[發明專利]用于確定內燃機的汽缸充氣量的方法

無效

• 申請號: 201310077580.X
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103306835A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: A.F.C.庫爾策爾
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F02D41/04
• 分類號: F02D41/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 汲長志;楊國治

技術領域

本發明涉及一種用于確定內燃機的、尤其是具有汽油直噴裝置以及具有局部可變的閥驅動裝置的汽油發動機的汽缸充氣量的方法。此外，本發明涉及一種計算機程序，當在計算機上運行所述計算機程序時，所述計算機程序實施按照本發明的方法的所有步驟；并且本發明還涉及一種存儲所述計算機程序的數據載體。最后，本發明涉及一種控制器，構造所述控制器以實施按照本發明的方法。

背景技術

?當內燃機在HCCI模式（Homogenous?Charge?Compression?Ignition均質混合氣壓燃技術）中運行時，并不通過外源點火（Spark?Ignition；SI火花點火）而是通過受控制的自動點火引燃空氣/燃料混合物，均質混合氣壓燃技術有時也稱作CAI（Controlled?Auto?Ignition可控自動點火）、ATAC（Active?Thermo?Atmosphere?Combustion活化熱氛圍燃燒）或者TS（Toyota?Soken豐田自動點火）。例如可以通過高份額的熱剩余氣體和/或通過高壓縮和/或通過高進氣溫度引起HCCI燃燒過程。自動點火的前提條件是在汽缸中有足夠高的能量水平。在HCCI模式中的可驅動的內燃機例如由文獻US?6,260,520、US?6,390,054、DE?199?27?479和WO?98/10179公開，其中所述內燃機不僅可以是汽油發動機而且可以是柴油發動機。

相對于傳統的外源點火的燃燒，HCCI燃燒的優點在于減少的燃料消耗以及更小的污染物排放。然而燃燒過程的調節并且尤其混合物自動點火的控制并不簡單。于是這需要控制影響燃燒過程的調節參量，例如用于燃料噴射的參量（噴射量或者說噴射時刻和噴射持續時間）、用于內部的或者外部的廢氣再循環裝置、進氣閥和排氣閥（可變的閥控制裝置）、排氣背壓（廢氣活門）的參量、以及必要時點火支持、空氣進入溫度、燃料質量和壓縮比例（對于具有可變的壓縮比例的內燃機來說）。

與自動點火的燃燒方法相關聯，自動點火的控制/調節以及可在該燃燒方法中使用的特性曲線區域起著決定性的作用。除此之外，存在以下必要性，即能夠在外源點火和自動點火的運行方式之間快速地并且扭矩中性地進行切換，因為在低的負載區域中能夠運行自動點火，并且在更高的負載時必須切換到外源點火運行中。新的均質的汽油發動機的燃燒方法（汽油自動點火）僅僅可在限定的特性曲線區域中并且在非常良好地定義的熱力學狀態下使用，其中較高的廢氣再循環量、廢氣回吸（Abgasrücksaugen）、廢氣預存儲（Abgasvorlagern）或者廢氣約束（Abgasrückhaltung）需要較高的溫度。

文獻DE?10?2006?033?024?A1描述了一種方法，所述方法避免了在內燃機的負載變化時出現燃燒斷火（Verbrennungsaussetzer）或者說過早或者過晚的自動點火，或者至少了降低了其頻率。對此，在內燃機由初始運行方式過渡到目標運行方式時，其中所述初始運行方式和所述目標運行方式或者是外源點火的運行方式或者是自動點火的運行方式，并且所述初始運行方式的運行參數適配在預控制階段中對于所述目標運行方式來說需要的值，在所述預控制階段之后切換所述運行方式，并且調節所述運行參數。無中斷的、低噪音的預控制以及對這種運行方式切換的調節是絕對必要的。然而當內燃機的汽缸充氣量未知時，運行方式切換的質量和魯棒性（Robustheit）會降低。

發明內容

在按照本發明的、用于確定內燃機的汽缸充氣量的方法中，使用內燃機的轉速、內燃機的吸氣管壓力、內燃機的吸氣管溫度、內燃機的廢氣質量流量、內燃機的外部的廢氣再循環量、用于在內部確定剩余氣體的模型的輸出參量、閥控制時間、閥升程以及用于內燃機的運行方式切換的曲線的變量作為所述模塊的輸入參量。該模塊用于確定吸氣管充氣量。按照本發明，所謂汽缸充氣量（Zylinderfüllung）應理解為在內燃機的每個汽缸中的空氣質量和剩余氣體的總和。按照本發明的方法能夠確定在每個時刻或者說每個做功沖程中在每個汽缸中的充氣量。