0048]在图2中,附图标记43表示发动机转速-扭矩特征区的如下区域:其中在内燃发动机10的运动型运行模式情况下增压空气的增压在单增压器运行中是仅由第一排气涡轮增压器13a、13b来执行的。在图2的发动机转速-扭矩特征区的区域44中,在内燃发动机10的运动型运行模式情况下,增压空气的增压是由第一排气涡轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b两者、因此以双增压器运行来执行的。
[0049]当具体由驾驶员通过操纵开关或操纵按钮来要求内燃发动机10的经济型运行模式时,增压空气的增压是根据图3的发动机转速-扭矩特征曲线来执行的,在该图中除了满负载特征曲线41之外,还绘制了特征区边界45,该特征区边界将区域46 (在该区域中仅由对应的气缸列IlaUlb的第一排气涡轮增压器13a、13b以对应的气缸列IlaUlb的单增压器运行方式来对增压空气进行增压)与区域47 (在该区域中由对应的气缸列lla、llb的第一排气祸轮增压器13a、13b和第二排气祸轮增压器14a、14b两者以对应的气缸列I la、I Ib的双增压器运行方式对增压空气进行增压)分开。
[0050]从图3中了解到,当要求内燃发动机10的经济运动模式时并且当该内燃发动机所提供的扭矩M相对高时,在该内燃发动机10的、在特征区区域46中的相对低的转速η下,仅由内燃发动机10的这两个气缸列IlaUlb的第一排气涡轮增压器13a、13b以对应的气缸列IlaUlb的单增压器运行方式提供用于内燃发动机10的气缸12a、12b的增压空气,而在内燃发动机10处于经济型运行模式中的、在特征区区域47中的相对高的扭矩M和相对高的转速η的情况下,由这两个气缸列lla、llb的第一排气祸轮增压器13a、13b和第二排气涡轮增压器14a、14b以对应的气缸列11a、Ilb的双增压器运行方式来提供用于气
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