CN1088152C - 内燃机尾气再循环控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

公知的方法是设置一个调节器，它可根据内燃机的工作参数，经一个节流阀和一个截止阀，对尾气再循环率进行一般的调节。详细的工作参数并未给出。本发明的任务是，提供一种内燃机尾气再循环的控制方法和装置，它可考虑内燃机的各种不同的工作条件。为此所述控制装置具有一个包括“内燃机转数”和“向每个工作行程输送燃油量”参数的基础特性区1，并且所述基础特性区1的基础信号可受到修正装置发出的修正信号的影响，所述修正装置可根据需要接入。

Description

内燃机尾气再循环控制方法和装置

本发明涉及一种尾气再循环控制方法和装置，特别用于自点火内燃机，所述内燃机包括曲轴箱，至少一个气缸和一个具有进气道和排气道的气缸盖，所述进气道和排气道可经一个尾气再循环道连通，而且尾气再循环率由一个控制装置根据内燃机的工作参数控制，所述控制装置具有一个包括内燃机转数n_e和向每个工作行程输送燃油量m_f参数的基础特性区，还有一个汽车加速修正装置发出汽车加速修正信号，并且所述基础特性区的基础信号可受到修正装置发出的修正信号的影响，所述修正装置可根据需要接入。

这种方法已公开在德国专利文献DE-A196 31 112中。根据该文献，设置了一个内燃机控制装置，它采集发动机工作条件的变化以及加速度的变化，预先对燃油喷射时刻发出延时预告。为了使实际燃油喷射时刻和预告的额定燃油喷射时刻之间的差别达到一致，对额定尾气再循环范围，即尾气再循环量或尾气再循环率进行修正。

本发明的目的是，提供一种内燃机尾气再循环的控制方法和装置，它可考虑内燃机的各种不同的工作条件。

实现本发明目的的解决方案是，所述汽车加速修正信号按乘法加载到所述基础信号上，而且所述汽车加速修正装置考虑以下参数：

a)喷油泵调节器预置值，

b)油门踏板位置值，

c)对应于烟度极限的调节器预置值，

并且若b)＞a)且a)＞c)，则存在一个干扰值，它应当根据所处理的参数a)和c)予以考虑。

在所述基础特性区内存储上述参数的可确定基础信号的特性曲线。利用这种基础信号至少可以在使用特定的内燃机的情况下控制尾气再循环，而且也能够在诸如由于一个或若干个修正装置的传感器损坏而出现故障的情况下，按照基础信号运行一个“应急程序”。根据本发明，在内燃机的大多数应用场合中，所述基础特性区可通过能输出修正信号的修正装置，在需要的情况下加以影响。所以在一种有利的方案中，在基础特性区内存储一般适用于各种内燃机的尾气再循环值，而且根据内燃机的结构和配置(气缸数，设计功率等)以及下面所述的其它修正装置对该基础信号施加影响。通过以上方案可以始终应用相同的装置，而且使配件保持在较少的数量上。始终设置有一个汽车加速修正装置，它考虑了以下参数：喷油泵调节器预置值，油门踏板位置值以及烟度极限值。其中分别在一个比较器内将油门踏板位置值与喷油泵调节器预置值进行比较，以及将烟度极限值与喷油泵调节器预置值进行比较。如果在两个比较器的比较中确认，预置的调节值已经被超出，则输出信号将分别作为干扰值被采集，并且两个输出干扰值在一个与-电路内合并。也就是说，只有当两个比较器都存在一个干扰值时，设置在与-电路后面的另一个开关才动作。同时，所述喷油泵调节器预置值以及烟度极限值一并送入一个除法器，并根据所得到的数值从一个随后产生的计算曲线中得出尾气再循环关闭程度的数值。该数值按乘法加载到所述基础信号上，条件是前述开关已经发出存在干扰值的信号。

在一种改进方案中，首先是设置一个用途修正装置，以发出用途修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。该用途修正装置完全一般地考虑到所述内燃机的预定用途，并且相应地确定修正信号，将其叠加到基础信号上。内燃机可能的用途例如是将其用于汽车、农业机械、建筑机械或某种设备。

在本发明的另一种改进方案中，设置一个内燃机验收修正装置，它同样发出相应的修正信号。在该修正装置中存储的是完成了其制造和装配的内燃机在验收试验时所需的基础修正值，该值完全是针对内燃机特定的验收试验而定的。其中也包括与内燃机的型号和配置有关的基础数值。

