内燃机的超速运转中中断燃料供给的方法 本发明涉及一种在装备催化剂的内燃机的超速运转过程中在考虑催化剂温度的条件下中断燃料供给的方法。
这种方法在US4,322,947中已公开，依据该文献，利用节流阀开关将一个调节进气量的节流阀置于接通状态。这种状态用信号通知一个封闭的节流阀，同时内燃机的转速超过1000-1500转/分的阚值，此状态被视为超速运转，并且被当作中断内燃机燃料供给的第一条件。
另外，连续采集催化剂的温度数据，并将这些数据与一个处于催化剂工作温度范围内的阚值相比较。超过该温度是中断燃料供给的第二个条件，由此，在超速运行中燃料供给的中断只能在上述温度以上进行。
上述措施可以避免在超速运行阶段由于中断燃料供时较冷废气的冷却作用，而使催化剂地温度降低到其工作温度以下。
对车辆而言，在超速运行时中断燃料供给，肯定会使催化剂的转化能力较快地损失掉。迄今为止，人们容忍着中断燃料供给带来的上述缺点，因为中断燃料供给也会带来优点，例如总油耗降低和发动机制动作用的改善。
本发明的目的是提供一种方法，用该方法既可以保持在超速运行时中断燃料供给所带来的上述优点，同时又可以避免或至少减少催化剂迅速老化的缺点。
上述目的是由权利要求1的特征组合实现的。本发明的核心构思是，在超速运行中在催化剂的临界温度以上禁止中断燃料供给。在运行实践中，这会产生以下结果：在绝大多数情况下，中断燃料供给的传统功能均得以保留，因此上述的那些优点也随之保留着；在少数特殊情况下，例如在以较高或很高的功率运行较长时间以后，本发明的方法将限制中断燃料供给的禁令。这样，一方面行驶性能在正常运行过程中不受影响，另一方面将避免催化剂的老化，在催化剂处于高温时燃料中断造成的氧气过剩会加速这种老化。
本发明的实施例在下文和附图中进行描述。
图1表示实施本发明方法的设备的一个实施例，图2表示图1中实施本发明方法的控制装置的结构；图3表示本发明方法的一个实施例的流程图；图4表示出直观的条件，在这些条件下在超速运行中不中断燃料。
图1中，1表示内燃机，它具有控制装置2、进气系统3及带催化剂5的排气系统4。为了监测不同的工作特性参数，设置了传感器6、7、8、9、10和11。这些传感器依次测量：内燃机的进气量Q(传感器6)、节流阀12的角位置α(传感器7)、温度Tmot(传感器8)、内燃机的转速n(传感器9)、废气中的氧含量(λ传感器10)及催化剂温度Tkat(传感器11)，并将上述信号送至控制装置2。该控制装置2处理这些信号以便控制内燃机，它通过是产生燃料计量信号ti来控制燃料计量装置12。
就与本发明的本质相联系而言，该设备的基本功能在于：为所有工况的内燃机提供所需组份的燃料/空气混合物，所述的工况由不同的输入参数来限定。
为此，上述控制装置原则上依图2所示的那样进行工作。根据图2，一个中央处理单元2.1连接在输入单元2.2和输出单元2.3之间，存取存储单元2.4中的程序和数据。
图3公开了一个用流程图表示的本发明的实施例。该流程开始后，在步骤S1中，已提及的那些输入参数被读入。在步骤S2判断作为中断燃料供给的第一条件-超速运行是否存在。该超速运行例如可以通过一个节流阀的接通同时一个高于怠速的转速阚值被超过来显示出来。当车辆驾驶员让发动机制动时，例如行驶在斜坡上常见的那样，上述条件得到满足。如果该问题被否定，则程序经步骤S3进入正常运行，S3连接着S4，在步骤S4中产生一个燃料计量信号，例如喷射脉冲宽度ti，并且将信号输出至一个或多个喷射阀上。
上述正常运行步骤将依次在喷射时间光栅中周期性地运行。
在其他过程中超速运行出现，步骤S2的问题得到“是”的回答，接着到达询问步骤S5，在该步骤中催化剂温度Tkat与一个阚值Tschw相比较。从后述的例外中可以看到，该阚值处于催化剂允许温度的上部区域，并且催化剂温度未达到阚值，此时，步骤S5的问题回答为“否”。步骤S4中的Ti不能形成，如同超速运行存在那样。在图3中这一切由方框S6显示出来，它象征着中断燃料供给。
如果内燃机较长时间地以大功率运行，则催化剂温度与低功率运行时催化剂温度相比到达很高的数值(约高于850℃)。一般来说，如果在超速运行中中断燃料供给则温度较低的废气会带来冷却效果，但是，随着这种正面效果而来的也有其他缺点。由于催化剂的高温和氧的过剩，催化剂材料发生部分不可逆的氧化，从而导致催化剂迅速老化。为阻止这种加剧的老化，根据本发明，燃料供给的中断只有在超速运行中催化剂温度低于阚值Tschw(参见图3的步骤S5和S6)时才是允许的。相反，如果超过该阚值Tschw，虽然超速运行存在，但程序将从步骤S5走向步骤S4，这意味着燃料计量信号形成并输出了。换言之，在这种情况下向内燃机的燃料供给不中断。
上述催化剂的温度可以例如通过一个与该催化剂热连接的温度传感器检测出来。这种热连接还设置在催化剂结构附近的废气传感器上，由此，从废气传感器的温度可以得出催化剂的温度，废气传感器的温度可以通过测量传感器内阻或者利用传感器信号而得知。另外，催化剂的温度还可以根据经验结合内燃机的运行参数，如负荷和转速模型化地计算出来，这种办法的优点是，不需要使用特殊的催化剂传感器。
当内燃机在超速阶段之前的某一时间间隔内在一定的负荷/转速范围内运行时，尤其可以将高的催化剂温度列入由负荷与转速值构成的平面上的一些特定区域内，并禁止燃料中断。在图4中相应的区域以阴影表示。
除将负荷与转速综合考虑之外，在一个简化的实施例中，也可以利用上述参数中的单独一个作为决定的依据，当内燃机在超速阶段之前以高负荷或高转速运行的情况下，不停止燃料供给。
另外，可以通过一个接通的节流阀或者超过负荷阚值来定义超速运行。例如，在喷射脉冲宽度ti的产生过程中，一个标准的内燃机单次冲程负荷信号tl与Q/n成正比，可以通过一个与转速有关的tl阚值被超过来定义超速运行。