用于在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中修正利用燃料噴射裝置噴射的燃料量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1所述的用于在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中修正利用燃料噴射裝 置噴射的燃料量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 公知在這里所述形式的方法。
[0003] 在具有至少一用于噴射燃料到內(nèi)燃機(jī)的至少一燃燒室里面的燃料噴射裝置的內(nèi) 燃機(jī)中，用于控制燃料噴射裝置的參數(shù)一般與在新?tīng)顟B(tài)中出現(xiàn)的條件相協(xié)調(diào)。尤其由于在 燃料噴射裝置中的磨損或氣穴能夠，隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)間的增加噴射太多的燃料量。這是 有問(wèn)題的，因?yàn)椴辉倏梢员３謴U氣值，尤其是用于炭黑排放的上限。由此也增加了內(nèi)燃機(jī)的 燃料消耗。能夠在內(nèi)燃機(jī)第一次投入運(yùn)行之前在發(fā)動(dòng)機(jī)控制器里面寄存校準(zhǔn)曲線，它預(yù)測(cè) 噴射的燃料量在時(shí)間上的變化，并且相應(yīng)地根據(jù)運(yùn)行時(shí)間改變?nèi)剂蠂娚溲b置的控制。這存 在缺陷，如果事實(shí)上沒(méi)有噴射過(guò)多的燃料量，而用于控制燃料噴射裝置的參數(shù)也改變。備選 地已知，利用有目的地改變噴射的燃料量執(zhí)行費(fèi)事的方法和觀察由此引起的旋轉(zhuǎn)平衡性， 用于查明事實(shí)上噴射的燃料量并且用于計(jì)算相應(yīng)的曲線。也已知方法，在這些方法中引用 復(fù)雜的燃料噴射裝置模型，其中尤其通過(guò)檢測(cè)用于要噴射的燃料的儲(chǔ)罐壓力修正噴射的燃 料量。這些解決方案總體上是非常費(fèi)事和復(fù)雜的。
[0004] 由德國(guó)公開(kāi)文獻(xiàn)DE 10 2010 035 026 Al給出一種用于修正利用燃料噴射裝置噴 射燃料量到內(nèi)燃機(jī)里面的方法，在該方法中測(cè)量?jī)?nèi)燃機(jī)廢氣的溫度并且利用溫度模型計(jì)算 廢氣的參考溫度。核算測(cè)得的和計(jì)算的溫度，其中由核算給出溫度差，它用于確定噴射的燃 料的修正量。這種方法是費(fèi)事的，因?yàn)樵醋詮?fù)雜的溫度模型，其中尤其也必需許多修正參數(shù) 的關(guān)系。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 因此本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)一種方法，它能夠方便且快速地修正在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行中 噴射的燃料量。
[0006] 通過(guò)具有權(quán)利要求1步驟的方法實(shí)現(xiàn)所述目的。在此確定一空氣熱量特征參數(shù)， 取決于在函數(shù)上輸送到內(nèi)燃機(jī)的至少一燃燒室的空氣熱量流。確定至少一廢氣熱量特征參 數(shù)，取決于在函數(shù)上由至少一燃燒室排出的廢氣熱量流。關(guān)于函數(shù)上的關(guān)系理解為不僅在 空氣熱流方面，而且也在廢氣熱流方面，各熱流與各特征參數(shù)之間的關(guān)系這樣組成，可以給 出數(shù)學(xué)函數(shù)，它根據(jù)特征參數(shù)描述熱流。確定熱分布系數(shù)，它減小一部分廢氣熱流，以該部 分廢氣熱流除以熱流給出空氣熱流，它與噴射的燃料輸送到燃燒室，因此輸送到燃燒室的 燃料質(zhì)量流。在此在這里尤其談及通過(guò)熱值給出的、通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)換在內(nèi)燃機(jī)中釋放的噴射 的燃料的熱能。因此能夠，忽略相對(duì)小的熱量，它由于噴射的燃料溫度以及其熱容量給定。 輸送到內(nèi)燃機(jī)的燃料質(zhì)量由至少一空氣熱量特征參數(shù)、至少一廢氣熱量特征參數(shù)和熱分布 系數(shù)計(jì)算。計(jì)算一比較參數(shù)，它通過(guò)比較計(jì)算的燃料質(zhì)量與燃料質(zhì)量理論值獲得。最后，根 據(jù)比較參數(shù)的值匹配燃料噴射裝置的控制。
[0007] 本方法涉及相對(duì)簡(jiǎn)單地觀察通過(guò)內(nèi)燃機(jī)的至少一燃燒室的熱流。在此假設(shè)，基本 以兩個(gè)途徑輸送熱量到燃燒室，即，通過(guò)輸送的燃燒空氣，它具有確定的熱容量和確定的溫 度，因此確定的熱焓，并且通過(guò)噴射的燃料的化學(xué)能，其中在這里輸送的熱流由單位時(shí)間輸 送的燃料量和燃料熱值的乘積給出。由至少一燃燒室基本通過(guò)三個(gè)機(jī)構(gòu)排出熱量或功率。 第一機(jī)構(gòu)涉及機(jī)械作功，它通過(guò)燃燒室提供。第二機(jī)構(gòu)涉及通過(guò)廢氣質(zhì)量流從燃燒室排出 的熱量，其中廢氣具有確定的熱容量和確定的溫度，伴隨確定的熱焓。最后，第三機(jī)構(gòu)涉及 從燃燒室通過(guò)冷卻、熱輻射以及對(duì)流提取的熱量?，F(xiàn)在假設(shè)，即使事實(shí)上噴射的燃料量由于 老化變化的時(shí)候，熱流的百分比分布在各種情況下對(duì)于給定的內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷點(diǎn)也不改變。因 此能夠，給出熱分布系數(shù)，其值與老化引起的噴射的燃料量變化無(wú)關(guān)，并且它給出隨著廢氣 排出的且以通過(guò)燃燒空氣輸送的熱量減少的熱量與通過(guò)燃料輸送的熱量的比例。廢氣熱流 和空氣熱流可以作為至少一空氣熱量調(diào)整參數(shù)以及至少一廢氣熱量特征參數(shù)的函數(shù)給出。 通過(guò)噴射的燃料給出的熱流可以作為燃料質(zhì)量流以及噴射的燃料質(zhì)量的函數(shù)表達(dá)。因此整 體上能夠，根據(jù)空氣熱量特征參數(shù)、廢氣熱量特征參數(shù)和熱分布系數(shù)給出在噴射的燃料質(zhì) 量之間的函數(shù)關(guān)系。借助于這個(gè)函數(shù)關(guān)系，當(dāng)假設(shè)用于分布系數(shù)的值，并且當(dāng)已知至少一空 氣熱量特征參數(shù)以及廢氣熱量特征參數(shù)時(shí)，能夠計(jì)算噴射的燃料質(zhì)量。然后，通過(guò)比較計(jì)算 的燃料質(zhì)量與燃料質(zhì)量理論值能夠容易地獲得比較參數(shù)，以其為基礎(chǔ)可以修正燃料噴射裝 置的控制，用于尤其補(bǔ)償老化引起的噴射的燃料量變化。相對(duì)方便和快速地執(zhí)行本方法，其 中只需已知或假設(shè)很少的參數(shù)。也方便且快速地執(zhí)行基于本方法的計(jì)算運(yùn)算。
[0008] 最好由內(nèi)燃機(jī)的控制器執(zhí)行本方法或者實(shí)施到這種控制器里面?？諝鉄崃刻卣鲄?數(shù)和廢氣熱量特征參數(shù)最好通過(guò)對(duì)此適合的傳感器測(cè)量，它們特別優(yōu)選與用于傳遞測(cè)量值 的控制器功能連接。熱分布系數(shù)最好寄存在控制器里面，其中為了計(jì)算噴射的燃料量追溯 到至少一用于熱量分布系數(shù)的存儲(chǔ)值。
[0009] 優(yōu)選一種方法，其特征在于，確定第一空氣熱量特征參數(shù)，其方法是測(cè)量燃燒空氣 溫度。在此表述燃燒空氣溫度涉及輸送到至少一燃燒室的空氣質(zhì)量流的溫度。顯然，空氣 熱流取決于燃燒空氣溫度。最好確定第二空氣熱量特征參數(shù)，其方法是測(cè)量燃燒空氣壓力。 在此表述燃燒空氣壓力涉及輸送到至少一燃燒室的空氣質(zhì)量流的壓力?？諝赓|(zhì)量流本身通 過(guò)狀態(tài)平衡、尤其通過(guò)理想氣體的熱狀態(tài)平衡(也稱為一般的氣體平衡)，取決于燃燒空氣 溫度和燃燒空氣壓力?？諝鉄崃饕部梢砸暈榭諝赓|(zhì)量流和燃燒空氣溫度的函數(shù)，在考慮熱 容量、尤其等壓的熱容量的條件下。
[0010] 如果存在用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣回輸，也優(yōu)選執(zhí)行本方法。在這種情況下空氣質(zhì)量流 最好包括輸送到燃燒室的燃燒空氣和回輸?shù)饺紵业膹U氣質(zhì)量流?？諝鉄崃飨鄳?yīng)地包括不 僅燃燒空氣的熱量，而且包括回輸?shù)膹U氣熱量。燃燒空氣溫度涉及在由燃燒空氣和回輸?shù)?廢氣組成的組合氣流里面存在的溫度。
[0011] 優(yōu)選本方法，其特征在于，確定廢氣熱量特征參數(shù)，其方法是測(cè)量廢氣溫度。在此 廢氣溫度是由至少一燃燒室給出的廢氣質(zhì)量流的溫度。因此廢氣熱流可以作為廢氣質(zhì)量流 和廢氣溫度的函數(shù)，在考慮廢氣的熱容量、尤其等壓的熱容量的條件下。
[0012] 優(yōu)選廢氣質(zhì)量流以質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ)作為由空氣質(zhì)量流和燃料質(zhì)量流、即噴射 的燃料量組成的和。在本方法的優(yōu)選實(shí)施例中在這里述及的函數(shù)關(guān)系相互嵌套并且由此合 成的等式按照噴射的燃料質(zhì)量核算。
[0013] 通過(guò)這種方式已經(jīng)證實(shí)，在了解燃燒空氣溫度、燃燒空氣壓力和廢氣溫度以及在 假設(shè)用于熱分布系數(shù)的值時(shí)，可以容易地計(jì)算噴射的燃料質(zhì)量。對(duì)此在本方法的優(yōu)選實(shí)施 例的范圍內(nèi)測(cè)量燃燒空氣溫度、燃燒空氣壓力和廢氣溫度。為此使用傳感器，它們本來(lái)就在 內(nèi)燃機(jī)中存在。在沒(méi)有廢氣溫度傳感器的內(nèi)燃機(jī)實(shí)施例中，為了執(zhí)行本方法只需添加這種 附加的傳感器。
[0014] 已經(jīng)證實(shí)，以理想氣體的狀態(tài)等式為基礎(chǔ)計(jì)算空氣質(zhì)量流可能是不足夠精確的。 為了考慮燃燒空氣與理想氣體特性的偏差和可能的其它修正，優(yōu)選一種方法，在該方法中 由第一和第二空氣熱量特征參數(shù)、即由燃燒空氣溫度和燃燒空氣壓力在考慮修正系數(shù)的條 件下計(jì)算空氣質(zhì)量流。在本方法的實(shí)施例中推測(cè)修正系數(shù)。在本方法的另一實(shí)施例中利用 內(nèi)燃機(jī)的具體模型的檢驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)查明修正系數(shù)。
[0015] 優(yōu)選一種方法，其特征在于，由計(jì)算的燃料質(zhì)量除以燃料質(zhì)量理論值計(jì)算商數(shù)作 為比較參數(shù)。即，計(jì)算系數(shù)，以該系數(shù)計(jì)算的燃料質(zhì)量流偏離燃料質(zhì)量流理論值，對(duì)于燃料 質(zhì)量流假設(shè)，它對(duì)應(yīng)于事實(shí)上噴射的燃料量。如果該商數(shù)大于1，則計(jì)算的且由此也假設(shè)的 事實(shí)上的值向上偏離理論值。而如果商數(shù)具有小于1的值，則相應(yīng)的偏差位于向下。在本 方法的范圍內(nèi)偏差最好向下允差，其中向上顯示的偏差，必需修正噴射的燃料量。在此最好 只有當(dāng)商數(shù)具有大于1的值時(shí)，才匹配燃料噴射裝置的控制。在這種情況下最好匹配噴射 特性曲線，它根據(jù)運(yùn)行點(diǎn)給出要噴射的燃料量，其中這個(gè)燃料量在本方法的特別優(yōu)選且簡(jiǎn) 單的實(shí)施例中通過(guò)匹配系數(shù)定標(biāo)，該匹配系數(shù)對(duì)應(yīng)于商數(shù)的倒數(shù)。
[0016] 備選或附加地能夠，如果該商數(shù)具有小于1的值，也匹配燃料噴射裝置的控制。在 這種情況下