[發明專利]用于內燃機工作的方法

有效

• 申請號: 201110181585.8
• 申請日: 2011-06-23
• 公開（公告）號: CN102297744A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: G·弗利克;C·富克斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01L23/08
• 分類號: G01L23/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 曾立

背景技術

內燃機今后的發展將由減小有害物質排放并同時減小燃料消耗的許多法規來確定。對此的一個途徑在于最近精心研究出的所謂均勻燃燒方法(Homogeneous?Charge?Compression?Ignition，均勻給料壓縮點火，HCCI)。這種均勻的燃燒方法實現了一個普遍的方案，即其中均勻的空氣/燃料混合物的燃燒在所有燃燒室中同時地開始。這種方案既可用于奧托發動機(Controlled?Auto?Ignition，可控自點火，CAI)也可用于柴油發動機(Homogeneous?Charge?Late?Ignition，均勻給料推遲點火，HCLI)。然而對于這種方法及其它減少有害物質的燃燒方法有其特點，即使用燃燒特征作為調節量，也就是進行燃燒調節。因此這種方法的實現需要使用一個或多個燃燒室傳感器。作為現有技術的有燃燒室壓力傳感器或汽缸壓力傳感器。

這種汽缸壓力傳感器基本上已由現有技術公知。例如DE?10?2004?047143?A1描述了一種設有壓力傳遞銷的壓電式燃燒室壓力傳感器。該文獻提出為了測量燃燒室中的壓力使用壓力傳遞銷的由單晶體的壓電材料作的傳感器元件，其中設置了一個伸入燃燒室的、可移動地支承的熱銷作為壓力傳遞銷。由DE?10?2006?049?079?A1公知了一種用于設置在內燃機的一個腔室中的壓力測量裝置，該壓力測量裝置具有一個殼體、一個壓力傳遞部件及一個壓力傳感器。

原則上汽缸壓力或一般的燃燒室壓力是一個有用的參數，因為它可實現熱過程分析的計算并由此實現燃燒特性參數的計算，例如燃燒的開始點、燃燒位置或類似的用于達到調節的特性參數的計算。這些特性參數大都用作所述對于奧托發動機及柴油發動機的應用的基礎參數，尤其用作調節參數。燃燒調節的調節參數通常為廢氣返回率(AGR)，噴射時刻及噴射量。廢氣返回率是廢氣回饋時的特性參數，該廢氣回饋在奧托發動機、柴油發動機或在其它的燃燒動力機中用于減少氧化氮。通過廢氣回饋使溫度幅值下降。但在所述調節參數中廢氣返回率通常起到一個特殊作用，因為基于發動機吸氣區域中的混合物它的改變并非直接影響燃燒。尤其在發動機動態工作中不能得到一個有效的廢氣返回率。但汽缸壓力傳感器對于傳統的燃燒方法在汽缸專用的診斷功能方面也是有用的。值得期待的應是普遍的裝置及方法，它既可使用在奧托發動機上也可使用在柴油發動機上并能使內燃機-尤其是設有直噴及廢氣回饋的內燃機-的工作可靠且有高效。該裝置及方法尤其應取得對于有效廢氣返回率的指示值或對于廢氣回饋的替代指示值。

發明內容

為了解決上述問題提出了一種用于內燃機工作的方法及用于檢測燃燒室壓力與燃燒室溫度的組合式傳感器。本發明的一個基本構思在于，給出一種同時測量燃燒室中的壓力及局部溫度的方法及由此可推斷出對于質量上的氣體組成的指示值。本發明基于這樣的考慮，即先進的、未來的發動機既要在奧托發電機的范圍中也要在柴油發動機的范圍中通常地設有直噴及廢氣回饋。而這意味著：吸入氣體的壓縮在真正施加燃料前未附加燃料地進行。本發明還基于這樣的認識，即在內燃機容積范圍中氣體的質量上的組成是一個很重要的特性參數。該質量上的組成β可借助以下比來描述：

β=mverbmverb+mLuft---(1)]]>

這里質量上的組成β描述在一個考察的容積中已燃燒的空氣(m^verb)與新鮮空氣(m^Luft)的質量上的比。在此情況下已燃燒空氣為新鮮空氣與燃料化學計量的燃燒的產物。已燃燒空氣與新鮮空氣在組成上被視為常量，只要可變的空氣濕度被忽略。壓縮階段可借助以下的物理方程式來描述：