用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法和设备技术

本发明专利技术涉及用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法。该方法包括如下步骤：借助于凸轮轴传感器测量实际凸轮轴位置；借助于轨压传感器测量实际轨压；根据所测量的实际轨压和待喷射的燃料量针对每个个体气缸确定相位校正值；通过评估所测量的实际凸轮轴位置和相应相位校正值，针对每个个体气缸确定校正的实际凸轮轴位置；根据所确定的校正的实际凸轮轴位置，针对每个个体气缸确定空气的质量；及根据针对每个个体气缸所确定的空气的质量，针对每个个体气缸确定燃料喷射量。

Method and apparatus for improving combustion process in a cylinder of an internal combustion engine

The invention relates to a method for improving the combustion process occurring in an air cylinder of an internal combustion engine. The method comprises the following steps: by measuring the actual cam of the cam shaft position sensor shaft; with the help of the rail pressure sensor to measure the actual rail pressure; according to the actual measurement of rail pressure and the fuel to be injected quantity for each individual cylinder to determine the phase correction value; by evaluating the measured actual position of the cam shaft and the corresponding phase correction value. For each individual cylinder to determine the actual camshaft position correction; according to the determined correction of the actual position of the cam shaft, for each individual cylinder to determine the quality of the air; and according to the determined quality for each individual cylinder air, for each individual cylinder fuel injection quantity is determined.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法和设备本专利技术涉及用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法和设备。燃料喷射系统具有多个气缸，燃料-空气混合物被引入气缸中的每一个中且被点燃。这些气缸具有入口阀和出口阀，入口阀和出口阀与设置在入口阀凸轮轴或出口阀凸轮轴上的凸轮接合，入口阀和出口阀的打开和关闭时间通过控制单元根据由凸轮轴传感器提供的凸轮轴位置信号设置。为了确定在不同情况下燃料-空气混合物所需要的空气的质量，已知的是使用由凸轮轴传感器提供的凸轮轴位置信号作为实际位置信号用于燃料喷射系统的所有气缸。此外，基于设定点空气质量和发动机速度计算入口阀凸轮轴的设定点相移。相移然后使用凸轮轴位置信号和设定点相移控制。从DE102005057974A1已知一种控制用于内燃发动机的各个气缸的空气的量和/或燃料-空气比的方法。在该文献中，信号（其不是气缸个体的，且受不是气缸个体的致动器的影响）的振幅和频率被确定，且用于识别气缸个体的信号分量，且气缸个体的信号分量用作致动所述致动器（其不是气缸个体的）的基础。