用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的方法及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種根據(jù)專利權(quán)利要求1的前序部分的用于控制用于機(jī)動(dòng)車輛特別是商用車輛中的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的方法、根據(jù)權(quán)利要求14的前序部分的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置，以及根據(jù)權(quán)利要求15的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]具體而言，在商用車輛中的空氣壓縮(柴油)內(nèi)燃機(jī)的情況中，存在借助于制動(dòng)板在超程模式中產(chǎn)生排氣系統(tǒng)中的排氣背壓的已知實(shí)踐，所述背壓導(dǎo)致有效的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，因?yàn)閮?nèi)燃機(jī)的活塞在排氣沖程(出口閥開啟)期間克服該排氣壓力操作。
[0003]為了顯著地提高此類發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的效果，存在例如從DE 3922884 Al獲知的另外提供減壓制動(dòng)器的實(shí)踐，其中除了根據(jù)四沖程原理的規(guī)則閥促動(dòng)之外，出口閥也在壓縮沖程期間部分地開啟。這里，通過壓縮空氣到排氣系統(tǒng)中的節(jié)流排放引起額外的制動(dòng)效果O
[0004]減壓制動(dòng)器可為排氣控制或主動(dòng)控制的。在排氣控制操作中，出口閥的閥定時(shí)以一種方式配置成使得出口閥由于制動(dòng)板閉合("閥跳躍")時(shí)存在的排氣背壓而以明確預(yù)計(jì)的方式無規(guī)則地開啟，且由機(jī)構(gòu)保持開啟，直到下一次有規(guī)則的閥開啟。
[0005]在主動(dòng)控制的減壓制動(dòng)器的情況中，通常通過液壓和機(jī)械手段來介入規(guī)則的閥定時(shí)，以便至少也在壓縮沖程期間以明確預(yù)計(jì)的方式保持出口閥部分開啟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種方法和發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置，借助于其，可提高所述類型的具有排氣渦輪增壓的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率，其中發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中的內(nèi)燃機(jī)的溫度加載應(yīng)當(dāng)保持盡可能低。
[0007]該目的借助于獨(dú)立權(quán)利要求的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利發(fā)展形成從屬權(quán)利要求的主題。
[0008]根據(jù)權(quán)利要求1，提供了一種用于控制用于機(jī)動(dòng)車輛特別是商用車輛中的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置的方法，該裝置具有進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、與內(nèi)燃機(jī)相關(guān)聯(lián)的氣體交換閥(特別是根據(jù)四沖程原理操作的氣體交換閥)、將燃料噴射到至少一個(gè)燃燒室中的燃料噴射裝置、借助于集成到排氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的排氣渦輪增壓，以及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)單元，其中發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)單元具有影響氣體交換閥的至少一個(gè)出口閥的減壓制動(dòng)器，以及布置在排氣系統(tǒng)中且引起排氣累積的制動(dòng)板。根據(jù)本發(fā)明，提出了在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)開始時(shí)或在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間，燃料在預(yù)先限定的時(shí)間段內(nèi)(特別是短時(shí)間內(nèi))噴射到內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)燃燒室或多個(gè)燃燒室中。
[0009]總體上，根據(jù)本發(fā)明的該措施導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率的提高，這歸因于內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中的升壓由于排氣系統(tǒng)中或排氣渦輪增壓器的排氣渦輪處的較高排氣能量而逐漸地且快速地升高，因此增加了穿過內(nèi)燃機(jī)的氣體質(zhì)量流。一方面，這引起制動(dòng)功率的增大，特別是借助于使用的減壓制動(dòng)器，且另一方面，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)中經(jīng)由排氣系統(tǒng)的較大熱耗散。
[0010]根據(jù)特別優(yōu)選的實(shí)施例，可在排氣增壓器的壓縮機(jī)下游根據(jù)進(jìn)氣系統(tǒng)中存在的升壓來控制燃料的噴射。
[0011]具體而言，有可能使噴射僅在達(dá)到限定的下升壓閾值之后開始，以便在排氣渦輪增壓器的排氣渦輪已經(jīng)以有利的效率達(dá)到操作點(diǎn)(具有低消耗的有效燃料使用)時(shí)輸入噴射物。這里，下升壓閾值特別優(yōu)選地大于或等于0.5bar (相對(duì)于環(huán)境)，最優(yōu)選地大于或等于1.0bar (相對(duì)于環(huán)境)。
[0012]此外，可通過限定的上升壓閾值的達(dá)到來限制噴射的持續(xù)時(shí)間。上升壓閾值以一種方式特別優(yōu)選地指定，使得最晚在可在瞬時(shí)操作點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)的最大升壓(PLmax)達(dá)到時(shí)或短暫地先于此設(shè)置噴射。特別優(yōu)選地設(shè)置為先于可在內(nèi)燃機(jī)的瞬時(shí)操作點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)的最大升壓的達(dá)到設(shè)置噴射，因?yàn)橐环矫嫔龎涸黾有Ч衫^續(xù)起作用，且另一方面，可考慮不同內(nèi)燃機(jī)中的升壓波動(dòng)。舉例來說，用于短暫地先于可在瞬時(shí)操作點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)的最大升壓(PLmax)的達(dá)到來設(shè)置噴射的上升壓閾值指定為如下:PLmax_0.3到0.7bar，特別是PLmax-0.5bar。
[0013]作為備選或另外地，燃料的噴射可在時(shí)間限制內(nèi)受控，S卩，噴射的持續(xù)時(shí)間可為時(shí)間受限的，以便在緩慢升壓上升或內(nèi)燃機(jī)的不利操作狀態(tài)的情形中避免可能導(dǎo)致增加的燃料消耗的持久噴射階段。例如，噴射的持續(xù)時(shí)間限定為最多30秒，優(yōu)選地最多20秒。
[0014]出于與乘坐舒適性相關(guān)的原因，還可能有利的是如果噴射量基于噴射的開始或噴射開始之后的限定時(shí)間段以斜坡函數(shù)的方式朝零值線性地和/或連續(xù)地節(jié)流。
[0015]作為特別有利的選擇，燃料噴射量可大致對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)模式中的噴射量。因此，有可能在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中僅以略微增加的燃料消耗和足夠的排氣排放額度來實(shí)現(xiàn)令人滿意的升壓增大。
[0016]在該方法的有利發(fā)展中，發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)期間的噴射點(diǎn)可關(guān)于規(guī)則燃料噴射改變，具體而言，在內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程期間相應(yīng)的活塞的TDC之前的15°到30°的曲柄角度范圍中，以便以低燃料消耗和高發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率來實(shí)現(xiàn)特別有利的升壓上升。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于機(jī)動(dòng)車輛中的內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置具有進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、與內(nèi)燃機(jī)相關(guān)聯(lián)的氣體交換閥(特別是根據(jù)四沖程原理控制的氣體交換閥)、將燃料噴射到至少一個(gè)燃燒室中的燃料噴射裝置、借助于集成到排氣系統(tǒng)和進(jìn)氣系統(tǒng)中的至少一個(gè)排氣渦輪增壓器的排氣渦輪增壓，以及發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)單元，其中發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)單元具有影響氣體交換閥的至少一個(gè)出口閥的減壓制動(dòng)器，以及布置在排氣系統(tǒng)中且引起排氣累積的制動(dòng)板。根據(jù)本發(fā)明，提供了控制燃料噴射的控制和/或調(diào)節(jié)裝置，特別是電子控制單元，其在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)信號(hào)存在時(shí)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式期間的預(yù)先限定的時(shí)間段內(nèi)的燃料噴射。
[0018]利用該發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置獲得的優(yōu)點(diǎn)以類似于上文結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的過程已經(jīng)了解的優(yōu)點(diǎn)的方式獲得。就此而言，應(yīng)對(duì)上文進(jìn)行的陳述引起注意。
[0019]這里特別優(yōu)選的選擇是一個(gè)過程或?qū)嵤├渲兄苿?dòng)板布置在排氣渦輪的上游，優(yōu)選地直接在排氣渦輪增壓器的排氣渦輪的上游和附近，且設(shè)計(jì)為影響氣流通過排氣渦輪的進(jìn)入的流引導(dǎo)板。因此，事實(shí)上在沒有構(gòu)造方面的額外開支的情況下，有可能在發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中極大地增大入口側(cè)升壓，且因此對(duì)于可實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)功率增大內(nèi)燃機(jī)中需要的質(zhì)量流。因此，制動(dòng)板同時(shí)執(zhí)行若干功能:其優(yōu)選地可控地確保足夠的排氣背壓，且額外地確保以減小的排氣流率和較低的排氣焓到渦輪的有利流入，這類似于具有可變渦輪幾何形狀的排氣渦輪上的控制板的操作。
[0020]更具體而言，相比于布置在排氣渦輪下游的制動(dòng)板，布置在排氣渦輪上游的制動(dòng)板(特別是直接布置在排氣渦輪上游和附近的制動(dòng)板)這里導(dǎo)致越過排氣渦輪的較高壓力梯度，其結(jié)果在于，由于然后可能穿過排氣渦輪的較高質(zhì)量流和體積流，升壓和排氣背壓可顯著地升高，且因此發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率也可以以功能上可靠的方式顯著升高，而沒有內(nèi)燃機(jī)的熱過載。由于越過布置在上游的制動(dòng)板的壓力梯度，在這里對(duì)于相同的排氣背壓實(shí)現(xiàn)排氣渦輪的較低負(fù)載，且因此這利用排氣背壓的增大導(dǎo)致制動(dòng)功率的期望增大，而沒有排氣渦輪的較高負(fù)載。
[0021]作為特別優(yōu)選的選擇，這里設(shè)置為使制動(dòng)板布置在排氣渦輪增壓器的排氣渦輪的渦輪殼體的上游和外側(cè)，優(yōu)選地直接上游和外側(cè)(且因此在渦輪殼體的流入管道的上游)。通過渦輪殼體或排氣渦輪的流入管道上游且因此外側(cè)的至少一個(gè)制動(dòng)板的布置，所述板不會(huì)形成排氣渦輪的構(gòu)件，這導(dǎo)致了制動(dòng)板的定位容易在設(shè)計(jì)方面以增大的自由度組裝。具體而言，然后這里有可能避免對(duì)排氣渦輪的結(jié)構(gòu)改變，且不需要對(duì)于不同的型號(hào)系列儲(chǔ)存很多不同渦輪。根據(jù)對(duì)于此目的特別優(yōu)選的特定第一實(shí)施例，排氣渦輪(特別是排氣渦輪的渦輪殼體)然后可在這里流體地聯(lián)接到排氣歧管，排氣經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)(優(yōu)選地多個(gè))氣缸進(jìn)入該排氣歧管，其中具有制動(dòng)板的單獨(dú)的模塊安裝在排氣渦輪與排氣歧管之間，特別是在排氣渦輪的渦輪殼體與排氣歧管之間，且因此直接在排氣渦輪的渦輪殼體上游和外側(cè)，所述模塊牢固地連接到渦輪殼體和排氣歧管兩者。根據(jù)第二特定變型實(shí)施例，設(shè)置為在構(gòu)造方面特別緊湊且有利的方式下使排氣渦輪或排氣渦輪增壓器的排氣渦輪殼體直接地連接在排氣歧管上，排氣經(jīng)由內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)(優(yōu)選地多個(gè))氣缸進(jìn)入該排氣歧管，其中制動(dòng)板布置在排氣歧管的區(qū)域中，且因此直接在排氣渦輪的渦輪殼體上游和外側(cè)。
[0022]即使本發(fā)明總是在上文中結(jié)合制動(dòng)板闡釋，但該用語"制動(dòng)板"應(yīng)當(dāng)明確地以寬泛且綜合的意義理解，且不僅限于可樞轉(zhuǎn)的板布置。因此，在不另外闡釋的情況下，用語〃制動(dòng)板"也明確地意圖包括任何其它適合的/或非可樞轉(zhuǎn)的節(jié)流裝置，例如，滑動(dòng)件或旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)件。
[0023]關(guān)于借助于根據(jù)發(fā)明的車輛獲得的優(yōu)點(diǎn)，同樣應(yīng)對(duì)上文進(jìn)行的說明引起注意。
【附圖說明】
[0024]下文更具體地利用其它細(xì)節(jié)來說明本發(fā)明的示范性實(shí)施例。在附圖中:
圖1以純粹示意性的圖示顯示了用于商用車輛的內(nèi)燃機(jī)，其具有進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、燃料噴射裝置、排氣渦輪增壓器和位于排氣渦輪上游的具有制動(dòng)板的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置，其中裝置借助于電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元控制；以及
圖2顯示了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)模式中的限定測(cè)量時(shí)間繪制的關(guān)于根據(jù)圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)功率和升壓PL的圖表。
[0025]參考標(biāo)號(hào)列表 I內(nèi)燃機(jī)
2進(jìn)氣系統(tǒng) 3排氣系統(tǒng) 4進(jìn)氣歧管 5節(jié)流閥 6排氣歧管 7排氣渦輪增壓器 8排氣渦輪 9壓縮機(jī) 10進(jìn)氣管線 11排氣管線 12制動(dòng)板 13噴射閥 14控制單元 15壓力傳感器 16壓力傳感器 17旁通閥 18排氣再循環(huán)閥 19管線
20沒有輔助噴射的測(cè)量曲線 21具有輔助噴射的測(cè)量曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0026]在圖1中以純粹示意性方式顯示了用于機(jī)動(dòng)車輛(特別是商用車輛)的內(nèi)燃機(jī)I (例如，六缸柴油內(nèi)燃機(jī))，其具有進(jìn)氣系統(tǒng)2和排氣系統(tǒng)3 (具有未描述的常規(guī)構(gòu)造)。節(jié)流閥5可選地設(shè)在進(jìn)氣