此外，还设置了一个汽车数据修正装置。在该装置内存储的是与汽车有关的数据，例如汽车数据和使用领域。

另外，还设置一个环境压力修正装置，它特别用于内燃机或汽车在山区使用的场合。

在本发明的另一种方案中，还设有一个冷却液温度修正装置，它可在控制尾气再循环时考虑内燃机的冷却液温度。

此外，还有一个动态修正装置，它考虑汽车驾驶员驾驶汽车的方式。在其动态修正信号内包括内燃机转速和每个工作行程内的供油量，从两个参数中测定汽车是否处在静态，还是处在极端行驶状态下(持续在油门踏板的零位和全开位置之间切换)。如果该装置测定出动态工作状态，则将发出与以前不同的信号，使装置的修正值叠加到所述基础信号上。

以上所有装置的后面还设置了一个装置，用于检测汽车发动机是否进入制动。如果是这种情况，则将尾气再循环自动减小到零或完全切断。同样的情况也适用于汽车起动期间关闭尾气再循环。

下面对照附图所示实施例，对本发明加以详细说明。

在所述基础特性区1内存储了各种不同的特性曲线，这些特性曲线的每个点确定了一个特定的尾气再循环率。并且该曲线是分别通过输入值“内燃机转数n_e”  和“向内燃机的每个工作行程输送的燃油量m_f”所代表的点确定的。在本实施例中，所述向每个工作行程输送的燃油量m_f被定义为内燃机喷油泵元件的每个行程所供应的燃油量。来自所述基础特性区1的输出信号将根据所述输入值确定尾气再循环量。该基础信号可通过下述修正装置发出的相应修正信号受到影响，从而使实际的尾气再循环率与内燃机的工作条件相匹配。为此首先是三个修正装置实现的匹配，这些装置考虑了内燃机运行时的基础参数，并且它按乘法加载到所述基础信号上。首先，这些装置中有一个内燃机用途修正装置2，它根据内燃机的功率组别和/或内燃机的用途，例如是用于运输车辆、农业机械、建筑机械或某种设备，而发出相应的内燃机用途修正信号。该相关修正信号被存储在一个可集成在整个***内的中央电子控制装置内。同样方式也适用于内燃机验收修正装置3，它可根据内燃机的验收试验产生相应的修正信号，在该修正信号内特别是可实现内燃机特性数据，例如气缸数量，喷油装置的类型等的影响。此外它还可实现尾气再循环***的公差补偿。该相关修正信号同样可按乘法加载到所述基础特性区的输出信号上。最后，还设置了一个汽车数据修正装置4，它发出汽车特定的修正信号。在该修正装置内可实现相关汽车特性数据，例如特定的进、排气***，必要时汽车的重量，变速箱传动比以及使用领域(例如工地、短途或长途运输)等数据的影响。

此外还设置了一个环境压力修正装置5，其中存储了与所测量的环境压力Pa相关的修正曲线。特别是考虑随高度的上升而下降的环境压力Pa，因为它会直接影响到内燃机的工况，从而影响到其燃烧。

另外还设置了一个汽车加速修正装置6，它可处理下述不同的输入信号并且输出表示加速情况的修正信号。该汽车加速修正装置的输入部分具有两个比较器7a和7b，在比较器7a中输入油门踏板位置的测量值m_s，它与一个表示扭矩极限的喷射泵调节器预置值m_d相比较，并且在超过的情况下发出一个输出信号。在比较器7b中直接输入喷射泵调节器预置值m_d，它与一个表示烟度极限值的调节器预置值m_r相比较，并且在超过的情况下从比较器7b发出一个输出信号。由比较器7a和7b发出的该输出信号被汇集在一个与-电路8中，该与-电路在存在一个干扰值(相当于一个输出信号)的情况下，从比较器7a和7b发出一个切换信号。该切换信号被送入一个调节电路9，而且调节电路9在存在来自与-电路8的输出信号的情况下，将调节电路9的输出端与一个输入端0连接在一起，后者的输入信号见下所述。当没有干扰信号或者比较器7a和7b中只有一个输出干扰信号，并且相应地在与-电路8中没有出现干扰值时，调节电路9的输入端切换到输入端1，所以没有汽车加速修正信号输出。在输出了一个修正信号的情况下，该信号将从喷射泵调节器预置值m_d和调节器预置值m_r得出，两者通过除法器18相互连接，并且输入到一个处理装置10内。该处理装置10设置了一个特性曲线，它根据输入的信号确定尾气再循环闭合的程度。所述处理装置10的输出信号如上所述作为汽车加速修正信号经调节电路9以乘法方式加载于基础特性区1的输出信号。

