用于在内燃机运行中修正利用燃料喷射装置喷射的燃料量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种如权利要求1所述的用于在内燃机运行中修正利用燃料喷射装 置喷射的燃料量的方法。
【背景技术】
[0002] 公知在这里所述形式的方法。
[0003] 在具有至少一用于喷射燃料到内燃机的至少一燃烧室里面的燃料喷射装置的内 燃机中，用于控制燃料喷射装置的参数一般与在新状态中出现的条件相协调。尤其由于在 燃料喷射装置中的磨损或气穴能够，随着内燃机运行时间的增加喷射太多的燃料量。这是 有问题的，因为不再可以保持废气值，尤其是用于炭黑排放的上限。由此也增加了内燃机的 燃料消耗。能够在内燃机第一次投入运行之前在发动机控制器里面寄存校准曲线，它预测 喷射的燃料量在时间上的变化，并且相应地根据运行时间改变燃料喷射装置的控制。这存 在缺陷，如果事实上没有喷射过多的燃料量，而用于控制燃料喷射装置的参数也改变。备选 地已知，利用有目的地改变喷射的燃料量执行费事的方法和观察由此引起的旋转平衡性， 用于查明事实上喷射的燃料量并且用于计算相应的曲线。也已知方法，在这些方法中引用 复杂的燃料喷射装置模型，其中尤其通过检测用于要喷射的燃料的储罐压力修正喷射的燃 料量。这些解决方案总体上是非常费事和复杂的。
[0004] 由德国公开文献DE 10 2010 035 026 Al给出一种用于修正利用燃料喷射装置喷 射燃料量到内燃机里面的方法，在该方法中测量内燃机废气的温度并且利用温度模型计算 废气的参考温度。核算测得的和计算的温度，其中由核算给出温度差，它用于确定喷射的燃 料的修正量。这种方法是费事的，因为源自复杂的温度模型，其中尤其也必需许多修正参数 的关系。
【发明内容】
[0005] 因此本发明的目的是，实现一种方法，它能够方便且快速地修正在内燃机运行中 喷射的燃料量。
[0006] 通过具有权利要求1步骤的方法实现所述目的。在此确定一空气热量特征参数， 取决于在函数上输送到内燃机的至少一燃烧室的空气热量流。确定至少一废气热量特征参 数，取决于在函数上由至少一燃烧室排出的废气热量流。关于函数上的关系理解为不仅在 空气热流方面，而且也在废气热流方面，各热流与各特征参数之间的关系这样组成，可以给 出数学函数，它根据特征参数描述热流。确定热分布系数，它减小一部分废气热流，以该部 分废气热流除以热流给出空气热流，它与喷射的燃料输送到燃烧室，因此输送到燃烧室的 燃料质量流。在此在这里尤其谈及通过热值给出的、通过化学转换在内燃机中释放的喷射 的燃料的热能。因此能够，忽略相对小的热量，它由于喷射的燃料温度以及其热容量给定。 输送到内燃机的燃料质量由至少一空气热量特征参数、至少一废气热量特征参数和热分布 系数计算。计算一比较参数，它通过比较计算的燃料质量与燃料质量理论值获得。最后，根 据比较参数的值匹配燃料喷射装置的控制。
[0007] 本方法涉及相对简单地观察通过内燃机的至少一燃烧室的热流。在此假设，基本 以两个途径输送热量到燃烧室，即，通过输送的燃烧空气，它具有确定的热容量和确定的温 度，因此确定的热焓，并且通过喷射的燃料的化学能，其中在这里输送的热流由单位时间输 送的燃料量和燃料热值的乘积给出。由至少一燃烧室基本通过三个机构排出热量或功率。 第一机构涉及机械作功，它通过燃烧室提供。第二机构涉及通过废气质量流从燃烧室排出 的热量，其中废气具有确定的热容量和确定的温度，伴随确定的热焓。最后，第三机构涉及 从燃烧室通过冷却、热辐射以及对流提取的热量。现在假设，即使事实上喷射的燃料量由于 老化变化的时候，热流的百分比分布在各种情况下对于给定的内燃机负荷点也不改变。因 此能够，给出热分布系数，其值与老化引起的喷射的燃料量变化无关，并且它给出随着废气 排出的且以通过燃烧空气输送的热量减少的热量与通过燃料输送的热量的比例。废气热流 和空气热流可以作为至少一空气热量调整参数以及至少一废气热量特征参数的函数给出。 通过喷射的燃料给出的热流可以作为燃料质量流以及喷射的燃料质量的函数表达。因此整 体上能够，根据空气热量特征参数、废气热量特征参数和热分布系数给出在喷射的燃料质 量之间的函数关系。借助于这个函数关系，当假设用于分布系数的值，并且当已知至少一空 气热量特征参数以及废气热量特征参数时，能够计算喷射的燃料质量。然后，通过比较计算 的燃料质量与燃料质量理论值能够容易地获得比较参数，以其为基础可以修正燃料喷射装 置的控制，用于尤其补偿老化引起的喷射的燃料量变化。相对方便和快速地执行本方法，其 中只需已知或假设很少的参数。也方便且快速地执行基于本方法的计算运算。
