用于控制内燃发动机的空气-汽油喷射器的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于控制发动机、特别是二冲程发动机的燃烧室中的空气

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制内燃发动机的空气
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汽油喷射器的方法


[0001]本专利技术涉及输送领域，并且更具体地涉及包括使用空气
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汽油喷射器直接喷射到发动机、尤其是二冲程发动机中的装置的应用。本专利技术发现了呈用于控制配备有这种动力装置的机动车辆中的内燃机的空气
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汽油喷射器的方法形式的有利应用。

技术介绍

[0002]传统的二冲程汽油发动机(以在摩托车和轮船中使用而为人所知)具有在效率、油消耗和污染物排放方面的缺点。具体地，传统的二冲程发动机在轻负载下不能很好地工作，因为对气缸中存在的已燃烧气体扫气不足。因此，随之而来的是，每两到四轮发动机旋转(即，若干次扫气循环之后)，才“干净地”发生一次燃烧，这会生成大量的呈CO和HC形式的未燃烧气体。具体地，在使用阀或以其他方式进气时，由化油器碳化的混合物(即，空气和燃料蒸气的混合物)被允许进入发动机。该混合物首先储存在曲轴箱中，然后在活塞下方被预压缩，并且因此经由传送端口排向燃烧室。到达燃烧室后，首先将该混合物用于排放已燃烧气体。现在，为了使扫气有效且完整，需要延长该扫气直到(空气+燃料的)新鲜混合物开始离开排气管为止。这种被称为短路的现象表征混合物经由排气管离开，尤其是在针对其对膨胀室进行调节的速度和负载条件之外。结果，这种碳化的混合物无法为发动机提供动力，这也解释了为什么这种发动机在低速时失速并产生不必要的污染。已经进行了许多发展，并且尤其值得注意的是通过压缩进行自动点火的解决方案(为人所知为均质充量压缩点火(HCCI))，该解决方案由于稀薄燃烧操作而显著节省消耗，从而减少污染。此外，为了避免油混入汽油中，已经开发了没有泵外壳的解决方案。使用压缩机(主要是机械压缩机)经由进气端口来分配空气。接着，还修改了传统的控制规律，以利用与二冲程发动机的燃烧室扫气不足相关联的高残留气体分数(RGF)水平，以便通过自动点火引发燃烧。现在，在稀薄燃烧下操作需要充分准备好混合物。另外，汽油的空气辅助直接喷射是喷射器技术，该喷射器技术需要根据燃烧室中的背压对喷射量进行精确控制，在以稀薄燃烧操作发动机时尤其是这种情况，因为相关联的风险是过度消耗。具体地，这些空气辅助喷射器由线圈通过电压来控制，以控制燃料的动态计量，然而这种控制具有以下与电磁现象相关联的缺点：产生死区时间(相对于设定点延迟的喷射)，这些死区时间随喷射持续时间缩短而增加，从而引起有关喷射量的误差并且导致过度消耗，尤其是在低速情况下。另外，压缩时气缸中普遍存在的压力条件也会产生燃料喷射的延迟，尤其是在具有空气辅助喷射的二冲程发动机的情况下。一种已知的解决方案是使用线性偏移或线性增益，但这在实际使用条件下不足以控制混合物的喷射，因为这会导致燃料过度消耗(可能多达220％的过度消耗)、污染物排放增加(尤其是在时间设定点非常短的低怠速情况下)。文献US 20070250255也是已知的，该文献借助于直接位于燃烧室内部的喷射传感器来重新校准四冲程直喷式发动机的喷射时间，以便减少消耗、污染和噪声。一方面，该解决方案较为昂贵且在耐用性方面的稳健性较差，并且另一方面，在其当前状态下，该解决方案不适用于具有空气
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汽油喷射的二冲程发动机。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的之一是通过提供一种用于控制发动机、尤其是二冲程发动机的空气
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汽油喷射器的方法以及相关的管理模块和具有空气
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汽油喷射且包括所述管理模块的发动机(尤其是二冲程发动机)来克服现有技术的至少一些缺点。
[0004]为此，本专利技术提出了一种用于控制发动机、特别是二冲程发动机的燃烧室中的空气
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汽油喷射器的方法，所述方法包括：
[0005]‑
计算用于控制由所述喷射器进行的汽油喷射的至少一个设定点的步骤，
[0006]‑
计算用于控制由所述喷射器进行的空气喷射的至少一个设定点的步骤，
[0007]‑
计算用于控制由所述喷射器进行的空气喷射的至少一个合并设定点的步骤，
[0008]所述计算用于控制该空气喷射的合并设定点的步骤的特征在于该步骤包括：
[0009]‑
估计该燃烧室中的压缩压力的子步骤，
[0010]‑
计算校正项的子步骤，这些校正项用于根据用于控制由所述喷射器进行的空气喷射的至少一个设定点来校正所述空气喷射器打开和/或关闭时的死区时间，
[0011]‑
根据用于控制该空气喷射的所述至少一个设定点、所述计算用于校正这些死区时间的校正项的子步骤的输出以及所述估计该燃烧室中的压缩压力的子步骤的输出来计算用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点的子步骤。
[0012]借助于本专利技术，根据负载和发动机转速来控制混合物的计量，从而可降低燃料消耗，并且无需在燃烧室中装配压力传感器即可这么做。
[0013]根据一个有利特征，用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点是空气喷射持续时间的合并设定点和/或空气喷射开始的角度的合并设定点。该特征使得可以计算针对空气喷射的打开和关闭两者的经校正设定点。
