本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及用于使得具有廢氣反饋系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)工作的兩種方法，且涉及用于從內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋系統(tǒng)中去除沉積物或覆蓋物的方法。此外，本發(fā)明涉及一種實(shí)施本發(fā)明的方法之一的每個(gè)步驟的計(jì)算機(jī)程序，以及涉及機(jī)器可讀的存儲(chǔ)所述計(jì)算機(jī)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)。最后，本發(fā)明涉及一種電子的控制器，其被設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)施至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的方法。

背景技術(shù)：

外部的廢氣引導(dǎo)件用于減少氧化氮的排放，在內(nèi)燃機(jī)例如汽油機(jī)和柴油機(jī)中的燃料燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生所述氧化氮。對(duì)于汽油機(jī)而言，廢氣反饋還有助于降低換氣損失，進(jìn)而也減小在部分負(fù)載運(yùn)行中的燃料消耗。為此把離開(kāi)內(nèi)燃機(jī)的部分廢氣經(jīng)由廢氣反饋管路反饋回到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管中。與新鮮空氣混合的惰性廢氣妨礙碳?xì)浠衔锓肿拥目焖傺趸?。因而降低了燃料燃燒時(shí)的溫度峰值。反饋的廢氣體積流借助廢氣反饋閥瓣或廢氣反饋閥予以控制。

然而，隨著時(shí)間的推移，從廢氣導(dǎo)回到進(jìn)氣管中的炭黑量與通常的例如來(lái)自于曲軸箱排氣機(jī)構(gòu)的機(jī)油蒸汽混合成潤(rùn)滑物質(zhì)，潤(rùn)滑物質(zhì)沉積在進(jìn)氣彎頭中和入口閥上。由此使得進(jìn)氣橫截面明顯縮窄，進(jìn)而降低了發(fā)動(dòng)機(jī)功率。如果這種情況在內(nèi)燃機(jī)的各氣缸之間不均勻地發(fā)生，還會(huì)使得各個(gè)氣缸產(chǎn)生相對(duì)的空氣貧缺，于是這些氣缸產(chǎn)生更多的炭黑。這會(huì)更進(jìn)一步地加速在進(jìn)氣管中的沉積物增長(zhǎng)。

另外，炭黑沉積會(huì)導(dǎo)致廢氣反饋閥卡住。如果廢氣反饋閥在發(fā)動(dòng)機(jī)大負(fù)載情況下以打開(kāi)狀態(tài)卡住，這就會(huì)導(dǎo)致顯著的功率損失，此時(shí)對(duì)于所希望的扭矩必需的空氣量只有一部分進(jìn)入到內(nèi)燃機(jī)的氣缸中。如果該閥在關(guān)閉狀態(tài)下卡住，則在內(nèi)燃機(jī)的部分負(fù)載運(yùn)行中會(huì)有過(guò)多的空氣量進(jìn)入到氣缸中。發(fā)動(dòng)機(jī)控制以較大的噴射量對(duì)此予以補(bǔ)償，以便實(shí)現(xiàn)λ=1，并且，點(diǎn)火角度相對(duì)于扭矩減小而言較晚。這導(dǎo)致燃料消耗增大，且由于惡化的效率而導(dǎo)致廢氣更熱。

除了可能限制機(jī)械特性比如移調(diào)區(qū)的移動(dòng)能力和通流性外，對(duì)于帶進(jìn)氣管?chē)娚浼南到y(tǒng)來(lái)說(shuō)，炭黑沉積還會(huì)導(dǎo)致壁面油膜特性發(fā)生改變?？諝廨斎胪ǖ郎系奶亢谟捎谄漭^大的表面積也會(huì)夾帶更多的燃料。此外，劇烈的和/或頻繁的進(jìn)氣管?chē)娚鋵?dǎo)致沖起炭黑沉積物，所述炭黑沉積物在突然大量松脫情況下、在突然燃燒或劇烈燃燒情況下或者在引發(fā)提前點(diǎn)火情況下（所謂的爆震），會(huì)在氣缸中且在后續(xù)的氣體路徑上導(dǎo)致?lián)p壞。此外，在進(jìn)氣管中和在內(nèi)燃機(jī)入口閥盤(pán)上的炭黑表面的較大的燃料蓄納能力，改變了壁面油膜中的燃料量，并且特別是在動(dòng)態(tài)的負(fù)載變化情況下會(huì)明顯惡化混合物形成，進(jìn)而惡化廢氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

廢氣反饋系統(tǒng)在下面系指一種外部的廢氣反饋系統(tǒng)。用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋系統(tǒng)具有至少一個(gè)燃料噴射閥，其噴束錐朝向其廢氣反饋管路。該燃料噴射閥的燃料噴霧可以對(duì)廢氣反饋系統(tǒng)起到清潔作用。這里利用了燃料的溶解特性，以便通過(guò)對(duì)覆有炭黑的部件的潤(rùn)濕來(lái)溶解炭黑沉積物，并輸送給燃燒機(jī)構(gòu)。這能實(shí)現(xiàn)避免和/或去除廢氣反饋系統(tǒng)中的顯著的沉積物，進(jìn)而避免內(nèi)燃機(jī)的廢氣惡化和組件受損。

優(yōu)選使得燃料噴射閥的噴束錐直接朝向廢氣反饋管路的起始處。廢氣反饋管路的起始處在此系指該廢氣反饋管路從內(nèi)燃機(jī)的廢氣道分支出來(lái)時(shí)所在的區(qū)域。通過(guò)這種方式，保證在廢氣反饋管路的整個(gè)長(zhǎng)度上都有噴淋效果。

可以沿著廢氣反饋管路的長(zhǎng)度分布著多個(gè)燃料噴射閥，以便即使在廢氣反饋管路的下游區(qū)域中也能實(shí)現(xiàn)良好的噴淋效果。

在一個(gè)實(shí)施方式中，燃料噴射閥是通常的進(jìn)氣管?chē)娚溟y，其比如用于利用進(jìn)氣管將燃料噴入到內(nèi)燃機(jī)中。這種進(jìn)氣管?chē)娚溟y可以在無(wú)需結(jié)構(gòu)改變的情況下用于將燃料噴入到廢氣反饋管路中，并與燃料低壓回路連接。如果內(nèi)燃機(jī)具有與高壓燃料系統(tǒng)（共軌）連接的用于直接噴射燃料的閥，則在另一實(shí)施方式中優(yōu)選的是，廢氣反饋系統(tǒng)的燃料噴射閥也與本來(lái)就存在的高壓燃料系統(tǒng)連接。為此把燃料噴射閥設(shè)計(jì)成直接噴射閥。以此方式在燃料噴射閥中提供很高的燃料壓力，由此可以在廢氣反饋管路的盡可能長(zhǎng)的路段上實(shí)現(xiàn)噴淋效果。

在用于從廢氣反饋系統(tǒng)特別是本發(fā)明的廢氣反饋系統(tǒng)的廢氣反饋管路中去除沉積物或覆蓋物的方法中，把燃料噴入到廢氣反饋管路中。為了去除沉積物或覆蓋物，必需的是，使得液態(tài)的燃料接觸沉積物。這在燃料噴射閥的噴束錐的附近仍得以保證。然而，由于廢氣的和廢氣反饋管路的熱量，液態(tài)燃料的份額隨著其長(zhǎng)度而減少，因?yàn)槿剂险舭l(fā)了。為了使得液態(tài)的燃料份額盡可能遠(yuǎn)地進(jìn)入廢氣反饋管路，因此優(yōu)選的是，在噴射燃料時(shí)，利用廢氣反饋冷卻機(jī)構(gòu)來(lái)冷卻所述燃料，該廢氣反饋冷卻機(jī)構(gòu)可以在廢氣反饋系統(tǒng)中被設(shè)置用于冷卻廢氣的廢氣反饋管路。

為了使得廢氣溫度保持盡可能地低，優(yōu)選的是，僅僅在內(nèi)燃機(jī)的部分負(fù)載運(yùn)行中和/或僅僅在內(nèi)燃機(jī)的早先的點(diǎn)火角度情況下才把燃料噴入到廢氣反饋管路中。原則上也可行的是，在內(nèi)燃機(jī)的冷起動(dòng)之后在其熱運(yùn)轉(zhuǎn)階段進(jìn)行噴射。但這導(dǎo)致提高的碳?xì)浠衔锱欧拧?/p>

噴入到廢氣反饋管路中的燃料經(jīng)由該廢氣反饋管路進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管，然后在其氣缸中燃燒。為了在氣缸的噴射量平衡中考慮到該附加的燃料量，優(yōu)選的是，使得被規(guī)定用于噴入到內(nèi)燃機(jī)中的燃料量減少已噴入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋管路中的燃料量。如果內(nèi)燃機(jī)只有一次直接噴射，就從該直接的噴射量中扣除噴入的燃料量。對(duì)于進(jìn)行純粹進(jìn)氣管?chē)娚涞膬?nèi)燃機(jī)而言，從進(jìn)氣管?chē)娚淞恐锌鄢龂娙氲娜剂狭?。但在所謂的雙系統(tǒng)中，可以規(guī)定通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼椭苯訃娚浼瑫r(shí)進(jìn)行燃料噴射。于是優(yōu)選的是，首先使得要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼鴩娙氲娜剂狭繙p少已噴入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋管路中的燃料量。只要已噴入到內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋管路中的燃料量大于要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼鴩娙氲娜剂狭浚蜁?huì)剩下差額量。于是從要通過(guò)直接噴射件而噴入的燃料量中扣除所述差額量。

在清潔過(guò)程中由于在廢氣反饋管路中延伸至氣缸入口的混合物形成路段相當(dāng)?shù)亻L(zhǎng)，進(jìn)而混合物形成得緩慢，所以燃料噴射優(yōu)選并不在動(dòng)態(tài)的過(guò)程比如換氣中進(jìn)行。所述噴射特別優(yōu)選地在內(nèi)燃機(jī)的空載運(yùn)行中進(jìn)行，和/或當(dāng)受內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)以恒定的速度行駛時(shí)進(jìn)行。此外優(yōu)選的是，采用例如能利用受內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的負(fù)載預(yù)測(cè)方法，以便獲知在內(nèi)燃機(jī)的合適的運(yùn)行區(qū)域內(nèi)較少換氣的適合于將燃料噴入到廢氣反饋管路中的路段。

在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在燃料噴射期間打開(kāi)或關(guān)閉廢氣反饋閥瓣或廢氣反饋閥。這種移動(dòng)特別優(yōu)選地從廢氣反饋閥瓣的或廢氣反饋閥的一個(gè)終端位置進(jìn)行到另一個(gè)終端位置，即從完全關(guān)閉的位置進(jìn)行到完全打開(kāi)的位置，或者相反。由此也可以盡可能徹底地去除在廢氣反饋閥瓣或廢氣反饋閥上的沉積物或覆蓋物。為了仍能控制廢氣反饋率，一方面可以利用在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管中的節(jié)流閥瓣來(lái)提高廢氣反饋率。另一方面可以采用負(fù)載壓力控制件來(lái)減小廢氣反饋率。若存在可變的入口閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，比如vvt或vvl，則還可以后續(xù)調(diào)節(jié)氣缸填充度。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，在經(jīng)過(guò)內(nèi)燃機(jī)的各個(gè)運(yùn)行區(qū)域，進(jìn)而歷經(jīng)變化的廢氣反饋率和廢氣反饋機(jī)構(gòu)的變化的閥瓣位置或閥位置時(shí)，把在哪些位置已沖洗過(guò)、而在哪些位置尚未沖洗存儲(chǔ)起來(lái)。然后根據(jù)這些存儲(chǔ)起來(lái)的數(shù)據(jù)激發(fā)后續(xù)的向廢氣反饋管路中的噴射。這樣就能保證廢氣反饋閥瓣或閥得到徹底的潤(rùn)濕和清潔，而無(wú)需與所采用的值相逆地移調(diào)閥瓣或閥。也就是說(shuō)，廢氣反饋瓣在相應(yīng)地采用的位置得到清潔，而不必改變采用點(diǎn)。

如果把燃料噴射閥設(shè)置在廢氣反饋系統(tǒng)中，則這不僅可以用于去除沉積物或覆蓋物，而且可以應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的正常運(yùn)行。在此，按照用于使得內(nèi)燃機(jī)工作的方法的一個(gè)實(shí)施方式，如果內(nèi)燃機(jī)的輸入通道的溫度低于可預(yù)定的溫度閾值，則利用燃料噴射閥噴入被規(guī)定用于噴到內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣管?chē)娚浼娜剂狭康闹辽僖徊糠?。如果在如此低的溫度下，?nèi)燃機(jī)的輸入通道對(duì)于進(jìn)氣管?chē)娚鋪?lái)說(shuō)還是太冷，這會(huì)導(dǎo)致燃料夾帶和潛藏，則在此可以充分利用的是，使得燃料在廢氣反饋管路的長(zhǎng)遠(yuǎn)的混合物形成路段中被熱的廢氣輕易地蒸發(fā)，進(jìn)而可以應(yīng)用于正常的混合物形成。

在所述方法的另一實(shí)施方式中，如果要噴入的燃料的高濃度超過(guò)了預(yù)定的乙醇閾值，則利用燃料噴射閥噴入被規(guī)定用于噴到內(nèi)燃機(jī)中的進(jìn)氣管?chē)娚浼?或直接噴射件的燃料量的至少一部分。在燃料中的乙醇份額高、進(jìn)而蒸發(fā)熱焓高的情況下，由于冷卻，無(wú)論直接噴射還是進(jìn)氣管?chē)娚洌紩?huì)導(dǎo)致潤(rùn)濕問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致沉積問(wèn)題。朝向廢氣反饋系統(tǒng)的燃料噴射閥移動(dòng)燃料量份額，就能避免這些問(wèn)題。

所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)施所述方法之一的每個(gè)步驟，特別是當(dāng)該計(jì)算機(jī)程序在電子的控制器或計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)。這能實(shí)現(xiàn)在常見(jiàn)的控制器中執(zhí)行所述方法，而不必對(duì)其進(jìn)行構(gòu)造上的改變。為此，把計(jì)算機(jī)程序存儲(chǔ)在機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)上。把計(jì)算機(jī)程序轉(zhuǎn)用到常見(jiàn)的電子的控制器上，就得到了根據(jù)本發(fā)明的電子的控制器，該控制器被設(shè)計(jì)用來(lái)從內(nèi)燃機(jī)的廢氣反饋系統(tǒng)去除沉積物或覆蓋物，和/或被設(shè)計(jì)用來(lái)使得內(nèi)燃機(jī)工作。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出，并在后續(xù)說(shuō)明中予以詳述。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)；

圖4示出根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

汽車(chē)的在圖1中示出的內(nèi)燃機(jī)1具有進(jìn)氣管2和廢氣道3。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)4把廢氣道3與進(jìn)氣管2連接起來(lái)。內(nèi)燃機(jī)1具有用于直接噴射件11a、11b、11c、11d的四個(gè)噴射閥。這些噴射閥與高壓燃料系統(tǒng)5連接。在進(jìn)氣管2中設(shè)置有節(jié)流閥瓣21。進(jìn)氣管2通過(guò)輸入通道22與內(nèi)燃機(jī)1連接，其中，在內(nèi)燃機(jī)1的四個(gè)氣缸中的每個(gè)氣缸的上游，分別設(shè)置有分別與低壓燃料系統(tǒng)6連接的用于進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d的噴射閥。溫度傳感器23測(cè)量輸入通道22中的溫度。在廢氣反饋系統(tǒng)4的通入廢氣道3中的廢氣反饋管路41的起始處，設(shè)置有被設(shè)計(jì)成直接噴射閥的燃料噴射閥43，使得其噴束錐朝向廢氣反饋管路41。該燃料噴射閥43也與高壓燃料系統(tǒng)5連接。在廢氣反饋管路41上設(shè)置有廢氣反饋冷卻機(jī)構(gòu)44。廢氣反饋閥45被設(shè)計(jì)用于使得廢氣反饋管路41與進(jìn)氣管2之間的連接斷開(kāi)和閉合。它如同節(jié)流閥瓣41一樣也受電子的控制器7控制。

為了從廢氣反饋管路41中去除沉積物或覆蓋物，在用于去除沉積物或覆蓋物的方法的實(shí)施例中，借助燃料噴射閥43使得燃料噴射中斷（absetzen）。為此采用在近處地平線中借助輔助系統(tǒng)而在遠(yuǎn)處地平線中借助導(dǎo)航系統(tǒng)的用于負(fù)載預(yù)測(cè)的方法，識(shí)別內(nèi)燃機(jī)1在部分負(fù)載運(yùn)行中在早先的點(diǎn)火角度情況下工作所經(jīng)歷的路段。噴入的燃料或燃料噴霧或燃料-廢氣-混合物借助于在廢氣反饋管路41上的廢氣反饋冷卻機(jī)構(gòu)44得到冷卻，從而防止快速地過(guò)渡為氣態(tài)，因?yàn)閷?duì)于清潔來(lái)說(shuō)有利的是，燃料以液態(tài)形式施加到污物上。在燃料噴射中斷期間，廢氣反饋閥45要么從完全打開(kāi)的位置移動(dòng)至完全關(guān)閉的位置，要么從完全關(guān)閉的位置移動(dòng)至完全打開(kāi)的位置。通過(guò)這種方式，可以實(shí)現(xiàn)盡可能好地清潔包括廢氣反饋閥在內(nèi)的廢氣反饋系統(tǒng)。

如果噴入到廢氣反饋管路41中的燃料量小于或等于要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量，就使得要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量減少已噴入到廢氣反饋管路41中的燃料量。只要噴入到廢氣反饋管路41中的燃料量大于要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量，就不通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d進(jìn)行燃料噴射。要通過(guò)直接噴射件11a、11b、11c、11d噴入的燃料量減少在已噴入到廢氣反饋管路41中的燃料量與要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量之間的差。

如果在內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行中借助溫度傳感器23獲知輸入通道22中的很低的溫度，則在用于使得內(nèi)燃機(jī)1工作的方法的一個(gè)實(shí)施例中，替代地借助燃料噴射閥43噴入被規(guī)定用來(lái)通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d予以噴射的部分燃料量。

如果借助未示出的乙醇傳感器在內(nèi)燃機(jī)1的燃料罐中獲知燃料的高的乙醇份額，則無(wú)論是要通過(guò)直接噴射件11a、11b、11c、11d噴入的燃料量的部分，還是要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量的部分，都替代地借助燃料噴射閥43予以噴入。通過(guò)這種方式，可以克服燃料夾帶（einlagerung）和潛藏（vorlagerung）在輸入通道區(qū)域和內(nèi)燃機(jī)1的氣缸中的問(wèn)題。

在廢氣反饋系統(tǒng)4的圖2所示的第二實(shí)施例中，燃料噴射閥43被設(shè)計(jì)成與同一低壓燃料系統(tǒng)6連接的進(jìn)氣管?chē)娚溟y，其也給進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d供應(yīng)燃料。

在廢氣反饋系統(tǒng)4的第三實(shí)施例中，內(nèi)燃機(jī)1沒(méi)有用于直接噴射件11a、11b、11c、11d的噴射閥，且沒(méi)有高壓燃料系統(tǒng)5。這在圖3中示出。燃料噴射閥43在該實(shí)施例中也被設(shè)計(jì)成與低壓燃料系統(tǒng)6連接的進(jìn)氣管?chē)娚溟y。如果在用于去除沉積物或覆蓋物的方法的一個(gè)實(shí)施例中借助被設(shè)計(jì)成進(jìn)氣管?chē)娚溟y的燃料噴射閥43使得燃料噴射中斷，則要通過(guò)進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d噴入的燃料量減少已噴入到廢氣反饋管路41中的燃料量。

在圖4中示出了廢氣反饋系統(tǒng)4的第四實(shí)施例。其與第一實(shí)施例的區(qū)別在于，其沒(méi)有低壓燃料系統(tǒng)6，也沒(méi)有進(jìn)氣管?chē)娚浼?4a、24b、24c、24d。該廢氣反饋系統(tǒng)4的燃料噴射閥43可以采用與第一實(shí)施例的廢氣反饋系統(tǒng)4相同的方式工作。