确定内燃发动机的二次空气系统的泵的泵容量技术方案

描述用于确定内燃发动机的二次空气系统的泵的泵容量的方法和对应装置。该方法包括：（a）借助于所述二次空气系统的压力传感器测量实际压力（Pist），该压力传感器被设置在所述泵的下游；（b）基于所测量的实际压力（Pist）获取动态压力（Pdyn），其中所述动态压力（Pdyn）表征所述内燃发动机的动态操作导致的所测量的实际压力（Pist）的那些变化；（c）基于操作所述二次空气系统的当前存在的外围条件获取基础压力（Pb）；（d）基于所获取的基础压力（Pb）和所获取的动态压力（Pdyn）计算模型压力（Pm）；以及（e）基于在所计算的模型压力（Pm）和所测量的实际压力（Pist）之间的比率确定所述泵容量。此外，描述了被设计成执行所述方法的系统和内燃发动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及内燃发动机（具体地火花点火式发动机）的废气的后处理的
，其用于减少破坏环境的排放。更准确地，本专利技术涉及被称为二次空气系统的操作，该系统在内燃发动机的升温阶段以公知方式被启用以便实现位于内燃发动机的排气区段中的催化转化器至其操作温度的快速加热，并且具体地导致在升温阶段中减少废气成分HC和CO的排放。本专利技术具体地涉及用于确定二次空气系统的泵的泵容量的方法和装置。本专利技术也涉及用于执行这种方法的装置以及被构造成执行这种方法的系统和内燃发动机。
技术介绍
借助于废气催化转化器中的催化后处理能够以公知方式减少内燃发动机且具体地火花点火式发动机的不期望的污染物的排放。不过，为了能够有效地执行催化后处理，废气催化转化器必须已经达到特定操作温度。废气测试已经表明，在对应的内燃发动机的升温阶段中排出了污染物的大部分。因此，为了减少污染物的排放，必须确保废气催化转化器尽可能快速地被加热到其例如500℃的操作温度。能够通过将所谓的二次空气吹入或馈入内燃发动机的排气区段内以公知方式实现废气催化转化器的加速加热。馈入二次空气的位置在内燃发动机的出口阀下游、在排气区段的开始和废气催化转化器之间。对应的二次空气系统具有用于泵送二次空气的电二次空气泵和被连接在下游并且具有控制二次气流的目的的二次空气阀。仅当二次空气阀至少部分地打开时，二次空气才能够被馈至排气区段。在本文中，除非另有其它声明，否则二次空气泵被简短地称为“泵”，并且二次空气阀被简短地称为“阀”。借助于二次空气加热废气催化转化器是基于二次空气与内燃发动机的热废气中的未燃烧燃料的强烈的放热反应。（尚）未在上游被燃烧且处于废气催化转化器中的燃料的进一步氧化导致废气催化转化器被加速加热到其操作温度。以此方式，在内燃发动机的升温阶段中污染物的排放被减少并且更快速地达到了废气催化转化器的合适的操作温度（被称为“起燃”温度）。由于法律要求，在操作期间必须监测二次空气系统以便确定当要求时，泵是否总是能够生成特定的最小空气质量流量。因此立法者规定应当相应地监测泵的当前效率水平。为了估计二次空气的当前质量流量，能够使用压力传感器，其位于二次空气系统中并且被设置在泵和阀之间并且测量（当阀被打开时）该区域中二次空气的压力。为了监测泵的效率或者泵容量，可能的是以公知方式使用由（a）模型压力和（b）实际压力之间的比率或商获得的参数。在这种背景中，由数据处理单元（例如发动机控制器）获取不仅取决于相应二次空气系统的设计而且也取决于其当前操作条件的模型压力。实际压力在此是由压力传感器测得的压力。模型压力能够作为以下参数的函数被获取:（a）用于（二次）泵的电源电压，其通常对应于相应机动车辆的当前电池电压；（b）周围（空气）压力；（c）周围温度；（d）由（二次）泵递送的空气的质量流量；和（e）内燃发动机的旋转速度。在实际中，必须测量多个特性要素图以便考虑到这些参数，并且在二次空气系统的操作期间必须使用所述要素图以监测或者诊断泵效率。这需要在监测或诊断上（具体地在二次空气系统的设立上）的大量支出。DE10344910A1公开了一种也使用模型压力的用于二次空气系统的诊断方法。模型压力在此作为以下四个参数的函数被获取：（a）电源电压或者电池电压；（b）周围（空气）压力；（c）周围温度；和（d）由（二次）泵递送的空气的质量流量。在实践中也利用多个特性要素图执行这种方法，这需要大量支出，具体地用于设立关于（二次）泵的效率监测其（二次）泵的二次空气系统。
技术实现思路
本专利技术基于促进监测二次空气系统的目的。该目的借助于独立权利要求的主题实现。能够在从属权利要求、说明书和附图中发现本专利技术的有利实施例、进一步的特征和细节。在此，结合方法描述的特征和细节当然也可以结合装置、系统和内燃发动机来应用，并且相应地反之亦然，并且导致关于本专利技术的公开，总是能够以交互方式对本专利技术的各个方面做出参考。根据本专利技术的第一方面，描述了用于确定内燃发动机的二次空气系统的泵的泵容量的方法。所描述的方法包括：（a）借助于所述二次空气系统的压力传感器测量实际压力，该压力传感器被设置在泵的下游；（b）基于测得的实际压力获取动态压力，其中所述动态压力表征由所述内燃发动机的动态操作引起的测得的实际压力的那些变化；（c）基于针对所述二次空气系统的操作的当前存在的外围条件获取基础压力；（d）基于所获取的基础压力和所获取的动态压力计算模型压力；以及（e）基于算出的模型压力和测得的实际压力之间的比率确定泵容量。所描述的方法基于以下认识，即用于确定泵容量的模型压力可以已经恰好被校正为实际压力或者压力传感器的测得的压力信号。在这种背景中，假设被用于计算模型压力的基础压力的（动态）校正需求与实际压力的校正需求相同或至少成比例。这是由于待校正的波动由系统调整的事实。所述动态压力被用于这种校正。基于所获取的基础压力和所获取的动态压力对模型压力的计算对应于基础压力的校正。借助于从测得的压力信号（传感器信号）提取的动态特性执行这种动态校正。因此，基于所获取的基础压力和所获取的动态压力对模型压力的计算对应于基础压力的（动态）校正。这种校正能够具体地包括提取压力信号（传感器信号）的动态行为。动态压力能够考虑到由于内燃发动机的操作的动态分量导致的测得的实际压力随时间的那些变化。在内燃发动机中的稳态操作的情况下，减小了动态压力。为了清晰起见，当执行本文所描述的方法时，假设在二次空气系统操作期间，即将二次空气吹入内燃发动机的排气区段期间，在二次空气系统中发生的所有压力的变化仅由内燃发动机的操作的动态变化引起。由于所谓的内燃发动机的排气区段中的废气背压力的改变所导致的这样的动态变化能够源自由内燃发动机驱动的车辆的正加速或负加速。压力的负变化能够具体地由所谓的超速截断（overruncut-off）产生。此外，动态变化能够例如源自旁通阀（也被称为废气门）的打开或关闭，该旁通阀以公知的方式被用于调节内燃发动机的废气流中的涡轮增压器的充气压力。在本文献所描述的方法中，以合适的方式调整针对实际压力的测得的压力信号。这种调节导致代表从测得的压力信号提取的动态特性的动态压力。由于这种状况，能够将实际压力的测得的压力信号与模型压力的值直接相比较，并且以此方式能够容易且有效率地并在高度准确性的情况下确定二次空气系统的泵当前可用的泵容量。基础压力也能够以象征性方式被称为泵的标称压力。基础压力事实上的特征在于，在针对二次空气系统的操作的当前存在的外围条件下泵可用的泵容量。应注意到的是，当本文献描述测量、确定、获取或计算压力时，这当然意味着测量、确定、获取或计算该压力的对应值。术语“下游”在本文献中应该被理解为指的是对应介质（在此是二次空气）的流动的方向。在这种情况下，这意味着流动的二次空气首先穿过泵且然后流过压力传感器或者流过压力传感器的空间配准区域。压力传感器优选地被设置在泵和通常被称为二次空气阀的阀之间。来自二次空气系统的压力传感器的测得的压力信号被用于基于所确定的泵容量诊断二次空气阀。压力传感器被安装在二次空气系统中二次空气阀的上游。根据本专利技术的一种示例性实施例，在二次空气系统的活动操作期间至少执行（i）实际压力的测量，（ii）动态压力的获取和（iii）基础压力的获取。表述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于确定用于内燃发动机（100）的二次空气系统（130）的泵（132）的泵容量的方法，所述方法包括：借助于所述二次空气系统（130）的压力传感器（134）测量实际压力（Pact），所述压力传感器（134）被设置在所述泵（132）的下游；基于测得的所述实际压力（Pact）获取动态压力（Pdyn），其中所述动态压力（Pdyn）表征由所述内燃发动机（100）的动态操作引起的测得的所述实际压力（Pact）的那些变化；基于所述二次空气系统（130）的操作的当前存在的外围条件获取基础压力（Pb）；基于所获取的所述基础压力（Pb）和所获取的所述动态压力（Pdyn）计算模型压力（Pm）；以及基于计算出的所述模型压力（Pm）和测得的所述实际压力（Pact）之间的比率确定所述泵容量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.06 DE 102014210884.51.一种用于确定用于内燃发动机（100）的二次空气系统（130）的泵（132）的泵容量的方法，所述方法包括：借助于所述二次空气系统（130）的压力传感器（134）测量实际压力（Pact），所述压力传感器（134）被设置在所述泵（132）的下游；基于测得的所述实际压力（Pact）获取动态压力（Pdyn），其中所述动态压力（Pdyn）表征由所述内燃发动机（100）的动态操作引起的测得的所述实际压力（Pact）的那些变化；基于所述二次空气系统（130）的操作的当前存在的外围条件获取基础压力（Pb）；基于所获取的所述基础压力（Pb）和所获取的所述动态压力（Pdyn）计算模型压力（Pm）；以及基于计算出的所述模型压力（Pm）和测得的所述实际压力（Pact）之间的比率确定所述泵容量。2.根据前述权利要求所述的方法，其特征在于，在所述二次空气系统（130）的活动操作期间，至少执行（i）所述实际压力（Pact）的测量，（ii）所述动态压力（Pdyn）的获取和（iii）所述基础压力（Pb）的获取。3.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，所述二次空气系统（130）的操作的外围条件由（i）用于所述泵（132）的当前电源电压（VB），（ii）周围温度（TAM）和（iii）周围压力（AMP）表征。4.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，排他地基于所述电源电压（VB）、所述周围温度（TAM）和所述周围压力（AMP）的物理变量执行对所述外围条件的表征。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，测得的所述实际压力（Pact）的时间分布图具有由下包络曲线（Pse）和上包络曲线界定的多个振荡，并且其中基于所述下包络曲线（Pse）获取所述动态压力（Pdyn）。6.根据前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述动态压力（Pdyn）的获取包括顺序地记录所述实际压力（Pact）的被采样压力值，并且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：J利帕，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE