用于运行内燃机的方法和设备技术

本发明专利技术涉及一种用于使内燃机(2)运行的方法方法，其中，所述内燃机(2)被构造为用于在空气导引运行模式和燃料导引运行模式、特别是混合稀薄燃烧运行模式或者分层稀薄燃烧运行模式下工作，并且包括具有用于在充气压力下提供新鲜空气的压缩机(62)的增压装置(6)，包括以下步骤：在空气导引运行模式中检查，是否需要改变希望的驱动力矩，所述改变会导致压缩机(62)的运行范围不稳定；若确定需要改变驱动力矩，而所述改变会导致压缩机(62)的运行范围不稳定，即以燃料导引的运行模式运行内燃机(2)。

【技术实现步骤摘要】
用于运行内燃机的方法和设备
本专利技术涉及内燃发动机、特别是增压式内燃发动机。此外，本专利技术还涉及一种用于在增压式内燃发动机中避免压缩机喘振（Vendichterpumpen）的方法。
技术介绍
现代的带内燃机的发动机系统在其进气侧通常具有一个涡轮增压机及类似形式的增压装置。这种增压装置具有压缩机，其可以电动地或者借助废气流运行。此外，涡轮增压机还可设有再循环阀，其布置在增压装置的压缩机的输入端与输出端之间的旁通管线内。所述再循环阀用来减少或者完全避免压缩机发生压缩机喘振，所述的压缩机喘振可能在从高负荷即增压范围内的运行迅速改变为低负荷的情况下出现。
技术实现思路
根据本专利技术，提出一种用于运行增压式内燃机的方法、以及一种控制单元、发动机系统、计算机程序产品。本专利技术还涉及其他的优选构型。根据第一种角度来提出用于运行内燃机的方法。所述内燃机被构造为用于在空气导引运行模式和燃料导引运行模式、特别是稀薄的运行模式或者分层运行模式下工作，并且包括具有用于在增压压力下提供新鲜空气的压缩机的增压装置。所述方法包括以下步骤：-在空气导引的运行模式中检查，是否要求改变需要的驱动力矩，这种改变会导致压缩机不稳定的运行范围；-若确定了要求改变驱动力矩，而这种改变会导致压缩机不稳定的运行范围，则以燃料导引的运行模式运行内燃机。若发生压缩机的压缩机喘振，就至少会有压缩机的不稳定的运行范围。若在增压装置的压缩机内在输入端与输出端之间出现压差，然而仅要求或输送了极小的空气质量流量或者说体积流量，就会发生压缩机喘振。在这种情况下，这就可能出现压缩机叶片上的断流，这通常导致干扰的运行噪音并且可能会损坏涡轮增压机的压缩机叶片和/或轴和/或轴承。使用推力换气阀以避免压缩机的这种出现压缩机喘振的运行状态就意味着额外的投入以及尤其是意味着额外的成本，降低了整个系统的可靠性，因为推力换气阀是与故障概率相关的另一个组件。在可选的发动机系统中，也要部分地放弃推力换气阀，其中，增压装置的压缩机必须设计得牢固耐用，特别是在压缩机与涡轮机之间的轴和轴承这方面。其中所出现的噪声生成必须根据需要通过额外的声工程措施得到抑制。上述方法的一种设想在于，在可能出现压缩机喘振的运行状态下以稀薄的运行模式以及由此燃料导引地来运行内燃机。在内燃机中，压缩机喘振尤其会在一种运行情况下出现：其中从基于高驱动力矩出发应快速提供低驱动力矩。在这种情况下，通常要立即关闭进气系统中的节气阀，从而使空气质量流量迅速下降，而压缩机的输入端与输出端之间则仍然存在压差。尽管空气质量流量的缓慢下降在这种情况下有利于避免压缩机喘振，然而无法实现，因为通过其他方法例如点火角干预而得到的力矩的降低仅有限地用来降低驱动力矩。因为压缩机喘振尤其会在所输送的空气质量流量或者体积流量低而同时压缩机的输入端与输出端之间的压差高的情况下出现，上述方法会导致，由于转变为燃料导引的运行模式，空气质量流量的下降幅度不会这样大，以致在气缸的燃烧室内出现化学计算的空气/燃料混合物。最好设置更大的空气质量流量并且通过给定待喷射的燃料的喷射量来调节希望的驱动力矩，从而使内燃机以稀薄运行模式或者是，若为此设置，以分层运行状态工作。因此，内燃机的空气导引式运行模式（其中希望的驱动力矩基本取决于给定的充气量）可靠暂时中断，取而代之的是，充气量也即进入气缸的空气质量流量会在可可靠排除出现压缩机的不稳定运行、特别是压缩机喘振的最小值时保持。因此就不会向气缸的燃烧室喷射任何过高的燃料量，在燃料导引的运行模式中中断λ调节，所述λ调节会喷射与气缸内的充气量等量的燃料量而现在则取而代之地喷射更少的燃料量，该燃料量对应于所提供的驱动力矩。通过这种方式能够无需设置一个推力换气阀或者类似的其他结构措施、仅通过改变内燃机的运行模式而避免压缩机喘振。此外，在空气导引的运行模式中还可通过这样的方式来检查是否要求改变希望的驱动力矩，该驱动力矩导致压缩机不稳定的运行范围：即通过检查是否存在对于希望的驱动力矩的要求，这种要求导致内燃机气缸内的新鲜空气的空气质量流量发生改变，由此在压缩机上现有的压差时使压缩机在不稳定的运行范围内运行。尤其可按照希望的驱动力矩的说明或者按照为提供需要的驱动力矩所需的空气质量流量的说明来实施是否要求改变希望的驱动力矩的检查。根据一种实施方案，在燃料导引的运行模式中可延迟或者抑制空气质量流量向与在空气导引运行模式中用来提供希望的驱动力矩的空气质量流量相当的空气质量流量的方向改变，从而避免压缩机在由压缩机上的压差以及压缩机上的空气质量流量决定的不稳定的运行范围内的运行范围。若在空气导引的运行模式中提供希望的驱动力矩带来这样的空气质量流量，其在压缩机上的压差方面不会使得压缩机在不稳定的运行范围中运行，那么内燃机即可重新在空气导引的运行模式中运行。此外，可通过一个发动机综合特性曲线或者一个函数来表示不稳定的运行范围，其定义了不稳定的运行范围与压缩机上的压差以及与压缩机上的空气质量流量之间的关系。根据另一种角度，要给出一个用于运行内燃机的控制单元。所述内燃机被构造以便以空气导引的运行模式以及以燃料导引的运行模式、特别是以稀薄运行模式或者说分层的运行模式工作，并且包括一个具有用于在增压压力下提供新鲜空气的压缩机的增压装置。所述控制单元被构造以便：-在空气导引的运行模式中检查，是否要求改变希望的驱动力矩，这一改变会导致压缩机不稳定的运行范围；-若确定需要改变驱动力矩，而这一改变会导致压缩机不稳定的运行范围，则以燃料导引的运行模式运行内燃机。根据另一种观点来设置一个发动机系统。该发动机系统包括：-一个内燃机，其被构造以便以空气导引的运行模式以及以燃料导引的运行模式、特别是以稀薄运行模式或者说分层运行模式工作，并且包括具有用于在增压压力下提供新鲜空气的压缩机的增压装置；以及-如上述的控制单元。根据另一种角度来设置包含一个程序代码的计算机程序产品，若在一个数据处理设备上执行所述程序代码，程序代码即会实施上述方法。附图说明下面借助附图进一步说明本专利技术的优选实施方案。其中：其中：图1为具有一个内燃机以及一个增压装置的发动机系统的图示；图2为用来说明其中可能出现压缩机的压缩机喘振的运行范围的图；以及图3为用来说明如图1的内燃机的运行方法的方法图。具体实施方式图1示出了一个包括内燃机2的发动机系统1，其在当前情况中具有三个气缸3。内燃机2基本对应于奥托发动机，其可在四个冲程中工作。通过进气系统4将空气导进气缸3中，通过废气导出部段5将燃烧废气从气缸3中排出。设置一个增压装置6，其可以废气涡轮增压机的形式构造。增压装置6具有布置在废气导出部段5中的涡轮机61。所述涡轮机与布置在进气系统4中的压缩机62例如通过一个轴耦合。压缩机62从周围吸取新鲜空气并且进行压缩，以提供增压空气压力下的新鲜空气。增压装置6从废气导出部段5中的废气焓中通过涡轮机61获取能量并且利用这种能量来驱动压缩机62。压缩机62具有压缩机轮叶，其通过旋转引起喘振作用或者压缩作用，以便将新鲜空气从压缩机的输入端输送到压缩机的输出端，从而以此提供更高的增压空气压力下的新鲜空气。进气系统4此外还具有节气阀7，其布置在增压装置6的上游以及气缸3的前面。节气阀7用来调节进入内燃机2中的空气量，由内燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于运行内燃机(2)的方法，其中，所述内燃机(2)被构造用于在空气导引运行模式和燃料导引运行模式、特别是稀薄运行模式或者分层运行模式下工作，并且包括具有用于在增压压力下提供新鲜空气的压缩机(62)的增压装置(6)，包括以下步骤：？在空气导引运行模式中检查，是否要求改变希望的驱动力矩，这一改变会导致压缩机(62)不稳定的运行范围；？若确定了要求改变驱动力矩，而这一改变会导致压缩机(62)不稳定的运行范围，则以燃料导引的运行模式运行内燃机(2)。

【技术特征摘要】
2011.07.06 DE 102011078744.51.用于运行内燃机（2）的方法，其中，所述内燃机（2）被构造用于在空气导引运行模式和燃料导引运行模式下工作，并且包括具有用于在增压压力下提供新鲜空气的压缩机（62）的增压装置（6），包括以下步骤：-在空气导引运行模式中检查，是否要求改变希望的驱动力矩，这一改变会导致压缩机（62）不稳定的运行范围；-若确定了要求改变驱动力矩，而这一改变会导致压缩机（62）不稳定的运行范围，则以燃料导引的运行模式运行内燃机（2），其中在空气导引运行模式中检查是否要求希望的驱动力矩的导致压缩机（62）不稳定的运行范围的改变：方式是检查是否存在对于希望的驱动力矩的要求，这种要求会导致在内燃机（2）的气缸（3）中的新鲜空气的空气质量流量（）发生改变，由此在压缩机（62）上现有的压差条件下使压缩机（62）在不稳定的运行范围内运行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃料导引运行模式是稀薄运行模式或者分层运行模式。3.根据权利要求2所述的方法，其中，对于是否要求改变希望的驱动力矩的检查是借助希望的驱动力矩值或借助提供希望的驱动力矩而需要的体积流量值或空气质量流量值来实施的。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在燃料导引运行模式中，延迟或者抑制空气质量流量（）向与在空气导引运行模式中用来提供希望的驱动力矩的空气质量流量（）相应的空气质量流量的方向的变化，从而避免压缩机（62）在由压缩机上的压差以及压缩机（62）上的空气质量流量所决定的不稳定的范围内的运行。5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，释放空气导引的运行模式，若在空气导引运行模式中提供希望的驱动力矩会引...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·诺恩海姆，K·默克尔，J·沙伊弗莱茵，P·梅诺尔德，M·温特，M·戴斯勒，R·斯洛博达，B·希普，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：