[0014]根据另一有利特征，用于控制该空气喷射的所述至少一个设定点以用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点饱和。该特征使得可以通过简单的方式不对用于控制空气喷射的合并设定点进行过高评估，并且因此使得可以通过正确地计量混合物来减少燃料消耗。
[0015]根据另一有利特征，所述估计该压缩压力的子步骤使用以下各项作为输入：
[0016]‑
通过位于低压压缩机下游和该燃烧室上游的集气室中的传感器测量集气室压力的步骤的结果，以及
[0017]‑
空气喷射开始的角度的设定点。
[0018]该特征的优点是没有使用位于燃烧室内部的压力传感器。
[0019]根据另一有利特征，该压缩压力的所述估计是基于多变压缩的假设，由此该估计的压缩压力是所测得的集气室压力和该燃烧室的瞬时体积的函数，该体积是根据空气喷射开始的角度的所述设定点和多变系数来计算的，从而使得可以根据当前实际条件来精确估计该燃烧室中的压力。
[0020]根据一个有利特征，所述多变系数是在对在燃烧室中包括压力传感器的发动机进行的单独重新校准步骤期间确定的。该特征使得可以获得简单且稳健的燃烧压力估计器。
[0021]根据另一有利特征，该方法包括计算与背压相关联的延迟的子步骤，该背压影响对用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点的计算，并且该子步骤的输入为：
[0022]‑
所述估计该压缩压力的子步骤的结果；以及
[0023]‑
由位于高压压缩机下游的传感器测量高压空气的步骤的结果。该特征使得可以考虑喷射器末端处的背压。
[0024]根据另一有利特征，所述计算与该背压相关联的延迟的子步骤包括至少一个表格或至少一个多项式方程，该至少一个表格或该至少一个多项式方程将在该喷射器末端处的所述背压作为输入以及将与该背压相关联的延迟作为输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于控制发动机(MOT)、特别是二冲程发动机的燃烧室(Ch_Comb)中的空气
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汽油喷射器(Inj_Air_Ess)的方法，所述方法包括：
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计算用于控制由所述喷射器(Inj_Air_Ess)进行的汽油喷射的至少一个设定点(TIF，SOF)的步骤，
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计算用于控制由所述喷射器(Inj_Air_Ess)进行的空气喷射的至少一个设定点(Cons_SOI，Cons_DOI)的步骤，
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计算用于控制由所述喷射器(Inj_Air_Ess)进行的空气喷射的至少一个合并设定点(TI，SOI)的步骤，所述计算用于控制该空气喷射的合并设定点的步骤的特征在于该步骤包括：
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估计该燃烧室(Ch_Comb)中的压缩压力的子步骤(E_Pcomp)，
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计算校正项的子步骤(E_Tm)，这些校正项用于根据用于控制由所述喷射器(Inj_Air_Ess)进行的空气喷射的至少一个设定点(Cons_DOI)来校正所述空气喷射器打开和/或关闭时的死区时间，
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根据用于控制该空气喷射的所述至少一个设定点(Cons_SOI，Cons_DOI)、所述计算用于校正这些死区时间的校正项的子步骤(E_Tm)的输出以及所述估计该燃烧室(Ch_Comb)中的压缩压力的子步骤(E_Pcomp)的输出来计算用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点(SOI，TI)的子步骤。2.如前述权利要求所述的方法，其特征在于，用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点(SOI，TOI)是空气喷射持续时间的合并设定点(TOI)和/或空气喷射开始的角度的合并设定点(SOI)。3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，用于控制该空气喷射的所述至少一个设定点(Cons_SOI，Cons_DOI)以用于控制该空气喷射的所述至少一个合并设定点(TI，SOI)饱和。4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述估计该压缩压力的子步骤(E_Pcomp)使用以下各项作为输入：
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通过位于低压压缩机(Cp_Air_BP)下游和该燃烧室(Ch_Comb)上游的集气室(Plm)中的传感器(C_P0)测量集气室压力(P0)的步骤的结果，以及
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空气喷射开始的角度的设定点(Cons_SOI)。5.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于，该压缩压力的所述估计是基于多变压缩的假设，由此该估计的压缩压力(Pcomp)是所测得的集气室压力(P0)和该燃烧室的瞬时体积(Vi)的函数，该体积是根据空气喷射开始的角度的所述设定点(Cons_SOI)和多变系数(κ)来计算的。6.如前一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述多变系数(κ)是在对在燃烧室中包括压力传感器的发动机进行的单独重新校准步骤期间确定的。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：