[0008] 最好由内燃机的控制器执行本方法或者实施到这种控制器里面。空气热量特征参 数和废气热量特征参数最好通过对此适合的传感器测量，它们特别优选与用于传递测量值 的控制器功能连接。热分布系数最好寄存在控制器里面，其中为了计算喷射的燃料量追溯 到至少一用于热量分布系数的存储值。
[0009] 优选一种方法，其特征在于，确定第一空气热量特征参数，其方法是测量燃烧空气 温度。在此表述燃烧空气温度涉及输送到至少一燃烧室的空气质量流的温度。显然，空气 热流取决于燃烧空气温度。最好确定第二空气热量特征参数，其方法是测量燃烧空气压力。 在此表述燃烧空气压力涉及输送到至少一燃烧室的空气质量流的压力。空气质量流本身通 过状态平衡、尤其通过理想气体的热状态平衡(也称为一般的气体平衡)，取决于燃烧空气 温度和燃烧空气压力。空气热流也可以视为空气质量流和燃烧空气温度的函数，在考虑热 容量、尤其等压的热容量的条件下。
[0010] 如果存在用于内燃机的废气回输，也优选执行本方法。在这种情况下空气质量流 最好包括输送到燃烧室的燃烧空气和回输到燃烧室的废气质量流。空气热流相应地包括不 仅燃烧空气的热量，而且包括回输的废气热量。燃烧空气温度涉及在由燃烧空气和回输的 废气组成的组合气流里面存在的温度。
[0011] 优选本方法，其特征在于，确定废气热量特征参数，其方法是测量废气温度。在此 废气温度是由至少一燃烧室给出的废气质量流的温度。因此废气热流可以作为废气质量流 和废气温度的函数，在考虑废气的热容量、尤其等压的热容量的条件下。
[0012] 优选废气质量流以质量守恒定律为基础作为由空气质量流和燃料质量流、即喷射 的燃料量组成的和。在本方法的优选实施例中在这里述及的函数关系相互嵌套并且由此合 成的等式按照喷射的燃料质量核算。
[0013] 通过这种方式已经证实，在了解燃烧空气温度、燃烧空气压力和废气温度以及在 假设用于热分布系数的值时，可以容易地计算喷射的燃料质量。对此在本方法的优选实施 例的范围内测量燃烧空气温度、燃烧空气压力和废气温度。为此使用传感器，它们本来就在 内燃机中存在。在没有废气温度传感器的内燃机实施例中，为了执行本方法只需添加这种 附加的传感器。
[0014] 已经证实，以理想气体的状态等式为基础计算空气质量流可能是不足够精确的。 为了考虑燃烧空气与理想气体特性的偏差和可能的其它修正，优选一种方法，在该方法中 由第一和第二空气热量特征参数、即由燃烧空气温度和燃烧空气压力在考虑修正系数的条 件下计算空气质量流。在本方法的实施例中推测修正系数。在本方法的另一实施例中利用 内燃机的具体模型的检验台试验查明修正系数。
[0015] 优选一种方法，其特征在于，由计算的燃料质量除以燃料质量理论值计算商数作 为比较参数。即，计算系数，以该系数计算的燃料质量流偏离燃料质量流理论值，对于燃料 质量流假设，它对应于事实上喷射的燃料量。如果该商数大于1，则计算的且由此也假设的 事实上的值向上偏离理论值。而如果商数具有小于1的值，则相应的偏差位于向下。在本 方法的范围内偏差最好向下允差，其中向上显示的偏差，必需修正喷射的燃料量。在此最好 只有当商数具有大于1的值时，才匹配燃料喷射装置的控制。在这种情况下最好匹配喷射 特性曲线，它根据运行点给出要喷射的燃料量，其中这个燃料量在本方法的特别优选且简 单的实施例中通过匹配系数定标，该匹配系数对应于商数的倒数。
[0016] 备选或附加地能够，如果该商数具有小于1的值，也匹配燃料喷射装置的控制。在 这种情况下