具有减小的回流量的燃料喷射制造技术

本发明专利技术涉及一种用于运行内燃机(2)的喷射系统(1)的方法(100)，其中，所述喷射系统(1)包括用于一种或多种燃料(3)的高压存储器(11)并且高压存储器(11)中的额定压力p

Fuel injection with reduced return flow

The invention relates to a method (100) of an injection system (1) for running an internal combustion engine (2), wherein the injection system (1) comprises a high-pressure memory (11) for one or more fuels (3) and a rated pressure P in the high-pressure memory (11

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减小的回流量的燃料喷射
本专利技术涉及一种用于运行燃料喷射系统的方法，在所述方法中将燃料以可变化的压力保持在高压存储器中。
技术介绍
在用于内燃机的高压共轨系统中，燃料、例如柴油燃料或液化天然气(LNG)借助高压泵被压缩到高压水平并且保持在高压存储器(轨)中。该高压存储器通常供给多个喷射器，这些喷射器将燃料喷射到内燃机的各个汽缸的燃烧室中。这种喷射系统例如由US6,024,064A已知。每个喷射循环所需的喷射量q取决于内燃机的负载要求L。如果负载要求L下降，则需要较少的燃料。在负载要求L强烈下降时，燃料量不能仅通过缩短喷射时长来减小，而是必须附加地降低高压存储器中的压力p。与此独立地，对于同一燃料量的燃烧特性也与压力p相关，燃料借助该压力被供应给喷射器。当存在降低高压存储器中的压力p的需求时，过量的燃料从高压存储器被引回到存储容器(箱)中。在该被引回的燃料中，已经用于将燃料压缩到高压力水平的能量以热量的形式被储存。此外，压缩燃料的温度通过与该燃料的紧挨着的周围环境(例如轨体、管路、发动机室)的热量交换共同被确定。虽然该热量例如根据EP1319821Bl可以被利用，以便在外部温度低的情况下预热柴油燃料并且防止燃料过滤器的堵塞，但在大多数运行状况下，燃料储备的变热却具有不利的影响。因此，US6,647,968Bl公开了消耗效率与燃料温度相关，并且提出通过提高流量而降低被引回的燃料的温度。此外，通常首先用于压缩燃料并且在引回时转化为热量的能量不能被用于车辆的驱动，也就是说，实际损失了。<br>
技术实现思路
在本专利技术的范畴内已经产生一种用于运行内燃机的喷射系统的方法。所述喷射系统包括用于一种或多种燃料的高压存储器。高压存储器中的额定压力pS根据至少一个特性曲线族遵循内燃机的负载要求L。为了降低高压存储器中的实际压力p，来自高压存储器中的过量燃料被减压。燃料例如可以被引回到存储容器中，其中，在高压存储器和存储容器之间还可以可选地设置中间容器作为缓冲器，用于在馈送回之前对燃料调温或也作为用于附加消耗装置的检验部位。然而，燃料的至少一部分量也例如可以被减压到在预输送泵和供给高压存储器的高压泵之间的中间压力水平。然后，已经被用于压缩燃料的至少一部分能量进一步被利用。特性曲线族例如可以对每个负载要求L给定每个喷射循环所需的喷射量q。与对于喷射时长的边界条件相关地可以确定或至少限定所需的额定压力pS。最小的喷射时长被最小的脉冲时长限定，借助该脉冲时长可以操控喷射器。最大喷射时长根据内燃机转速通过以下方式被限定：所述喷射必须在曲轴旋转的根据角度确定的部分区域内进行。此外，相同的特性曲线族、或者另一特性曲线族也可以将所需的额定压力pS直接地或也结合另外的变量耦合到负载要求L上。特性曲线族尤其可以在尽可能少的燃料消耗或者也在尽可能少的有害物排放或噪声排放方面被优化。在多个内燃机的情况下，使用这种特性曲线族是用于实现对于消耗特性和环境特性的标准规定的关键。根据本专利技术，至少在负载要求L暂时下降到具有更低负载的运行点上时，高压存储器中的额定压力pS相对于根据特性曲线族对于该运行点所设置的值pK被提高。在负载要求L暂时下降的情况下，下降尤其理解为，该下降以大概率立即完全或部分地通过负载要求L的提高被补偿。额定压力pS的提高具有以下作用：在负载要求L短暂下降时明显减小或甚至完全中断燃料从高压存储器引回到存储容器中。由此明显减小到存储容器中的热输入。这在两方面引起明显的能量节约，一方面，已经被投入到燃料压缩中的能量更少地以不能进一步被利用的热量形式损失。另一方面，消耗更少的能量，用于将这种不希望的热量借助燃料冷却装置从燃料存储器中导出。到存储容器中的减小的热输入特别在使用液化天然气(LNG)作为燃料时具有其它显著优点。天然气仅在温度远低于周围环境温度时是液态的。因此，到存储容器中的热输入能够导致蒸发和沸点偏移。由此可能发生存储容器中的过压并且结果出现气体由安全性决定地被排放到周围环境中。这在封闭的空间如停车楼中可能产生可爆炸的气体氛围。此外，未燃烧的天然气的主要成分是比CO2明显更导致温室效应的甲烷。由于该原因规定，用于LNG的存储容器至少如此良好地绝缘，使得能够达到预给定的在两次行驶之间的保持时间而无气体排放。通过燃料的引回减小附加的热输入导致，能够以LNG存储容器的低程度绝缘实现该规定，和/或能够在两次行驶之间实现更长的保持时间。因此，获得所说明的优点所付出的代价是：通过额定压力pS相对于根据特性曲线族本来对于具有更低负载的运行点而设置的值pK的提高与在特性曲线族中所确定的最优值在喷射方面偏离。这可能导致：喷射精度在该运行点中变差，使得燃料消耗效率以及有害物排放和噪声排放可能瞬时地变差。然而已知，在考虑内燃机的整个运行时，该暂时的变差是不重要的。因此，为所述优点付出的代价比起初看起来的代价更小。因此，例如具有急剧下降的负载要求L的短暂(过渡)运行阶段仅构成内燃机运行时间的非常小的占比。因此，消耗和排放的暂时增加通过由于减小引回而引起的能量和燃料节约最终被过补偿。如果可预见，紧接着负载要求L下降发生短暂的提高，则空转-噪声水平尤其对于该短时间间隔而言是不重要的，所述空转-噪声水平由于偏离特性曲线族被提高。此外，自始至终技术上限制高压存储器中的实际压力p的下降率，使得在负载要求L和从而额定压力pS又被提高之前，实际压力p可能完全不会下降到急剧降低的额定压力pS上。可能地，内燃机的消耗特性和排放特性在具有更低负载的运行点中甚至是完全不重要的，因为车辆在该运行点上处于惯性滑行中并且由于滑行关闭而不喷射燃料。已知的是，由于这些原因在负载要求L仅暂时下降时没有意义的是，使额定压力Ps根据特性曲线族完全遵循该下降并且与此相应地使高压存储器中的实际压力p急剧下降。对于负载要求L暂时下降的示例是车辆运行的换挡过程。每个这样的换挡过程要求，从内燃机的力传递中断约0.5-1秒。尤其在加速过程期间升档时，接着该具有减小的负载要求L的短暂阶段将立即进行具有更高负载要求L的阶段。其方式是：在换挡过程期间抑制额定压力pS的减小，因此不但节约能量而且略微改善加速特性。本专利技术的有利效果根据之前的陈述不限于以下内容：仅当识别出或即将发生负载要求L的暂时下降时，才将额定压力pS相对于由特性曲线族的预给定值pK提高。与实际存在负载要求L的暂时下降无关地永久地或根据运行点所采取的措施总的来说也能够实现所说明的优点。唯一且仅取决于通过减小燃料的引回所实现的优点相对于由于在车辆运行的平均时间上与特性曲线族偏离而引起的更多消耗和更多排放的平衡，即例如累计的废气值。此外，本专利技术的有利效果原则上不限于以下内容：具体哪种燃料被用于内燃机的运行。原则上与来自高压存储器的燃料在燃料供应系统中的哪个部位上被减压并且涉及哪种燃料无关地，附加的热量被输入到作为整体的燃料供应系统中。这由能量守恒定律得知。燃料类型仅对该热输入多大并且在车辆运行中能够容许多少热输入产生影响。因此，本专利技术同样可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于运行内燃机(2)的喷射系统(1)的方法(100)，其中，所述喷射系统(1)包括用于一种或多种燃料(3)的高压存储器(11)并且所述高压存储器(11)中的额定压力p

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170410 DE 102017206084.01.一种用于运行内燃机(2)的喷射系统(1)的方法(100)，其中，所述喷射系统(1)包括用于一种或多种燃料(3)的高压存储器(11)并且所述高压存储器(11)中的额定压力pS根据至少一个特性曲线族(16)遵循所述内燃机(2)的负载要求L，其中，为了降低所述高压存储器(11)中的实际压力p，来自所述高压存储器(11)的过量燃料(3,31)被减压(99)，其特征在于，至少在所述负载要求L暂时下降到具有更低负载的运行点(29)上时，所述高压存储器(11)中的额定压力pS相对于根据特性曲线族(16)对于该运行点(29)所设置的值pK被提高(110,110a-110c)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述额定压力pS至少被保持在预给定的基础水平pB上(111)，所述基础水平高于根据特性曲线族对于所述内燃机的空转所设置的值pK。


3.根据权利要求1或2所述的方法(100)，其特征在于，所述额定压力pS的最大和/或最小时间变化率dpS/dt，和/或所述实际压力p的最大和/或最小时间变化率dp/dt在负载要求L下降时比在负载要求L升高时更强地被限制(112)。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法(100)，其特征在于，所述内燃机(2)的脱耦(26a)被评价(113)为所述负载要求L的暂时下降。


5.根据权利要求4所述的方法(100)，其特征在于，通过自动变速器(27)的引起换挡过程的要求(27a)被评价(114)为所述负载要求L的暂时下降...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·西门子，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE