[发明专利]用于运行内燃机的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机尤其用于发动机系统的内燃机，对于所述内燃机来说在能够控制的增压装置的上游比如压缩机的上游布置了用于控制空气流的调节阀比如节流阀。本发明尤其涉及用于通过节流阀和增压装置的控制来调节所期望的空气充气的控制方法。

背景技术

对于大量已知的发动机系统来说，在增压装置的压缩机单元的下游布置了用于控制空气流的调节阀比如节流阀。在此，所述节流阀作为主充气调节器起作用。作为替代方案也有其它一些发动机系统，对于这些发动机系统来说所述节流阀布置在所述增压装置的压缩机单元的上游。在这些发动机系统中需要特殊的调节策略，用于在这样的发动机系统运行时实现足够动态的特性。

为此比如从公开文献DE 10 2008 022 214 B3中公开了用于对内燃机的进气系统中的节流阀和旁通阀进行控制的一种方法和一种装置。根据增压装置的下游的增压压力的额定值，要么如此控制所述节流阀要么如此控制用于对增压装置的压缩机单元进行可变控制的旁通空气阀，从而产生预先设定的进入到内燃机的气缸中的空气质量流量。在此作为所述节流阀的上游和下游的压力的比例来预先设定节流阀压力比的额定值并且根据作为所述增压装置的上游和下游的压力的比例的旁通空气阀压力比的额定值来控制所述旁通空气阀。

发明内容

本发明的任务是，提供用于对内燃机的进气系统中的节流阀和增压装置进行控制的一种方法和一种装置，其中可以更加精确地控制进入到内燃机的气缸中的空气质量流量。此外，本发明的任务是，设置了具有得到改进的动态特性的内燃机的运行。

该任务通过按权利要求1所述的用于运行内燃机的方法并且通过按并列的权利要求所述的装置和发动机系统得到解决。

其它有利的设计方案在从属权利要求中得到说明。

按照第一方面，设置了一种用于运行具有进气系统的内燃机的方法，其中在所述进气系统中布置了用于对空气流进行节制的节流阀并且在所述节流阀的下游布置了用于泵送空气的增压装置的压缩机，其中所述增压装置的效率能够借助于旁通阀来调节。所述方法包括以下步骤：

-求得用于所述内燃机的额定充气指示，所述用于内燃机的额定空气指标表明用于调节内燃机的空气充气的指标；

-根据所述额定充气指示以第一运行模式或者第二运行模式来运行所述内燃机；

其中有待调节的用于运行内燃机的额定空气充气在所述第一运行模式中在所述增压装置的效率恒定时尤其在效率为0时决定性地通过调节所述节流阀的位置来调节，并且在所述第二运行模式中在保持所述节流阀上面的预先设定的恒定的压力比时决定性地通过调节所述增压装置的效率来调节。

上述方法的构思在于，根据额定充气指示以不同的运行模式来运行内燃机，其中按所要求的空气充气要么以自吸运行模式要么以增压的运行模式来运行内燃机。空气充气的额定值比如空气质量流量或者进气管压力的额定值，从外部的设定值中并且根据内燃机的环境条件及状态参量来获得。按所述额定空气充气程度的高低以自吸运行模式运行所述内燃机（对于自吸运行模式来说所述空气充气在增压装置基本上去激活时也就是说决定性地通过调节节流阀来调节），或者以增压的运行模式运行内燃机（对于增压的运行模式来说将所述节流阀调节到规定的节流阀压力比或者节流阀输出侧上的节流压力），并且所述空气充气决定性地通过调节所述增压装置的效率来调节。通过这样的划分为不同的运行模式这种方式，可以更为精确地控制进入到所述内燃机的气缸中的空气质量流量。利用所描述的方法也可以将所述节流阀的节流损失保持在微小的程度上，这优化了燃料消耗。

除此以外，上述方法能够用简单的手段来满足尤其关于燃料箱换气的法律要求，因为在所述节流阀与所述增压装置之间存在着相对环境压力对于几乎所有的运行范围来说降低了的压力。由此可以省去燃料箱换气的对于这样的发动机拓扑形态（Motortopologien）来说设置的双重的引入位置（Einleitstelle）。

此外，通过上述方法还额外地在负荷变换时改进了内燃机的动态的响应特性。这尤其在从较小的负荷和较小的转速朝较大的负荷进行负荷转换时起积极作用。此外，对所述增压装置的压缩机的噪声产生进行了抑制，因为所述节流阀在内燃机的运行范围的较大一部分的范围内没有完全打开。

如果作为主充气传感器来使用热膜质量传感器，那么其信号在所述增压的运行模式中没有或者仅仅很少受到影响，因为所述节流阀没有完全打开并且由此对出现的脉动进行抑制。

可以规定，所述充气指标相应于额定进气管压力，在此应该在所述进气系统的处于压缩机下游的区段中对所述额定进气管压力进行调节。