用于使内燃发动机运行的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使内燃发动机(10)以过渡运行模式运行的方法。所述方法包括确定要供应给发动机(10)的燃烧室(14)的燃料混合物的初始燃料氧化剂比率阈值的步骤。如果所需燃料氧化剂比率超过初始燃料氧化剂比率阈值，则发动机(10)以升高的响应模式暂时运行，其中燃料氧化剂比率阈值从初始燃料氧化剂比率阈值增加到升高的燃料氧化剂比率阈值，并且将具有所需燃料氧化剂比率的燃料混合物供应给发动机(10)的燃烧室(14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使内燃发动机运行的方法
本专利技术涉及一种用于使内燃发动机以过渡或瞬态运行模式运行的方法。此外，本专利技术还涉及用于执行所述方法的内燃发动机的燃料和进气供应控制装置。
技术介绍
在柴油发动机之类的内燃发动机中，将包括燃料介质和氧化剂(即，通常包含在进气中的氧气)的燃料混合物供应给燃烧室并在燃烧室中点燃，以产生高温和高压气体，这些气体向发动机的活塞或其他部件施加力，并因此使之移动。通过这种方式，化学能被转化为机械能。燃烧室内的燃烧，以及因此，发动机的功率和性能取决于燃料混合物的特性，诸如，其成分的类型和组成。为了防止在从燃烧室排出的发动机的排气中产生过量的烟灰(soot)，在发动机运行过程中，相对于要供应给燃烧室的燃料混合物中的氧化剂的量(amount)或数量(quantity)，燃料的量或数量通常是有限的。因此，被构造成选择性地将燃料介质和氧化剂，即进气，注入或供应给燃烧室的发动机的燃料和空气供应控制装置可以设置有燃料氧化剂比率阈值，即燃料空气比率阈值，以限制相对于燃料混合物中氧化剂的量或数量的燃料介质的量或数量。然而，通过限制燃料混合物的燃料氧化剂比率，发动机的功率也可能会受到限制。在燃料混合物的燃烧过程中，燃烧室中的高温可能会导致氮氧化物(NOx)的产生，而氮氧化物是造成空气污染的主要原因，它会导致，例如，烟雾和酸雨的形成。在内燃发动机中，已知排气再循环技术用于减少发动机排气中的氮氧化物的量或数量。具体而言，根据这些技术，发动机排气的一部分会再循环到燃烧室中，从而构成燃料混合物的一部分。通过这种方式，在燃烧室内用作燃烧热吸收剂的对燃烧呈惰性的气体的量或数量增加，从而降低了燃烧室中的峰值温度，并因此减少了氮氧化物的产生。排气的再循环可能会导致发动机功率降低。因此，众所周知，在需要增加发动机功率的发动机的运行模式下，例如，在发动机转速加速过程中，要减少再循环到燃烧室中的排气的量。此外，从EP1460251A2已知，确定再循环排气中的氧气的量，根据氧气的量来计算排气再循环(EGR)烟雾极限校正值。EGR烟雾极限校正值用于通过增加烟雾极限燃料喷射量或数量来设置最终的烟雾极限燃料喷射量或数量。通过这种方式，可以在抑制烟雾产生的同时，在不减少再循环排气的量的情况下提高加速功率。通常，由于在运行过程中要满足的总燃料空气比率极限，此类内燃发动机的功率仍然受到限制。在发动机加速过程中，可能出现对增加发动机功率(这必须在较短的响应时间内提供)的需求。然而，通过用于使内燃发动机运行的已知构造和技术，可能无法满足此需求。
技术实现思路
鉴于现有技术，目的是提供一种用于使内燃发动机运行的改进方法，所述方法允许在较短的响应时间，即从发动机以低负荷运行的状态开始，增加发动机功率。此外，还应提供用于内燃发动机的燃料和进气供应控制装置，以执行所述方法。这通过一种具有权利要求1的特征的用于使内燃发动机运行的方法以及具有权利要求10的特征的用于内燃发动机的燃料和进气供应控制装置来解决。在本说明书、附图以及从属权利要求中阐述了优选实施例。因此，提供了一种用于使内燃发动机以过渡运行模式运行的方法。所述方法包括以下步骤：确定要供应给发动机的燃烧室的燃料混合物的初始燃料氧化剂比率阈值；确定要供应给发动机的燃烧室的燃料混合物的升高的燃料氧化剂比率阈值；以及确定要供应给发动机的燃烧室的燃料混合物的所需燃料氧化剂比率。如果所需燃料氧化剂比率超过初始燃料氧化剂比率阈值，则发动机以升高的响应模式暂时运行，其中燃料氧化剂比率阈值从初始燃料氧化剂比率阈值增加到升高的燃料氧化剂比率阈值，并且将具有所需燃料氧化剂比率的燃料混合物供应给发动机的燃烧室。此外，还提供了一种用于内燃发动机的燃料和进气供应控制装置，用于控制燃料混合物向发动机的燃烧室的供应。燃料和进气供应控制装置具体而言可以用于执行用于使内燃发动机以过渡运行模式运行的方法。因此，结合所述方法描述的技术特征也可以涉及并应用于所提出的燃料和进气供应控制装置，反之亦然。燃料和进气供应控制装置包括：第一装置，用于确定要供应给发动机的燃烧室的燃料混合物的初始燃料氧化剂比率阈值；和第二装置，用于确定要供应给发动机的燃烧室的燃料混合物的所需燃料氧化剂比率。此外，燃料和进气供应控制装置被构造为，如果所需燃料氧化剂比率超过初始燃料氧化剂比率阈值，则使发动机以升高的响应模式暂时运行，其中，燃料氧化剂比率阈值从初始燃料氧化剂比率阈值增加到升高的燃料氧化剂比率阈值，并且将具有所需燃料氧化剂比率的燃料混合物供应给发动机的燃烧室。附图说明当结合附图考虑以下具体实施方式时，将更容易理解本专利技术，其中：图1示意性地示出了一种具有燃料和进气供应控制装置的内燃发动机；并且图2示出了流程图，此流程图示意性地示出了一种用于使图1所示的内燃发动机以过渡运行模式运行的方法。具体实施方式在下文中，将参考附图更详细地解释本专利技术。图1示意性地示出了内燃发动机10，其在下文中也被称为发动机，以柴油发动机的形式提供，安装在车辆(未示出)上。具体而言，发动机10包括至少一个气缸12，更具体而言，包括多个气缸，诸如，四个、六个、八个、十二个，或十八个气缸。每个气缸12均设有燃烧室14，燃烧室14由容纳在气缸12中的活塞16界定。活塞16被构造成在气缸12内往复移动和轴向移动，并且经由连杆20连接至发动机10的曲轴18。发动机10还包括燃料和进气供应控制装置22，在下文中也称为控制装置22，其被构造成控制所需燃料混合物向燃烧室14的供应。燃料混合物在燃烧室14中被点燃，以产生高温和高压气体，这些高温和高压气体向活塞16施加力，并因此使活塞16轴向移动，从而使曲轴18旋转。通过这种方式，化学能被转化为机械能。通过在燃烧室14内将燃料介质(即柴油燃料)与进气(即来自车辆外部的新鲜空气)混合来形成燃料混合物。为此，用于每个气缸12的控制装置22包括进气管线24，用于将进气导引到燃烧室14中，其中，通过进气阀26来控制进气向燃烧室14的供应。为了调节要供应给燃烧室14的进气的量或数量，可以提供涡轮增压器增压控制。此外，即在热模式下，可以提供排气和/或进气节流阀(throttlevalve)，以便进一步控制进入燃烧室14的进气和/或来自燃烧室14的排气的流量。进气传感器28设置在进气管线24中，其被构造成感测通过进气管线24导引的进气的温度和压力。此外，进气传感器28可以被构造成确定供应给燃烧室的进气的质量流量(massflow)。此外，为了将燃料介质供应给每个气缸12的燃烧室14，控制装置22包括燃料喷射阀30，燃料喷射阀30被构造成将燃料介质可变地喷射到燃烧室14中。每个气缸12的燃烧室14连接到排气管线32，用于从燃烧室14排出燃烧气体，即，在燃料混合物燃烧之后。为了控制燃烧气体的排出，设置有排气阀34，排气阀34可变地打开和关闭通向燃烧室14的排气管线32的孔径。此外，在排气阀34的下游，设置有微粒过滤器36，微粒过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于使内燃发动机(10)以过渡运行模式运行的方法，包括以下步骤：/n确定要供应给所述发动机(10)的燃烧室(14)的燃料混合物的初始燃料氧化剂比率阈值(iFOR

