專利名稱：特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法
技術(shù)水平本發(fā)明涉及到特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行方法，在這種方法中，催化器可被碳?xì)浠衔锛虞d，其中，確定出催化器的轉(zhuǎn)換能力。本發(fā)明同樣也涉及到用于特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及特別是用于汽車的內(nèi)燃機(jī)。
例如在所謂的進(jìn)氣管噴油中已經(jīng)知道了一種這樣的方法、這樣的控制裝置和這樣的內(nèi)燃機(jī)。在那里，燃油在吸氣階段噴入內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管里。此外，在燃油燃燒時(shí)形成的碳?xì)浠衔镌诖呋髦修D(zhuǎn)換成二氧化碳。已經(jīng)知道，催化器要經(jīng)受老化，這會(huì)限制其轉(zhuǎn)換能力。
由直接噴油內(nèi)燃機(jī)也公開了開頭提到的方法。在那里，燃油在吸氣階段直接噴入內(nèi)燃機(jī)燃燒室內(nèi)。所產(chǎn)生的廢氣被配置在后面的催化器凈化。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的目的是，創(chuàng)造一種內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行方法，采用這種方法可以識(shí)別催化器的老化。
對(duì)于開頭所提到的那種方法，這個(gè)目的是這樣達(dá)到的，借助于組合被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法求出催化器轉(zhuǎn)換能力。對(duì)于開頭提到的那種控制裝置和內(nèi)燃機(jī)，這個(gè)目的被相應(yīng)地解決。在這里，本發(fā)明可以用于進(jìn)氣管噴油或者直接噴油的內(nèi)燃機(jī)中。
采用被動(dòng)診斷方法可以快速而且對(duì)內(nèi)燃機(jī)控制和/或者調(diào)節(jié)沒有影響地識(shí)別轉(zhuǎn)換能力從而識(shí)別催化器老化狀態(tài)。然而，如果催化器位于好壞轉(zhuǎn)換能力之間的過渡范圍內(nèi)，則被動(dòng)診斷方法要由附加的主動(dòng)診斷方法來補(bǔ)充或者由主動(dòng)診斷方法代替。那么，這種主動(dòng)方法可以很準(zhǔn)確地識(shí)別轉(zhuǎn)換能力從而識(shí)別催化器老化狀態(tài)。
總的來說，通過本發(fā)明通過了一種方法，用這種方法可以快速地、但是很準(zhǔn)確地識(shí)別催化器的老化，特別是可以可靠地知道何時(shí)需要更換催化器。
在本發(fā)明的一個(gè)有利另外構(gòu)造中，由被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法分別產(chǎn)生一個(gè)用于催化器轉(zhuǎn)換能力的尺度，該尺度被評(píng)價(jià)分析裝置(Bewertung)考慮，來求出轉(zhuǎn)換能力。特別是，轉(zhuǎn)換能力的這個(gè)尺度可以依據(jù)測量值和參考值的對(duì)比。例如，測量值可以涉及到催化器后面的廢氣溫度。
如果當(dāng)催化器的轉(zhuǎn)換能力位于從好到壞的過渡范圍時(shí)由被動(dòng)診斷方法產(chǎn)生一個(gè)激活信號(hào)的話，則是特別有利的。在這里，最好是主動(dòng)診斷方法被激活信號(hào)激活。因此，可以采用簡單的方式，在被動(dòng)診斷方法不能再保證足夠的精確度時(shí)，則可以準(zhǔn)確地使用主動(dòng)診斷方法。這樣，可以將在主動(dòng)診斷方法中所需要的對(duì)內(nèi)燃機(jī)控制和/或者調(diào)節(jié)的干涉限制到最小。
在本發(fā)明的一個(gè)有利另外構(gòu)造中，由主動(dòng)診斷方法產(chǎn)生的催化器轉(zhuǎn)換能力尺度優(yōu)先于由被動(dòng)診斷方法產(chǎn)生的催化器轉(zhuǎn)換能力尺度。同樣可以選擇的是，例如可以進(jìn)行評(píng)價(jià)意義上的補(bǔ)充或者類似方法。
以控制元件的形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法具有特別重要的意義，這個(gè)控制元件預(yù)定用于內(nèi)燃機(jī)控制裝置、特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)控制裝置。在這里，在控制元件上存儲(chǔ)一個(gè)程序，這個(gè)程序可以在一個(gè)計(jì)算裝置上、特別是一個(gè)微處理機(jī)上運(yùn)行并且適用于執(zhí)行本發(fā)明方法。確切地說，在這種情況下，可以通過儲(chǔ)存在控制元件上的程序來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，這樣，這個(gè)裝有程序的控制元件如同所述方法一樣以相同的方式表現(xiàn)了本發(fā)明，這個(gè)程序適合于該方法的實(shí)施。特別是，可以使用一個(gè)電子存儲(chǔ)介質(zhì)作為控制元件，例如一個(gè)只讀存儲(chǔ)器或者一個(gè)閃速-存儲(chǔ)器(Flash-Memory)。
從圖中示出的本發(fā)明實(shí)施例的下列說明中可以看到本發(fā)明的其他特征、使用可能性和優(yōu)點(diǎn)。在這里，所有說明的或者示出的特征本身或者任意組合都是本發(fā)明的技術(shù)方案，不受其在權(quán)利要求書中概括或者其引用關(guān)系的影響，以及不受其在說明書或者附圖中的表示或者敘述方式的影響。
本發(fā)明的實(shí)施例

圖1為按照本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)實(shí)施例的示意圖，圖2為按照本發(fā)明的運(yùn)行圖1中內(nèi)燃機(jī)的方法的示意性框圖在圖1中示出了一個(gè)汽車內(nèi)燃機(jī)1，在這種內(nèi)燃機(jī)中，活塞2可在一個(gè)汽缸3里往復(fù)運(yùn)動(dòng)。汽缸3有一個(gè)燃燒室4，該燃燒室由活塞2、進(jìn)氣門5和排氣門6構(gòu)成邊界。一個(gè)進(jìn)氣管7與進(jìn)氣門5連接，一個(gè)排氣管8與排氣門6連接。
在進(jìn)氣管7內(nèi)有一個(gè)噴油閥9。在進(jìn)氣門5和排氣門6范圍內(nèi)，一個(gè)火花塞10伸到燃燒室4里。燃油可以通過噴油閥9噴入進(jìn)氣管7里。借助該火花塞10可以點(diǎn)燃燃燒室4內(nèi)吸入的空氣/燃油混合物。
在進(jìn)氣管7內(nèi)安裝了一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的節(jié)氣閥11。輸入燃燒室4內(nèi)的空氣量取決于節(jié)氣閥11的角度位置。用來凈化由燃油燃燒產(chǎn)生的廢氣的催化器12裝在排氣管8內(nèi)。
在目前的進(jìn)氣管噴油情況下，催化器12涉及到了一個(gè)三元催化器。催化器12預(yù)定用來將碳?xì)浠衔?HC)轉(zhuǎn)換成二氧化碳。
輸入信號(hào)19輸送給控制裝置18，這些輸入信號(hào)是采用傳感器測量的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行參數(shù)?？刂蒲b置18產(chǎn)生輸出信號(hào)，采用這個(gè)輸出信號(hào)可以通過執(zhí)行元件或者執(zhí)行機(jī)構(gòu)來影響內(nèi)燃機(jī)1狀態(tài)。此外，控制裝置18預(yù)定用來控制和/或者調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)1的運(yùn)行參數(shù)。為了這個(gè)目的，控制裝置18裝有一個(gè)微處理機(jī)，它在存儲(chǔ)介質(zhì)中、特別是一個(gè)閃速-存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)適用于進(jìn)行上述的控制和/或者調(diào)節(jié)的程序。
在內(nèi)燃機(jī)1運(yùn)行中產(chǎn)生了碳?xì)浠衔?，它們進(jìn)入到催化器12內(nèi)。這些碳?xì)浠衔锉淮呋?2轉(zhuǎn)換成二氧化碳。持續(xù)的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了催化器12轉(zhuǎn)換能力受限，下面稱做老化。
催化器12的轉(zhuǎn)換能力可以采用被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法求出。
在采用被動(dòng)診斷方法時(shí)，可以將要檢驗(yàn)的催化器或是歸入沒有老化的或是歸入已經(jīng)老化的。先決條件是，催化器明確具有或是好的轉(zhuǎn)換能力或是壞的轉(zhuǎn)換能力。然而，如果轉(zhuǎn)換能力正好位于從好向壞過渡范圍內(nèi)，采用被動(dòng)方法則對(duì)催化器老化不能或者只能很不可靠地做出結(jié)論。因此，采用被動(dòng)方法只可以在其使用壽命第一部分期間檢驗(yàn)催化器，確切地說，在盡可能沒有老化狀態(tài)下。這之后，被動(dòng)診斷方法就不準(zhǔn)了。
在采用被動(dòng)診斷方法時(shí)，求出催化器轉(zhuǎn)換能力的尺度，比如說催化器后面的溫度或者穿過催化器的熱流，并且同參考尺度對(duì)比。參考尺度可以憑經(jīng)驗(yàn)求出或者做分析模型。例如，參考尺度可以從新的、確切地說具有很好轉(zhuǎn)換能力的催化器或者從所謂臨界的、正好還有足夠轉(zhuǎn)換能力的催化器產(chǎn)生。
在采用主動(dòng)診斷方法時(shí)，可以將要檢驗(yàn)的催化器很準(zhǔn)確地或是歸入沒有老化的或是歸入已經(jīng)老化的。
在采用主動(dòng)診斷方法時(shí)，內(nèi)燃機(jī)廢氣成分被有目的地改變。一般來說，這可以通過改變內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行點(diǎn)來進(jìn)行。特別是可以在內(nèi)燃機(jī)燃燒室的出口產(chǎn)生富油廢氣，這可以通過燃燒后附加噴油和/或者通過一些汽缸的富油運(yùn)行來實(shí)現(xiàn)。采用這種措施，可以通過催化器達(dá)到附加轉(zhuǎn)換，例如，這個(gè)轉(zhuǎn)換可以根據(jù)由此產(chǎn)生的從催化器流出的廢氣溫度提高來求出。然后，這個(gè)溫度提高可以被考慮作為催化器轉(zhuǎn)換能力的尺度。
如所提到的那樣，采用主動(dòng)診斷方法可以準(zhǔn)確求出催化器的轉(zhuǎn)換能力和老化。然而在采用主動(dòng)方法時(shí)，必須同時(shí)以任何一種方式重新保證廢氣成分變化。
圖2示出了一種內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行方法，采用這種方法可以借助于被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法的組合求出催化器12轉(zhuǎn)換能力。這種方法由控制裝置18以一定時(shí)間間隔或者根據(jù)預(yù)先給定的結(jié)果來進(jìn)行。
測量值25和參考值26輸入被動(dòng)診斷方法27。對(duì)于測量值25來說，比如說可以涉及到溫度傳感器的輸出信號(hào)，溫度傳感器例如可以配置在催化器12的出口。對(duì)于參考值26來說，特別是可以涉及到一個(gè)輸出信號(hào)，這個(gè)輸出信號(hào)是由上述傳感器在參考催化器上測量的，然后已經(jīng)存儲(chǔ)在控制裝置18里。
被動(dòng)診斷方法27根據(jù)測量值25和參考值26求出催化器12轉(zhuǎn)換能力的尺度28。這個(gè)尺度28繼續(xù)傳送到一個(gè)評(píng)價(jià)分析裝置29，該評(píng)價(jià)分析裝置根據(jù)尺度28決定，催化器12是否由于其老化必須進(jìn)行更換或者不更換。
如所介紹的那樣，在被動(dòng)診斷方法27基礎(chǔ)上，只有當(dāng)轉(zhuǎn)換能力不在從好向壞過渡范圍內(nèi)時(shí)，才可以明確決定催化器12的老化程度。然而，如果是這種情況，則由被動(dòng)診斷方法27識(shí)別，然后，將一個(gè)激活信號(hào)30繼續(xù)輸送給主動(dòng)診斷方法31。由被動(dòng)診斷方法求出的轉(zhuǎn)換能力尺度29被繼續(xù)傳送到評(píng)價(jià)分析裝置29。
主動(dòng)診斷方法根據(jù)測量值25和參考值26求出催化器12轉(zhuǎn)換能力尺度32。這個(gè)尺度32繼續(xù)傳送到評(píng)價(jià)分析裝置29。因此，從現(xiàn)在起，被動(dòng)診斷方法的尺度28和主動(dòng)診斷方法的尺度32都交給了評(píng)價(jià)分析裝置29。
評(píng)價(jià)分析裝置29根據(jù)尺度28和尺度32對(duì)催化器12轉(zhuǎn)換能力、也就是老化狀態(tài)做出判定。在這里，可以進(jìn)行兩個(gè)輸入值的評(píng)估或者簡單地總是使主動(dòng)診斷方法的尺度32優(yōu)先于被動(dòng)診斷方法的尺度28。
如果激活信號(hào)30沒有激活，主動(dòng)診斷方法31則不產(chǎn)生輸出信號(hào)，這樣，評(píng)價(jià)分析裝置29只處理由被動(dòng)診斷方法27產(chǎn)生的用于催化器12轉(zhuǎn)換能力的尺度28。
權(quán)利要求
1.特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)(1)的運(yùn)行方法，在這種方法中，向催化器(12)加入碳?xì)浠衔?，其中，求出催化?12)的轉(zhuǎn)換能力，其特征為，借助于組合被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法(27，31)求出催化器(12)的轉(zhuǎn)換能力。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為，由被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法(27，31)分別產(chǎn)生一個(gè)用于催化器(12)轉(zhuǎn)換能力的尺度(28，32)，這些尺度被一個(gè)評(píng)價(jià)分析裝置(29)考慮，來求出轉(zhuǎn)換能力。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為，如果催化器(12)的轉(zhuǎn)換能力位于從好到壞的過渡范圍內(nèi)，由被動(dòng)診斷方法(27)產(chǎn)生一個(gè)激活信號(hào)(30)。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征為，主動(dòng)診斷方法(31)被激活信號(hào)(30)激活。
5.按照前面權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征為，由主動(dòng)診斷方法(31)產(chǎn)生的催化器(12)轉(zhuǎn)換能力的尺度(32)比由被動(dòng)診斷方法(27)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換能力尺度(28)優(yōu)先。
6.按照前面權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征為，根據(jù)測量值(25)和參考值(26)產(chǎn)生轉(zhuǎn)換能力尺度(28，32)。
7.用于特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)(1)的控制裝置(18)的控制元件，特別是閃速-存儲(chǔ)器，其上存儲(chǔ)了一個(gè)程序，這個(gè)程序可以在一個(gè)計(jì)算裝置上、特別是一個(gè)微處理機(jī)上運(yùn)行，并且適用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至6之一所述的方法。
8.用于特別是汽車的內(nèi)燃機(jī)(1)的控制裝置(18)，在這里，內(nèi)燃機(jī)(1)具有一個(gè)催化器(12)，它可以被施加碳?xì)浠衔铮谶@里，控制裝置(18)適用于求出催化器(12)的轉(zhuǎn)換能力，其特征為，借助于組合被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法(27，31)通過控制裝置(18)可以求出催化器(12)的轉(zhuǎn)換能力。
9.特別是用于汽車的內(nèi)燃機(jī)(1)，具有一個(gè)催化器(12)，它可以被施加碳?xì)浠衔?，還具有一個(gè)用來求出催化器(12)轉(zhuǎn)換能力的控制裝置(18)，其特征為，借助于被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法(27，31)的組合通過控制裝置(18)可以求出催化器(12)的轉(zhuǎn)換能力。
全文摘要
說明了特別是用于汽車的一種內(nèi)燃機(jī),裝有一個(gè)催化器,它可以被施加碳?xì)浠衔?。通過控制裝置可以求出催化器的轉(zhuǎn)換能力。借助于組合被動(dòng)和主動(dòng)診斷方法(27,31)通過控制裝置可以求出催化器的轉(zhuǎn)換能力。
文檔編號(hào)F01N11/00GK1341190SQ00804195
公開日2002年3月20日 申請(qǐng)日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月31日
發(fā)明者埃伯哈特·施奈貝爾, 埃里克·施奈德, 安德烈亞斯·克林, 安德烈亞斯·布盧門施托克 申請(qǐng)人:羅伯特·博施有限公司