專利名稱：內燃機的超速運轉中中斷燃料供給的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在裝備催化劑的內燃機的超速運轉過程中在考慮催化劑溫度的條件下中斷燃料供給的方法。
這種方法在US4,322,947中已公開，依據(jù)該文獻，利用節(jié)流閥開關將一個調節(jié)進氣量的節(jié)流閥置于接通狀態(tài)。這種狀態(tài)用信號通知一個封閉的節(jié)流閥，同時內燃機的轉速超過1000-1500轉/分的闞值，此狀態(tài)被視為超速運轉，并且被當作中斷內燃機燃料供給的第一條件。
另外，連續(xù)采集催化劑的溫度數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)與一個處于催化劑工作溫度范圍內的闞值相比較。超過該溫度是中斷燃料供給的第二個條件，由此，在超速運行中燃料供給的中斷只能在上述溫度以上進行。
上述措施可以避免在超速運行階段由于中斷燃料供時較冷廢氣的冷卻作用，而使催化劑的溫度降低到其工作溫度以下。
對車輛而言，在超速運行時中斷燃料供給，肯定會使催化劑的轉化能力較快地損失掉。迄今為止，人們容忍著中斷燃料供給帶來的上述缺點，因為中斷燃料供給也會帶來優(yōu)點，例如總油耗降低和發(fā)動機制動作用的改善。
本發(fā)明的目的是提供一種方法，用該方法既可以保持在超速運行時中斷燃料供給所帶來的上述優(yōu)點，同時又可以避免或至少減少催化劑迅速老化的缺點。
上述目的是由權利要求1的特征組合實現(xiàn)的。本發(fā)明的核心構思是，在超速運行中在催化劑的臨界溫度以上禁止中斷燃料供給。在運行實踐中，這會產(chǎn)生以下結果在絕大多數(shù)情況下，中斷燃料供給的傳統(tǒng)功能均得以保留，因此上述的那些優(yōu)點也隨之保留著；在少數(shù)特殊情況下，例如在以較高或很高的功率運行較長時間以后，本發(fā)明的方法將限制中斷燃料供給的禁令。這樣，一方面行駛性能在正常運行過程中不受影響，另一方面將避免催化劑的老化，在催化劑處于高溫時燃料中斷造成的氧氣過剩會加速這種老化。
本發(fā)明的實施例在下文和附圖中進行描述。


圖1表示實施本發(fā)明方法的設備的一個實施例，圖2表示圖1中實施本發(fā)明方法的控制裝置的結構；圖3表示本發(fā)明方法的一個實施例的流程圖；圖4表示出直觀的條件，在這些條件下在超速運行中不中斷燃料。
圖1中，1表示內燃機，它具有控制裝置2、進氣系統(tǒng)3及帶催化劑5的排氣系統(tǒng)4。為了監(jiān)測不同的工作特性參數(shù)，設置了傳感器6、7、8、9、10和11。這些傳感器依次測量內燃機的進氣量Q(傳感器6)、節(jié)流閥12的角位置α(傳感器7)、溫度Tmot(傳感器8)、內燃機的轉速n(傳感器9)、廢氣中的氧含量(λ傳感器10)及催化劑溫度Tkat(傳感器11)，并將上述信號送至控制裝置2。該控制裝置2處理這些信號以便控制內燃機，它通過是產(chǎn)生燃料計量信號ti來控制燃料計量裝置12。
就與本發(fā)明的本質相聯(lián)系而言，該設備的基本功能在于為所有工況的內燃機提供所需組份的燃料/空氣混合物，所述的工況由不同的輸入?yún)?shù)來限定。
為此，上述控制裝置原則上依圖2所示的那樣進行工作。根據(jù)圖2，一個中央處理單元2.1連接在輸入單元2.2和輸出單元2.3之間，存取存儲單元2.4中的程序和數(shù)據(jù)。
圖3公開了一個用流程圖表示的本發(fā)明的實施例。該流程開始后，在步驟S1中，已提及的那些輸入?yún)?shù)被讀入。在步驟S2判斷作為中斷燃料供給的第一條件-超速運行是否存在。該超速運行例如可以通過一個節(jié)流閥的接通同時一個高于怠速的轉速闞值被超過來顯示出來。當車輛駕駛員讓發(fā)動機制動時，例如行駛在斜坡上常見的那樣，上述條件得到滿足。如果該問題被否定，則程序經(jīng)步驟S3進入正常運行，S3連接著S4，在步驟S4中產(chǎn)生一個燃料計量信號，例如噴射脈沖寬度ti，并且將信號輸出至一個或多個噴射閥上。
上述正常運行步驟將依次在噴射時間光柵中周期性地運行。