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181109 GB 1818254.31.一种用于使内燃发动机(10)以过渡运行模式运行的方法，包括以下步骤：
确定要供应给所述发动机(10)的燃烧室(14)的燃料混合物的初始燃料氧化剂比率阈值(iFOR极限)；
确定要供应给所述发动机(10)的燃烧室(14)的燃料混合物的所需燃料氧化剂比率(dFOR)；
如果所述所需燃料氧化剂比率(dFOR)超过所述初始燃料氧化剂比率阈值(iFOR极限)，则所述发动机(10)以升高的响应模式暂时运行，其中燃料氧化剂比率阈值从所述初始燃料氧化剂比率阈值(iFOR极限)增加到升高的燃料氧化剂比率阈值(rFOR极限)，并且将具有所述所需燃料氧化剂比率(dFOR)的燃料混合物供应给所述发动机(10)的燃烧室(14)。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发动机(10)以所述升高的响应模式运行直至预定义的第一时间段(t极限)。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在以所述升高的响应模式运行之后，所述发动机(10)随后切换到正常响应模式，其中，所述燃料氧化剂比率阈值从所述升高的燃料氧化剂比率阈值(rFOR极限)减小到所述初始燃料氧化剂比例阈值(iFOR极限)。


4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述发动机(10)在至少预定义的第二时间段(tnrm_极限)内以所述正常响应模式运行。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，进一步预定义的时间段(tnrm_极限)依据时间段(trrm)来设置，所述时间段(trrm)是所述发动机在切换到所述正常响应模式之前已经以所述升高的响应模式连续运行的时间段。


6.根据权利要求1-5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·伯吉斯，K·洛克，B·艾森豪威尔，
申请(专利权)人：珀金斯发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB