用于内燃机运行的燃料分配的制作方法

本发明涉及一种用于运行具有多个气缸的内燃机的燃料分配方法以及一种相应的燃料分配系统。

背景技术：

具有进气管喷射和汽油直接喷射的内燃机的运行使利用两个喷射方式对于最优的混合气形成以及由此产生的燃烧的相应优点成为可能，此外通过这种方式实现燃料耗费的减少。特别的是，在全负载的情况下并且在内燃机的动态增加时，汽油直接喷射系统是更有优势的，因为在此爆震的倾向更小。相反，在部分负载的情况下进气管喷射是更有优势的，因为在此颗粒、尤其是烟灰颗粒的数量，以及在燃烧时产生的碳氢化合物的数量更少。

人们把用于最优混合气形成和燃烧所采用的喷射方式理解为喷射策略，该喷射方式可以是直接喷射（DI）、进气管喷射（PFI）或者由此的结合（DI-PFI-拆分运行）。根据当今的现有技术喷射策略以对于内燃机相应的运行点最关键或者说最临界（kritischsten）的气缸为根据。这意味着喷射策略提供用于最优化的空间。

技术实现要素：

本发明的任务在于在耗费和废气排放方面优化具有DI-系统和PFI-系统的内燃机的运行。

该任务在于通过开篇提到的方式这样解决，在内燃机的运行期间，对于至少一个气缸来说，个体地（individuell）确定通过直接喷射进行分配的燃料部分和通过进气管喷射进行分配的燃料部分并且对应于这样获知的喷射策略分配燃料。优选地，对于每个气缸来说个体地确定喷射策略。

根据本发明，因此不再对于整个马达而是气缸个体地确定喷射策略。这意味着特别的是，不再对于整个马达以气缸普遍的方式确定DI-PFI-拆分运行，而是单独对于每个气缸获知一个拆分系数。此外，可以实现个别的气缸在DI-模式中并且其它的气缸在PFI-模式中的运行。

本发明尤其具有扩展了进气管喷射的运行范围的优点，该运行范围部分地通过单个的气缸的爆震易发生性或者燃烧稳定性受限制，这可以使马达在耗费和废气排放方面的进一步优化成为可能。

根据本发明一个可能的实施方式，对于每个气缸喷射路径的最优运行存储在相应的特征场中，借助该特征场气缸个体地获知喷射策略。这优选与马达的运行参数相关地进行，例如，马达转速、马达负载、进气温度、马达温度、运行方式（连续运行、轮班运行、中间运行）、AGR-率、阀门控制时间、阀门控制曲线、燃料种类（例如辛烷值和/或者酒精含量）。按照可使用性、力争达到的精确度和预期的耗费的不同，为了气缸个体的喷射策略的获知，可以考虑前面提到的运行参数的不同的组合。

借助根据本发明的方法或者根据本发明的设备，在马达在外部区域中的热方面问题的情况下可以进行变得过热的气缸到直接喷射的切换或者可以提高DI-部分，所述热方面问题例如通过安装地点或者吸入空气温度不同所引起。通过这种方式由于蒸发的燃料的热量的排出，直接地在气缸中产生更强的气缸内部冷却，使得爆震倾向决定性地通过DI-喷射量部分的提高而降低。

为了在爆震调节的过程中防止爆震，当前执行点火角的滞后调整（Spätverstellung）。点火角朝滞后的方向调节得越远，燃烧重心位置就越靠后并且爆震倾向就越小。

根据本发明的改型方案，气缸个体地匹配并且朝汽油直接喷射的方向推移拆分系数，用以通过这种方式减小爆震倾向。通过这种方式至少对于单个的气缸而言使得点火角储备（Zündwinkelreserve）的退回（Zurücknahme）、既选择的点火角与对于气缸的最优点火角的间距是可能的，在该最优点火角中在爆震极限处发生燃烧。通过这种方式可以实现一个其它的耗费优点。根据一个可能的实施方式爆震调节在两个路径上进行：通过点火角调整的快速干涉以及通过拆分系数和点火角的部分返回（Rückführen）的改变的较慢干涉。

根据一个特别有利的实施方式，学习爆震干涉和由此产生的拆分系数的改变并且对于每个马达样品适配（adaptieren）最优的喷射策略。马达的基本应用因此能够由所谓的最优-案例支撑并且对于PFI不必再次将运行范围限制于单个气缸的所谓的最差-案例-行为。

该适配一个可能的实现方式能够通过一个有针对性的适配模式作为特殊运行进行。在此，例如所有的气缸在纯DI-模式下运行，在关于爆震临界（kritischen）的运行点处。在此可供选择的是能够进行点火角的有针对性的调整，用以实现关于爆震的临界的运行点。在接下来的步骤中对于选择的气缸进行拆分系数的朝进气管喷射（PFI）方向的改变，直到可以确定爆震的燃烧。然后，对于该气缸保存该拆分系数。优选的是，所述保存与运行点相关地进行。之后，对于其它的气缸执行该方法。因此，对于每个气缸能够个体地优化爆震调节。

可供选择的是，在此能够规定在纯PFI-运行中启动适配模式。在临界的运行点中这样调整对于气缸的点火角，使得恰好发生爆震。接下来提高DI-部分，直到不再发生爆震的燃烧。在此，对点火角和拆分系数的干涉是有利的，因为应当交替地使点火角朝“提前”方向以及拆分系数朝“DI”方向调节，用以获知最优的参数。

此外，对于气缸个体的喷射策略的确定有利的是，包含如下的参量、相互关系和/或特性中的一个或者更多：

-用于计算和/或修正壁膜流量（Wandfilmflusses）的壁膜模型， 不仅针对进气管也针对燃烧室；

-点火的气缸个体的计算与选择的喷射，即例如当前的拆分系数的相关性；

-热机运转因素（Warmlauffaktor）；

-用于修正转矩不同性的力矩模型，该转矩不同性通过点火角干涉和/或气缸个体的阀门升降干涉（Ventilhubeingriffe）得出。

本发明的其它的特征、应用可能性和优点通过接下来实施例的描述得出，借助附图说明这些实施例，其中，这些特征不仅在个例中而且在不同的组合中对于本发明来说可能是重要的，因此没有详尽地指出。

附图说明

图1示出了一个具有内燃机的车辆的简化示意图，该内燃机可借助汽油直接喷射和进气管喷射运行并且

图2示出了一个方框图，在该方框图中示出了本发明的一个可能的实施方式的几个功能块；

图3示出了一个流程图，该流程图包括根据一个另外的可能的实施方式可能在执行适配时的步骤；并且

图4示出了一个另外的流程图，该流程图包括根据一个另外的可能的实施方式在执行适配时可能的步骤。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了车辆1，该车辆包括用于运行车辆1的内燃机2。在车辆1中布置控制器3，该控制器使内燃机2的控制和/或调节以及尤其是混合气形成的控制成为可能。内燃机2具有气缸4。每一个气缸4配设至少一个直接喷射阀5。每个直接喷射阀5通过信号线6与控制器3连接。

直接喷射阀5通过高压存储器7（高压-轨）与燃料高压泵8连接。燃料高压泵8通过数据线9与控制器3连接。

此外，在图1中示出了燃料罐10，该燃料罐配设有燃料低压泵11。该燃料低压泵11通过数据线12与控制器3连接。

由燃料低压泵11从燃料罐10输送的燃料经过燃料低压管道13到达燃料高压泵8，该燃料高压泵产生用于汽油直接喷射必需的压力。此外，在图1所示的实施例中燃料低压泵11提供用于进气管喷射必需的压力。在此，燃料通过燃料低压管道13到达燃料低压存储器15（燃料低压-轨）。燃料低压存储器15与进气管喷射阀16（PFI-阀）连接。

控制器3具有处理器22和存储元件23。在存储元件23中例如保存计算机程序24，对该计算机程序进行编程用于执行根据本发明方法。接下来当计算机程序24在处理器22上运行时，借助控制器3实施根据本发明的方法。

内燃机2与废气装置25连接，该废气装置包括废气催化器26和拉姆达探测器27。此外，内燃机2配设爆震传感器28。

图2示出了一个方框图，在该方框图中示出了几个部件，这些部件能够根据本发明的可能的实施方式来使用。该方框图从一个例子开始，在该例子中内燃机包括四个气缸64。对于每个气缸64气缸个体地获知一个喷射策略61，其中，喷射策略61尤其是包括一个拆分系数，该拆分系数说明通过进气管喷射62分配的燃料的部分和通过汽油直接喷射63分配的燃料部分。与特征场60有关地获知所述拆分系数，其中，根据优选的实施方式，所述特征场60对于每个气缸64来说是个体地确定的。为了获知喷射策略61以及因此尤其是为了借助特征场60获知拆分系数，要考虑多个特性和输入参量50。特性和输入参量50尤其是包括运行参数51，该运行参数本身包括例如马达转速、马达负载、进气温度、运行方式（连续运行、轮班运行、具有分开喷射的中间运行方式）、AGR-率、阀门控制时间、阀门控制曲线和当前的燃料种类或者燃料特性如辛烷值和酒精含量。

此外，在图2所示的方框图中不仅在进气管中而且在燃烧室中考虑用于壁膜流量的计算和修正的壁膜模型52。此外，考虑热机运转因素53并且提供力矩模型54,借助力矩模型通过合适的点火角干涉或者气缸个体的阀门升降干涉，转矩不同性的修正是可能的。

此外，特性和输入参量50包括块55，在该块中代表性地进行点火的气缸个体的计算，该计算与当前的喷射，尤其是也与拆分系数有关。因此，借助功能块55对于每个气缸个体地计算点火。

不言而喻的是多个相互影响是可能的并且有利的是能够实现，多个相互影响在图2中没有示出。例如，借助特征场60获知的拆分系数本身可以考虑特性和输入参量50和/或间接地和/或直接地在确定其它的拆分系数或者喷射策略时考虑，使得对于相应的其它的气缸在确定喷射策略时可以考虑与特征场60有关地获知的数值。

图3示出了一个流程图，在该流程图中示出了几个方法步骤，根据一个可能的实施方式完成这些方法步骤，用以例如在一个有针对性的适配模式中在内燃机的特殊运行中学习爆震干涉和由此产生的拆分系数的改变并且对于每个马达样品适配最优的运行策略。

该方法从步骤100开始，在该步骤中启动适配模式。在步骤101中在纯DI-模式下运行所有的气缸，使得完全地或者近似完全地通过汽油直接喷射分配燃料。在步骤102中选择一个气缸并且在步骤103中朝进气管喷射的方向推移拆分系数。在步骤104中例如借助爆震传感器28检查，是否可以确定燃烧的爆震。如果不是这个情况，那么继续朝进气管喷射的方向推移拆分系数。否则，在步骤105中与其它的运行参数一起保存拆分系数。

在步骤106中检查，是否对于所有的气缸执行了适配。如果不是这个情况，在步骤102中选择下一个气缸并且对于该气缸重新执行该方法。如果对于所有的气缸保存了拆分系数，该方法在步骤107中结束。

在图4中示出了该方法的另一种可能的实施方式。从步骤200开始，在该步骤中启动作为特殊运行的适配。在步骤201中在纯的或者近似完全的PFI-模式中运行内燃机，使得主要地或者仅通过进气管喷射分配燃料。在步骤202中选择一个气缸并且在步骤203中这样地调整用于该气缸的点火角，使得发生爆震。在步骤204中，提高所分配的燃料的DI-部分，直到不再发生爆震的燃烧。同时在步骤205中匹配点火角并且在步骤206中检查，是否爆震发生。一旦发生爆震，在步骤204和205中朝Di的方向上推移拆分系数并且相应地匹配点火角。当不再发生爆震时，在步骤207中保存拆分系数。此外，保存点火角以及其它的运行参数或者更新特征场60。

在步骤208中检查，是否对所有的气缸执行了适配。如果不是这个情况，那么在步骤202中选择下一个气缸。否则，该方法在步骤209中结束。

不言而喻的是，在图3和4中示出的方法步骤示例性地理解为适配的可能的实施方式并且首要地用于解释本发明。