在其他過程中超速運行出現(xiàn)，步驟S2的問題得到“是”的回答，接著到達詢問步驟S5，在該步驟中催化劑溫度Tkat與一個闞值Tschw相比較。從后述的例外中可以看到，該闞值處于催化劑允許溫度的上部區(qū)域，并且催化劑溫度未達到闞值，此時，步驟S5的問題回答為“否”。步驟S4中的Ti不能形成，如同超速運行存在那樣。在圖3中這一切由方框S6顯示出來，它象征著中斷燃料供給。
如果內燃機較長時間地以大功率運行，則催化劑溫度與低功率運行時催化劑溫度相比到達很高的數(shù)值(約高于850℃)。一般來說，如果在超速運行中中斷燃料供給則溫度較低的廢氣會帶來冷卻效果，但是，隨著這種正面效果而來的也有其他缺點。由于催化劑的高溫和氧的過剩，催化劑材料發(fā)生部分不可逆的氧化，從而導致催化劑迅速老化。為阻止這種加劇的老化，根據(jù)本發(fā)明，燃料供給的中斷只有在超速運行中催化劑溫度低于闞值Tschw(參見圖3的步驟S5和S6)時才是允許的。相反，如果超過該闞值Tschw，雖然超速運行存在，但程序將從步驟S5走向步驟S4，這意味著燃料計量信號形成并輸出了。換言之，在這種情況下向內燃機的燃料供給不中斷。
上述催化劑的溫度可以例如通過一個與該催化劑熱連接的溫度傳感器檢測出來。這種熱連接還設置在催化劑結構附近的廢氣傳感器上，由此，從廢氣傳感器的溫度可以得出催化劑的溫度，廢氣傳感器的溫度可以通過測量傳感器內阻或者利用傳感器信號而得知。另外，催化劑的溫度還可以根據(jù)經(jīng)驗結合內燃機的運行參數(shù)，如負荷和轉速模型化地計算出來，這種辦法的優(yōu)點是，不需要使用特殊的催化劑傳感器。
當內燃機在超速階段之前的某一時間間隔內在一定的負荷/轉速范圍內運行時，尤其可以將高的催化劑溫度列入由負荷與轉速值構成的平面上的一些特定區(qū)域內，并禁止燃料中斷。在圖4中相應的區(qū)域以陰影表示。
除將負荷與轉速綜合考慮之外，在一個簡化的實施例中，也可以利用上述參數(shù)中的單獨一個作為決定的依據(jù)，當內燃機在超速階段之前以高負荷或高轉速運行的情況下，不停止燃料供給。
另外，可以通過一個接通的節(jié)流閥或者超過負荷闞值來定義超速運行。例如，在噴射脈沖寬度ti的產(chǎn)生過程中，一個標準的內燃機單次沖程負荷信號tl與Q/n成正比，可以通過一個與轉速有關的tl闞值被超過來定義超速運行。
權利要求
1.在帶有催化劑的內燃機在超速過程中中斷燃料供給的方法，包括確定上述催化劑的溫度，至少根據(jù)上述溫度中斷燃料供給，其特征在于檢查上述催化劑溫度是否滿足一個條件，該條件反映高的催化劑溫度；僅當上述條件未滿足時，才中斷燃料供給。
2.如權利要求1的方法，其特征在于一個與上述催化劑熱連接的溫度傳感器檢測上述催化劑溫度。
3.如權利要求1的方法，其特征在于催化劑溫度根據(jù)設置在催化劑結構附近的λ傳感器的內阻而得出。
4.如權利要求1的方法，其特征在于催化劑的溫度根據(jù)內燃機的工作特征參數(shù)模型化地得出。
5.如權利要求1至4之一的方法，其特征在于將催化劑的溫度與一預定的闞值相比較，超過該預的溫度闞值則視為高的催化劑溫度。
6.如權利要求4的方法，其特征在于一個代表內燃機負荷狀況的參數(shù)被用來表示催化劑溫度，在即將到達超速階段時內燃機以該參數(shù)運行，當超過一個負荷闞值時，視為催化劑高溫的條件被滿足。
7.如權利要求4的方法，其特征在于用即將到達超速階段時的內燃機的轉速來表示催化劑溫度，當超過一個轉速闞值時，視為催化劑高溫的條件被滿足。
8.如權利要求4的方法，其特征在于用即將到達超速階段時的內燃機負荷及其轉速狀況的參數(shù)值來表示催化劑溫度的高低，其中當上述這對數(shù)值處于由負荷與轉速構成的平面上的特定區(qū)域中時，視為催化劑高溫的條件被滿足。
9.如權利要求1的方法，其特征在于同時超過負荷闞值和轉速闞值的狀態(tài)是超速工作狀態(tài)。
10.如權利要求9的方法，其特征在于該負荷闞值隨轉速增加而增加。
全文摘要
在帶有催化劑的內燃機的超速過程中中斷燃料供給的方法，該包括確定上述催化劑的溫度，至少根據(jù)上述溫度中斷燃料供給，其特征在于檢查上述催化劑溫度是否滿足一個條件，該條件反映高的催化劑溫度；僅當上述條件未滿足時，才中斷燃料供給。
文檔編號F02D41/12GK1138139SQ9610601
公開日1996年12月18日 申請日期1996年5月8日 優(yōu)先權日1995年5月12日
發(fā)明者E·施奈貝爾, F·布里斯奇科 申請人:羅伯特-博希股份公司