本發(fā)明涉及用于利用燃料噴射系統(tǒng)來運行車輛的內(nèi)燃機的方法,該燃料噴射系統(tǒng)具有用于直接噴射的至少一個第一噴射閥和用于進氣管噴射的至少一個第二噴射閥。本發(fā)明還涉及:計算機程序,設(shè)定該計算機程序用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的每個步驟;以及能夠由機器讀取的存儲介質(zhì),所述根據(jù)本發(fā)明的計算機程序儲存在該存儲介質(zhì)上。最后,本發(fā)明涉及電子的控制器,該控制器設(shè)定用于:借助根據(jù)本發(fā)明的方法,依賴于能量管理部,進行燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射的分配。
背景技術(shù):
從實踐中公知的是,內(nèi)燃機能夠在所謂的雙重運行中運行,其中內(nèi)燃機的缸體平行地借助進氣管噴射部的至少一個噴射器和直接噴射部的多個噴射器利用燃料來加載。進氣管噴射和直接噴射的組合實現(xiàn)了對這兩種用于最佳的混合物形成和燃燒的噴射方式的優(yōu)勢的利用。從而,例如在馬達的全負荷和動力學(xué)方面中,為了避免爆震,使用直接噴射更為有利,而在部分負荷中,為了減小在燃燒時產(chǎn)生的廢氣的煙塵顆粒數(shù)量和碳氫化合物含量,進氣管噴射更為有利。在此,所述燃料供應(yīng)在進氣管噴射時在低壓回路中進行并且在直接噴射時在高壓回路中進行。在此,采用帶有和不帶有回行部的燃料供應(yīng)系統(tǒng)以及按需調(diào)節(jié)的系統(tǒng)。燃料供應(yīng)系統(tǒng)的運行需要能量。按需調(diào)節(jié)的系統(tǒng)在其總能耗方面更為劃算。在按需調(diào)節(jié)的系統(tǒng)中,從燃料泵僅傳送恰好被內(nèi)燃機消耗的和為設(shè)定期望的壓力所需的燃料量。因為在將來,車輛的許多總成被電地實現(xiàn),例如通過電動燃料泵來實現(xiàn),并且此外混合式驅(qū)動方案增大地扮演角色,則車輛的能量優(yōu)化的運行特別重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
用于利用燃料噴射系統(tǒng)來運行車輛的內(nèi)燃機的根據(jù)本發(fā)明的方法,該燃料噴射系統(tǒng)具有直接噴射和進氣管噴射,此時依賴于表征所述車輛和/或其運行系的能量管理部,設(shè)置了燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射的分配。對噴射也即進氣管噴射或直接噴射的選擇由此依賴于經(jīng)優(yōu)化的能量消耗來進行。經(jīng)優(yōu)化的能量消耗在此表示燃料供應(yīng)部的盡可能經(jīng)優(yōu)化的、尤其盡可能小的機械的和/或電的能量消耗。作為能量消耗的優(yōu)化的結(jié)果,也發(fā)生了燃料消耗的優(yōu)化,也即車輛的能量消耗下降。
優(yōu)選地設(shè)置了,能量管理部包括至少一個特性圖,在該特性圖中依賴于運行點地存放有燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射中的分配。
燃料噴射的依賴于運行點的分配在此考慮在車輛的和/或運行系的運行點中實時地和將來可供支配的電的和/或機械的和/或熱的能量。依賴于這些參量,因而在特性圖中進行所述燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射中的分配。
燃料噴射的依賴于運行點的分配在此依賴于廢氣要求和/或駕駛機動性要求和/或壽命要求和/或舒適性要求來進行。
在此,以優(yōu)選的方式,也考慮路徑預(yù)測的參數(shù),從帶有預(yù)測的地圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)航系統(tǒng)、駕駛輔助系統(tǒng)、動態(tài)的道路地圖、浮動卡數(shù)據(jù)(Floating Card Data)或所謂的電子的地平線中提取所述參數(shù)。
在此,內(nèi)燃機的運行點通過負載需求和轉(zhuǎn)速需求來表征。
所述方法能夠作為計算機程序來實現(xiàn)。所述計算機程序?qū)Υ吮辉O(shè)定用于:執(zhí)行用于運行車輛的內(nèi)燃機的方法的每個步驟,尤其當在計算機程序運行在計算設(shè)備或控制器上時。該計算機程序使得此方法在傳統(tǒng)的電子的控制器上的實現(xiàn)成為可能,而不必在該控制器處進行結(jié)構(gòu)的改變。在此,其例如被儲存在能夠由機器讀取的存儲介質(zhì)上。通過將計算機程序運行在傳統(tǒng)的電子的控制器上,獲得了根據(jù)本發(fā)明的電子的控制器,該控制器被設(shè)定用于:依賴于配設(shè)給車輛和/或其運行系的和表征這些的能量管理部,進行燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射上的分配。
附圖說明
本發(fā)明的實施例在附圖中表明并且在后面的說明書中作進一步解釋。
圖1示意示出了內(nèi)燃機的一部分,該部分能夠利用按照本發(fā)明的一個實施例來運行,以及示出了內(nèi)燃機的燃料噴射系統(tǒng);
圖2示意示出了進行到在按照圖1的內(nèi)燃機的缸體中的進氣管噴射;
圖3示意示出了燃料到在按照圖1的內(nèi)燃機的缸體中的直接噴射。
具體實施方式
作為汽油馬達實現(xiàn)的內(nèi)燃機1具有多個缸體10,其中的僅一個缸體在圖1中被示意展示。在所述缸體中布置有活塞11,該活塞與內(nèi)燃機1的曲軸12相連。缸體10擁有至少一個進給閥13和至少一個排出閥14。所述進給閥13將缸體10的內(nèi)室與進氣管15相連,并且排出閥14將缸體10的內(nèi)室與內(nèi)燃機1的排氣系相連。用于燃料的直接噴射的第一噴射閥16被實施作為高壓噴射閥,該高壓噴射閥在缸體10的內(nèi)室中結(jié)束。用于燃料的進氣管噴射的第二噴射閥17布置在進氣管15中。所述兩個噴射閥16、17被下文地更詳細地說明的燃料噴射系統(tǒng)2利用燃料21來供應(yīng)。為了囤儲燃料21,設(shè)置了燃料箱20。經(jīng)過電的燃料泵23將燃料泵入線路22中。所述燃料泵23是低壓泵。經(jīng)過線路22a,利用燃料來供應(yīng)用于進氣管噴射的第二噴射閥17。線路22b導(dǎo)引至高壓泵24,該高壓泵利用在高壓下的燃料來供應(yīng)用于直接噴射的第一噴射閥16。對于這種高壓回路,低壓泵23用作燃料預(yù)輸送泵。
電子的控制器3控制內(nèi)燃機1和燃料噴射系統(tǒng)2。
在在圖2中展示的進氣管噴射中,燃料21借助第二噴射閥17通過所述進氣管15和所述進給閥13被噴入缸體10的內(nèi)室中。在在圖3中所示的直接噴射中,燃料借助第一噴射閥16直接地噴入所述缸體的內(nèi)室中。燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射上的分配此時依賴于表征所述車輛和/或其運行系的能量管理部來進行。此能量管理部預(yù)先設(shè)定了對運行系的力矩要求。根據(jù)本發(fā)明的能量管理部在此預(yù)先設(shè)定:是否電的和/或機械的和/或熱的能量足夠地或多余地存在或不足夠地存在,因為它例如為其它的帶有較高的優(yōu)先性的耗件所需。在此,在所述能量管理部中存放的是:在內(nèi)燃機1的哪些運行點中(該運行點通過負載需求和轉(zhuǎn)速需求來表征),在遵守在噴射策略處可行的廢氣要求、駕駛機動性要求、壽命要求和舒適性要求的情況下,所述噴射策略也即:是否僅進氣管噴射和/或僅直接噴射和/或不僅直接噴射而且進氣管噴射(所謂的拆分區(qū)域)是可行的。另外,所述能量管理部有利地包括至少一個特性圖,在該特性圖中依賴于運行點地存放有燃料噴射到直接噴射和到進氣管噴射的分配。
從中得到的是,是否在內(nèi)燃機1或運行系的特定的運行點中或在運行區(qū)域中,多于僅一個的噴射策略是可行的。從而能夠例如在在“冷起動”后的運行區(qū)域中需要100%的進氣管噴射,以便滿足對例如混合物形成和廢氣(顆粒數(shù)量等)的所有的要求。在這里,因而不存在關(guān)于噴射系統(tǒng)的能量消耗的自由度。不同地,在在熱運行的內(nèi)燃機1中的全負荷極限中,進行100%的直接噴射。同樣在這里,不存在關(guān)于依賴于能量消耗的所述分配選擇的自由度。
在在熱運行的內(nèi)燃機1的部分負荷運行中,拆分區(qū)域的從例如20%進氣管噴射和80%直接噴射至80%進氣管噴射和20%的直接噴射的可變性是可行的。在這種后者的運行區(qū)域中,在進氣管噴射和直接噴射之間的可變的拆分的變型通過所述能量管理部而可行,以便改變機械的和/或電的能量需求。
此時從而是,所述進氣管噴射唯獨通過低壓系統(tǒng)利用電的燃料泵23來供給。所述直接噴射通過帶有電的燃料泵23的低壓系統(tǒng)和通過帶有機械地通過內(nèi)燃機運行的高壓泵24的高壓系統(tǒng)來供給。在假設(shè)即總共通過進氣管噴射和直接噴射有待噴射的量本來就必須被所述電的燃料泵來提供的情況下,在進氣管噴射和直接噴射之間的拆分的變化存在于高壓泵24的機械能的改變。當直接噴射的份額越靠近和越大時,更多的機械能必須被耗用于所述機械的高壓泵24。換而言之,所述直接噴射比在假設(shè)的相同的噴射量中的進氣管噴射需要對于燃料供應(yīng)的更高的能量需求。作為結(jié)果,從中對于能量消耗最小化得到的是,進氣管噴射-直接噴射的所允許的可變的拆分區(qū)域應(yīng)始終向著最大的進氣管噴射份額的方向來移動。
換而言之,燃料噴射的分配應(yīng)基于能量經(jīng)濟性的原因向著進氣管噴射的方向移動。
對此,能夠例如在車輛的加速階段中,關(guān)閉所述直接噴射和由此高壓泵的能量需求。然后,所述噴射的分配向著進氣管噴射的最大份額的方向進行,以便從內(nèi)燃機1取走用于驅(qū)動所述高壓泵的更少的機械能。純原則上,也能夠?qū)崿F(xiàn)向著進氣管壓力噴射的方向的依賴于駕駛員意愿的移動,例如通過“經(jīng)濟模式-激活”。在將來的設(shè)置了內(nèi)燃機輔助總成的電氣化的車輛中,電地驅(qū)動所述高壓泵。高壓泵的最大的功率需求在當今在于大約1.5kW,并且平均的功率需求在幾百瓦特。在該情況中,能夠例如在對電能的過多供應(yīng)時,例如在混動式車輛(也即帶有電的傳動系和內(nèi)燃機的傳動系的車輛)的回收階段中或后,所允許的可變的拆分區(qū)域、也即在進氣管壓力噴射和直接噴射之間的分配向著最大的直接噴射份額移動和由此消耗更多的電能。在回收階段后通常采用的車輛的加速隨直接噴射還具有顯著的動態(tài)優(yōu)點,因為混合物形成隨直接噴射比隨進氣管壓力噴射更快地進行。同樣地,在爆震特性(加速爆震)方面,經(jīng)提高的直接噴射份額是有利的。
當在公知的車輛中車輛的電的車載電網(wǎng)一般由布置在運行系處的和被該運行系運行的發(fā)電機供給時,在將來的混動車輛中設(shè)置的是,唯獨地或任選地設(shè)置來自被牽引電池支持的車載電網(wǎng)的車載電網(wǎng)的供給。這能夠被用于:例如在滿的牽引電池中并且在預(yù)計帶有回收的車道(例如下坡行駛和/或車道的減速段)的預(yù)測中,將噴射的份額向著直接噴射的方向移動并且由此消耗更多的電能,以便從而排空用于能夠回收的能量的電的存儲器。此外,需要高的直接噴射份額的運行點(例如排氣系的加熱、用于直接噴射的噴射閥的清潔)能夠被置于這樣的運行階段中。