用于机动车的内燃机，尤其燃气马达制造技术

本发明专利技术涉及用于机动车的内燃机，尤其燃气马达，其带有：增压空气冷却器(6)，其在空气质量流供给部中布置在用于混入燃料的装置(8)上游；和测量装置，其用于确定空气质量流(3)。根据本发明专利技术，测量装置具有传感机构(19,20)以用于测量通过增压空气冷却器(6)的压力损失，其中，测量装置此外具有作为评估单元的运算单元(21)，利用其在存储在此处的增压空气冷却器模块中至少由借助于传感机构测得的压力损失可算出或算出空气质量流(3)，在增压空气冷却器模块中增压空气冷却器(6)形成用于流经的空气质量流(3)的几何结构恒定的节流部。此外，本发明专利技术涉及相应的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的用于机动车的内燃机(尤其燃气马达)以及根据权利要求9的前序部分的用于运行内燃机的方法。
技术介绍
为了改善内燃机(尤其燃气马达)的效率，通常已知使用经冷却和调节的排气再循环部(AbgasrUckfUhrung，AGR)。再循环的排气作为惰性气体变成气体混合物的添加物反作用于爆震趋势，从而由此可提高压缩比且因此实现效率改善。附加地，在应用排气再循环部的情况下在部分负载范围和低负载范围中通过降低换气损失实现效率提升。为了运行内燃机而以本来已知的方式根据功率要求计量至相关联的空气质量流的燃料。为了预定地计量燃料需要尽可能精确地确定相应的空气质量流。已知在没有排气再循环部的内燃机中通过测量相应于吸管压力的集流腔绝对压力(Manifold Absolute Pressure,MAP)确定空气质量流。在此，通过模块(其反映马达取决于转速的吸收能力(容积效率模块))算出缸体填充程度(ZylinderfUllung)。由缸体填充程度又在考虑到马达转速的情况下算出所有马达的空气质量流。然而，这种方法对于带有排气再循环部的内燃机(尤其带有排气再循环部的燃气马达)不可行，因为排气再循环部在上述的计算中未被考虑。还已经已知空气质量流的这样的确定方案，其用在带有排气再循环部(AGR)的内燃机(尤其燃气马达)中。在此，直接借助于专门的空气质量流量计在混入燃料之前和在混入再循环的排气之前测量在空气质量流供给中的空气质量流。为此已知热膜式空气质量流量计(HFM)。这种热膜式空气质量流量计很昂贵且可易受干扰。HFM尤其在天然气马达(EURO V)中由于其污染敏感性而已经证实为非常易受干扰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内燃机(尤其燃气马达)以及一种用于运行带有增压空气冷却器的此类内燃机的方法，利用该内燃机或方法可实现备选地、成本经济地且功能可靠地确定空气质量流。该目的利用独立权利要求的特征来实现。回引独立权利要求的从属权利要求的对象为优选的设计方案。根据权利要求1提出了一种用于机动车的内燃机，尤其燃气马达，其具有在空气质量流供给中布置在用于混入燃料的装置上游的增压空气冷却器以及用于确定空气质量流的测量装置。根据本专利技术设置成，测量装置具有传感机构以用于测量通过增压空气冷却器的压力损失。此外，测量装置包括作为评估单元的运算单元，利用其在存储在此处的增压空气冷却器模块(在其中，增压空气冷却器形成用于流经的空气质量流的几何结构恒定的节流部)中至少由借助于传感机构测得的压力损失可算出或算出空气质量流。在此，与确定的构件有关的模块(例如上述的增压空气冷却器模块或在下文还要提及的节流阀模块)总是为存储在计算单元中的、说明该构件的数学函数和/或特性曲线或特性曲线族，利用其取决于受限地预定的输入信号算出工艺参数。关于增压空气冷却器模块，这意指增压空气冷却器在此为由空气质量流流经的几何结构恒定的节流部，针对作为输入参数的至少由借助于传感机构测得的压力损失可算出空气质量流。不言而喻，除了压力损失之外，仍还可考虑其他的参数或输入参数，例如马达参数、AGR参数等等。在此，几何结构恒定的节流部为带有这样的几何结构的节流部，在其中压力损失基本上与流经节流部的质量流成线性。因此，本专利技术利用在气流中的节流的压力损失的物理效应。如专利技术人的试验已经显示的那样，这种压力损失近似与流过节流部的质量流成线性。因此，具体而言，为了在此确定空气质量流而需要事先通过测量确定作为计算的基础的增压空气冷却器节流特征。因此，利用根据本专利技术确定空气质量流可有利地取消昂贵且易受干扰的热膜式空气质量流量计(HFM)。