此外还设有一个内燃机冷却液温度修正装置11，其中输入实际冷却液温度t_w，并且从修正曲线中确定并输出一个修正信号。其中在必要时也可确定内燃机是否处在冷起动后的预热阶段。

最后还提供了一种动态修正装置12，它同样输出一个修正信号，但是和上述信号不同的是，它以加法方式施加到基础信号上。该修正值是从内燃机的转数n_e和向内燃机的每个工作行程输送的燃油量m_f这两个参数中得出的，其中内燃机转数n_e被输入一条与转速相关的修正曲线13，输送的燃油量m_f被输入一个阻尼差分电路14。该阻尼的差分电路14的输出信号被继续送入一个最小值/最大值限制器15，而且作为输出值在0和1之间输出。其中的数值0表示静止的汽车状态，数值1表示极端的行驶状态。数值0可以与一个平静的驾驶方式以及恒定的油门踏板位置相比，而数值1则表示非常剧烈的驾驶方式，持续地移动油门踏板。所有在0和1之间的数值都是允许的，并且被加以处理。

最后还设置了装置16，它考虑发动机制动是否打开或关闭以及是否处在起动过程。如果发动机制动已经打开或者进行发动机起动，则转换开关17切换到输入端0，所以在这些工作状态下尾气再循环同样不工作。

Claims (9)

1.尾气再循环控制方法，特别用于自点火内燃机，所述内燃机包括曲轴箱，至少一个气缸和一个具有进气道和排气道的气缸盖，所述进气道和排气道可经一个尾气再循环道连通，而且尾气再循环率由一个控制装置根据内燃机的工作参数控制，所述控制装置具有一个包括内燃机转数n_e和向每个工作行程输送燃油量m_f参数的基础特性区，还有一个汽车加速修正装置发出汽车加速修正信号，并且所述基础特性区的基础信号可受到修正装置发出的修正信号的影响，所述修正装置可根据需要接入，本发明的特征是，所述汽车加速修正信号按乘法加载到所述基础信号上，而且所述汽车加速修正装置(6)考虑以下参数：

a)喷油泵调节器预置值，

b)油门踏板位置值，

c)对应于烟度极限的调节器预置值，

并且若b)＞a)且a)＞c)，则存在一个干扰值，它应当根据所处理的参数a)和c)予以考虑。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，一个内燃机用途修正装置(2)发出内燃机用途修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，一个内燃机验收修正装置(3)发出内燃机验收修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，一个汽车数据修正装置(4)发出汽车数据修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，一个环境压力修正装置(5)发出环境压力修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，一个内燃机冷却液温度修正装置(11)发出内燃机冷却液温度修正信号，它按乘法加载到所述基础信号上。

7.如权利要求1或2所述的方法，其特征是，一个动态修正装置(12)发出动态修正信号，使转速信号按乘法增加，并且该动态转速修正信号按加法加载到所述基础信号上。

8.如权利要求1所述的方法，其特征是，进行发动机制动以及在启动期间停止尾气再循环。

9.尾气再循环控制装置，特别用于自点火内燃机，所述内燃机包括曲轴箱，至少一个气缸和一个具有进气道和排气道的气缸盖，所述进气道和排气道可经一个尾气再循环道连通，而且尾气再循环率由一个控制装置根据内燃机的工作参数控制，所述控制装置具有一个包括内燃机转数n_e和向每个工作行程输送燃油量m_f参数的基础特性区，还有一个汽车加速修正装置发出汽车加速修正信号，并且所述基础特性区的基础信号可受到修正装置发出的修正信号的影响，所述修正装置可根据需要接入，本发明的特征是，所述汽车加速修正信号按乘法加载到所述基础信号上，而且所述汽车加速修正装置(6)考虑以下参数：

a)喷油泵调节器预置值，

b)油门踏板位置值，

c)对应于烟度极限的调节器预置值，

并且若b)＞a)且a)＞c)，则存在一个干扰值，它应当根据所处理的参数a)和c)予以考虑。

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