此外，已知的是使用凸轮轴的凸轮驱动燃料喷射系统的高压泵。在这样的燃料喷射系统中，如果轨中的压力和/或高压泵的输送体积增大，则因此通过凸轮轴将提供的扭矩也增大。该修正的扭矩导致凸轮轴的进一步扭转。继而，这导致入口阀的控制时间的非期望偏差，相应凸轮距凸轮轴传感器的距离越大，该偏差就越大。控制时间的非期望偏差继而影响填充相应气缸的空气的量，且因此还影响燃料的关联量。本专利技术的目的是详细说明用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法和设备，其减小轨中的压力变化和/或内燃发动机的高压泵的输送体积的变化对在气缸中发生的燃烧过程的非期望影响。该目的利用具有在权利要求1中指示的特征的方法和利用具有在权利要求4中指示的特征的设备实现。在从属权利要求中指示本专利技术的有利实施例和改进。本专利技术的优势尤其在于，尽管使用仅仅一个凸轮轴传感器，但是减小了借助于轨中的压力改变和/或高压泵的输送体积的改变的凸轮轴的扭转对气缸中的燃烧过程的非期望影响。这尤其通过确定针对每个气缸的空气的质量和燃料的质量发生，这确保对于每个气缸，维持预定的燃料-空气比，且减少包含在排气中的污染物颗粒的数目。这些优势尤其通过下述实现：通过根据实际轨压和待喷射的燃料量，针对每个气缸确定相位校正值；通过评估所测量的凸轮轴位置和相应相位校正值，针对每个气缸确定校正的实际凸轮轴位置；根据所确定的校正的实际凸轮轴位置，针对每个气缸确定空气的质量；以及根据针对每个气缸所确定的空气的质量，针对每个气缸确定燃料喷射质量。根据本专利技术的一个有利的改进，使用来自压力传感器（其布置在进气管中或相应气缸中，且提供关于进气管中或相应气缸中的实际压力的信息）的输出信号，调整校正的实际凸轮轴位置并因此还调整所确定的气缸个体的空气质量。接下来是参考附图对本专利技术的示例性实施例的描述，在附图中：图1是用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的设备的框图，以及图2是在图1中示出的设备的部分的更详细的图示。图1是用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的设备的框图。在图1中示出的设备具有新鲜空气入口导管9，在导管9中包含新鲜空气入口11、空气净化设备12和入口挡板13。所示出的设备还具有排气导管5，其连接到排气涡轮增压器1的涡轮机2的出口2b。排气导管5包含催化转化器17、分支点18和消音器19。排气再循环导管6在分支点18处分叉。该导管6具有排气冷却器20和排气再循环阀8。排气再循环阀8的出口连接到混合器7的第一入口7a。新鲜空气入口导管9的入口挡板13的出口连接到混合器7的第二入口7b。混合器7的出口7c连接到排气涡轮增压器的压缩机4的入口4a。压缩机4具有压缩机转子，其抗相对转动地固定在轴3上，轴3同样与涡轮机2的涡轮机转子一起转动地固定。内燃发动机16的排气以排气流的形式供应到涡轮机的入口2a。该排气流驱动涡轮机转子。这还使排气涡轮增压器1的轴3转动。轴的该转动传输到压缩机转子。压缩机吸入并压缩在混合器7中产生且供应到压缩机的入口4a的新鲜空气/排气混合物。压缩的新鲜空气/排气混合物在压缩机的出口4b处排出，且经由增压空气冷却器14和节流挡板15供应到内燃发动机16。如上文中已经解释的，在内燃发动机中产生的排气在涡轮机2的入口2a处排出。在图1中示出的设备还具有控制单元10，其包含处理单元和多个存储器单元，表格和特性图表储存在所述存储器单元中。来自多个传感器（其为控制单元供应多个参数的实际值）的输出信号作为输入信号供应到控制单元10。这些尤其包括检测加速踏板的致动的传感器。来自该传感器的输出信号告诉控制单元10存在加速期望。还包括的是传感器，其为控制单元10提供与实际进气管压力有关的信息。该传感器设置在节流挡板15和内燃发动机16之间。还包括的是传感器，其提供与内燃发动机16的气缸中的实际压力有关的信息。控制单元10评估来自传感器的输出信号、保存的表格和保存的特性图表，以计算控制信号，其用于致动所示的设备的部件。尤其，控制单元10被设计成使得其计算用于排气再循环阀8的控制信号s1，且将这些信号传输到排气再循环阀8。这些控制信号s1使排气再循环阀8的打开状态根据瞬时需求改变，以便供应更多或更少的排气到混合器7。此外，控制单元10被设计成使得其以个体气缸为基础确定内燃发动机16的空气质量，且使用针对每个气缸所确定的空气质量以便确定相应关联的燃料喷射质量。这在下文中参考图2更详细地解释，图2示出图1中示出的设备的部分的更详细的视图。尤其，图2示出为了充分理解本专利技术所必需的内燃发动机16的燃料喷射系统的那些部件。这些包括高压泵21、连接到燃料喷射器23、24、25和26的轨22、支承凸轮28–36的凸轮轴27、入口阀37–44、总共四个气缸45–48（在每个气缸中，活塞49–52能够上下运动）和通过连杆54–57连接到活塞的曲轴53。还包括的是已经在图1中示出的控制单元10和凸轮轴传感器58、凸轮轴调节器59、曲轴传感器60和传感器61，其输出信号供应到控制单元10。这些传感器尤其包括轨压传感器、进气管压力传感器和布置在气缸中的压力传感器。设置高压泵21以便提高所供应的燃料的压力，且将高压燃料推进到轨22。燃料从轨22被供应到喷射器23、24、25、26，喷射器各自均将燃料喷射到气缸45–48中的一个中。在该背景下，控制单元10以已知的方式控制燃料量和喷射时间。通过转动凸轮轴27经由凸轮36驱动高压泵21。轨22中的燃料的压力的增大和/或高压泵21的输送体积的增大导致凸轮轴的进一步扭转。这产生凸轮轴位置相对于使用凸轮轴传感器58所测量的实际凸轮轴位置的气缸个体的偏移。相应气缸与高压泵21或与驱动高压泵21的凸轮36相距越远，该偏移越大。此外，该偏移还随着轨压的增大且随着待通过高压泵21输送的燃料体积的增大而增大。该偏移–其从气缸到气缸不同–导致经由相应关联的入口阀引入到相应气缸中的空气质量偏离通过控制单元10预定的设定点空气质量，且因此引入到相应气缸中的燃料-空气比偏离对于燃烧过程最佳的相应预定燃料-空气比。这导致在气缸中发生的燃烧过程的非期望恶化，且在排气中包含的污染物颗粒的数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法，所述内燃发动机具有凸轮轴、通过所述凸轮轴驱动的高压泵、轨和控制单元，所述方法具有如下步骤：‑ 使用凸轮轴传感器测量实际凸轮轴位置，‑ 使用轨压传感器测量实际轨压，‑ 根据所述测量的实际轨压和待喷射的燃料的质量，针对每个气缸确定相位校正值，‑ 通过评估所述测量的实际凸轮轴位置和所述相应相位校正值，针对每个气缸确定校正的实际凸轮轴位置，‑ 根据所述确定的校正的实际凸轮轴位置，针对每个气缸确定空气的质量，以及‑ 根据针对每个气缸确定的所述空气的质量，针对每个气缸确定燃料喷射质量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.03 DE 102014217560.71.一种用于改善在内燃发动机的气缸中发生的燃烧过程的方法，所述内燃发动机具有凸轮轴、通过所述凸轮轴驱动的高压泵、轨和控制单元，所述方法具有如下步骤：-使用凸轮轴传感器测量实际凸轮轴位置，-使用轨压传感器测量实际轨压，-根据所述测量的实际轨压和待喷射的燃料的质量，针对每个气缸确定相位校正值，-通过评估所述测量的实际凸轮轴位置和所述相应相位校正值，针对每个气缸确定校正的实际凸轮轴位置，-根据所述确定的校正的实际凸轮轴位置，针对每个气缸确定空气的质量，以及-根据针对每个气缸确定的所述空气的质量，针对每个气缸确定燃料喷射质量。2.根据权利要求1所述的方法，其具有如下另外的步骤：-使用布置在所述内燃发动机的进气管中的压力传感器，测量实际进气管压力，-通过评估所述测量的实际进气管压力，针对每个气缸确定所述气缸的入口阀的打开时间和/或关闭时间，以及-使用针对每个气缸确定的所述入口阀的打开时间和/或关闭时间，调整以气缸个体为基础校正的所述实际凸轮轴位置，且因此还调整针对每个气缸确定的所述空气质量。3.根据权利要求1所述的方法，其具有如下另外的步骤：-使用布置在所述相应气缸中的压力传感器，测量所述气缸中的实际压力，-通过评估所述气缸中的所述测量的实际压力，针对每个气缸确定所述气缸的入口阀的打开时间和/或关闭时间，以及-使用针对每个气缸确定的所述入口阀的所述打开时间和/或关闭时间，调整以气缸个体为基础校正的所述实际凸轮轴位置，且因此还调整针对每个气缸确定的所述空气质量。4.一种用于改善在内...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏，
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