用于测量在增压空气冷却器处的压力损失的传感机构相应可通过在增压空气冷却器上游和下游的压力传感器或备选地通过差压传感器形成。附加地还可使用至少一个温度传感器以用于测量空气质量流的温度，其中，那时必要时在计算时为了提升精确度还可一起考虑到温度。通常在内燃机(尤其燃气马达)中借助于在空气质量流供给中的可调整的节流阀预定负载要求，其由此用作可变的节流部。因此可在节流阀模块(在其中将节流阀限定为由空气质量流流经的几何结构可变的节流部)中还根据借助于传感机构测得的通过节流阀的压力损失和借助于传感机构探测的节流阀位置确定空气质量流。在低负载范围和低级的部分负载范围中，通过节流阀的节流作用对于形成可很好测量的压力差和因此对于精确的空气质量确定来说足够高。然而，在很大程度上打开节流阀时的接近全负载的范围中，可测得的压力差如此低，使得由此不再可令人满意地基于在该范围中的平坦的特性曲线确定对于燃料计量足够精确的空气质量。因此，节流阀模块为这样的模块，在其中，节流阀设定为由空气质量流流经的几何结构可变的节流部，可针对作为输入参数的至少由借助于传感机构测得的压力损失和借助于传感机构测得的节流阀位置算出空气质量流。因此，在一特别优选的改进方案中提出，在低负载范围中空气质量流借助于节流阀模块来确定，而在高负载范围中借助于增压空气冷却器模块来确定。在至少一个置于其间的中间的负载范围中，两种可行性方案得到足够好的结果且可因此必要时结合λ调节备选地或必要时并行地用于持续的比较(Abgleich)。根据本专利技术探测空气质量流在这样的内燃机(尤其燃气马达)中是有利的，其在空气质量流供给中(优选在空气质量流供给中在增压空气冷却器下游中)具有排气再循环部(AGR)。特别优选地，该排气再循环部在此为经调节和/或冷却的排气再循环部，其中，然后借助于运算单元算出作为AGR率或AGR实际值的再循环的排气的份额。为此，包括新鲜空气、可燃气体和再循环的排气的总质量流通过在容积效率模块中利用MAP传感器测量吸管压力(集流腔绝对压力)来确定。从总质量流中减去确定的和因此已知的空气质量流以及可燃气体质量流。可燃气体质量流可通过喷射器的相应已知的喷射持续时间和/或通过由借助于λ探测器的λ测量相应已知的燃烧用空气比例来确定。于是余下的差得出作为AGR率或AGR实际值的当前再循环的排气的份额。然后可将AGR率或AGR实际值的计算结果在调节回路中调节到预定的AGR理论值上。这种AGR调节器可如上述的运算单元一样集成在马达控制器中，其中，AGR理论值可存储在特性曲线族中。因为特别在燃气马达中利用HFM传感器进行空气质量流测量已经证实为非常易受干扰，所以可特别有利地在燃气马达中在没有HFM传感器的情况下使用空气质量流的备选的根据本专利技术的确定方案。利用根据本专利技术方法和同样主张权利的车辆得到的优点与之前关于内燃机提到的优点相同，从而为了避免重复参考上述实施方案。【附图说明】借助附图仅仅示意性地且示例性地进一步阐述本专利技术的实施例。其中: 图1显示了天然气马达的示意图，天然气马达带有经调节和冷却的排气再循环部，以及 图2显示了相应于图1的更具体的图示。参考标号列表 I天然气马达 2排气再循环部 3箭头(空气质量流) 4压缩机 5排气涡轮增压器 6增压空气冷却器 7节流阀 8气体混合器 9箭头(气体质量流) 10马达机体 11缸体一活塞一单兀 12箭头(排气质量流) 13涡轮 14AGR质量流 15AGR调节阀 16AGR冷却器 17分支部位 18分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于机动车的内燃机，尤其燃气马达，其带有：增压空气冷却器(6)，其在空气质量流供给中布置在用于混入燃料的装置(8)上游；和测量装置，其用于确定空气质量流(3)，其特征在于，所述测量装置具有传感机构(19,20)以用于测量通过所述增压空气冷却器(6)的压力损失，并且所述测量装置此外具有作为评估单元的运算单元(21)，可利用其在存储在此处的增压空气冷却器模块中至少由借助于所述传感机构(19,20)测得的压力损失算出空气质量流(3)，所述增压空气冷却器(6)在增压空气冷却器模块中形成用于流经的空气质量流(3)的几何结构恒定的节流部。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：FW普吕姆，B巴齐拉，J魏斯，
申请(专利权)人：曼卡车和巴士股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE