[發明專利]校準汽缸壓力傳感器的方法和內燃活塞式發動機

有效

• 申請號: 201480084085.4
• 申請日: 2014-12-22
• 公開（公告）號: CN107110733B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 湯姆·凱絲;M·尼隆德
• 申請（專利權）人: 瓦錫蘭芬蘭有限公司
• 主分類號: G01L27/00
• 分類號: G01L27/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;王青芝

校準汽缸壓力傳感器的方法和內燃活塞式發動機。發明涉及一種校準適于測量內燃活塞式發動機(12)中的壓力的壓力傳感器(80)的方法，該方法在起動點火之前的壓縮階段期間包括至少以下步驟：i.在曲柄轉角測量汽缸中的壓力p_m，ii.確定在曲柄轉角范圍期間的放熱值，iii.使用在步驟ii.中確定的放熱值估計在步驟i.中測量的壓力的壓力偏移Δp，以及利用所估計的壓力偏移校準汽缸壓力測量。本發明還涉及一種內燃活塞式發動機(12)。

技術領域

本發明涉及一種校準適于測量內燃活塞式發動機中的壓力的壓力傳感器的方法。

本發明還涉及一種內燃活塞式發動機。

背景技術

內燃機的操作要求越來越高。內燃活塞式發動機的廢氣排放要求越來越嚴格。為了應對這些要求，存在各種可用的技術，通過這些技術可以在發動機運行時控制氣體排放。另一方面，所不期望的是，發動機的整體性能由于旨在減少排放的動作而將受到影響。汽缸壓力給出關于內燃活塞式發動機的燃燒過程的有價值的信息。使用汽缸壓力可以產生許多特征燃燒參數。因此，汽缸壓力傳感器需要非常精確，以便從發動機和燃燒過程獲得可靠的數據。即使傳感器的靈敏度的最小差異或變化也可能導致發動機的控制過程中的不準確的動作。這使得發動機以不符合要求的方式運行。因此，發動機可能不是以其最佳效率操作。特別是，傳感器的校準需要非常小心謹慎。還存在可用的僅表示相對壓力而不是絕對壓力的傳感器，并因此需要精確校準。

汽缸壓力傳感器在惡劣的環境中操作并且不完全燃燒可能會導致用以精確地測量壓力的傳感器或其靈敏度的損壞。因此，期望將壓力傳感器也設置在進氣歧管或類似物(諸如儲氣器(receiver))中。

WO2010124758 A1公開了一種用于估計內燃機的進氣歧管中普遍存在的壓力的方法。使用進氣閥關閉點處的壓力的估計值來估計進氣歧管的壓力。根據曲軸的角位置而不是對應于進氣閥關閉點的角度來測量壓力。

在某些情況下，可以假設儲氣器和汽缸中的壓力在進氣閥關閉點處基本相同。在這種情況下，汽缸壓力傳感器可以根據所測量的儲氣器壓力進行校準。然而，例如，如果儲氣器中的壓力測量點與汽缸中的壓力測量點之間的距離較長或在儲氣器中存在固定的振蕩波，則進氣閥關閉點處的汽缸壓力和儲氣器壓力可能會發生變化。因此，需要適當的方法來校準壓力傳感器。

本發明的目的是提供一種校準汽缸壓力傳感器的方法，該汽缸壓力傳感器適于測量內燃活塞式發動機中的壓力，其中與現有技術方案相比，該內燃活塞式發動機的性能被大大提高。

發明內容

本發明的目的通過校準適于測量內燃活塞式發動機中的壓力的汽缸壓力傳感器的方法來實現，該方法在起動點火之前的壓縮階段期間包括至少以下步驟：

i.在曲柄轉角(crank angle)測量表示汽缸中的壓力的壓力p_m，

ii.確定在曲柄轉角范圍期間的放熱特征，

iii.計算在曲柄轉角范圍汽缸的體積變化，

iv.使用在步驟ii.中確定的放熱特征和在步驟iii.中確定的體積變化估計在步驟i.中測量的壓力的壓力偏移Δp，

v.利用所估計的壓力偏移校準汽缸壓力測量。

這提供了一種校準適于測量其性能被顯著提高的內燃活塞式發動機中的壓力的汽缸壓力傳感器的方法。因此，獲得校準汽缸壓力測量的有效方式、更精確的壓力測量以控制發動機的操作。眾所周知，汽缸壓力是用于經由燃燒參數(諸如放熱、最大壓力和最大壓力導數等，僅舉幾例)獲得關于燃燒情況的信息的非常重要的手段。更具體地，精確的壓力測量通過使得可以以更精確的方式控制發動機的操作來降低燃料消耗和減少氣體排放。