[發明專利]用于估算氣缸壓力的方法

有效

• 申請號: 201880091119.0
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN111868366B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 戴維·卡爾松;斯塔凡·隆格倫
• 申請（專利權）人: 沃爾沃卡車集團
• 主分類號: F02D35/02
• 分類號: F02D35/02;F02D13/02;F02D41/14;F01L9/10
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 高偉;梁曉廣

本發明涉及一種用于估算內燃發動機裝置(10)中的氣缸壓力(CP)的方法(100)，該方法包括以下步驟：在膨脹沖程期間由致動器啟動(110)閥的打開；監測(120)所述閥以確定所述閥打開時的時間點(Tp)；確定(130)所述時間點(Tp)處的、燃燒氣缸與在所述閥下游的流體介質排氣通路(29，39，60)中的位置之間的壓差(DP)；接收(140)指示所述時間點(Tp)處的流體介質通路中的壓力(EP)的數據；以及，基于所確定的壓差(DP)和指示所述流體介質通路中的壓力的所述數據來確定(150)所述時間點(Tp)處的氣缸壓力(CP)。

技術領域

本發明涉及一種用于估算內燃發動機裝置中的氣缸壓力的方法。特別地，本發明涉及一種用于估算車輛的內燃發動機裝置中的氣缸壓力的方法。本發明還涉及一種內燃發動機裝置，該內燃發動機裝置通常包括控制單元，該控制單元用來執行用于估算內燃發動機裝置中的氣缸壓力的方法。

本發明適用于各種類型的車輛，特別是重型車輛，例如卡車、公共汽車、建筑設備、工程機械(例如輪式裝載機、鉸接式運輸車、自卸卡車、挖掘機和反鏟裝載機等)。盡管將主要針對卡車來描述本發明，但本發明并非特別局限于此，而是還可以用于其他車輛，例如轎車等。本發明還可以應用于用于發電的任何其他類型的內燃發動機裝置中，例如應用于包括內燃發動機和用于發電的發電機的裝置中。

背景技術

普通往復式內燃發動機(例如柴油內燃發動機)總體上被構造成在各種類型的操作條件下運行，例如在低發動機負荷、中發動機負荷和高發動機負荷下運行。此外，這些類型的內燃發動機可能不僅需要滿足與環境方面(例如廢氣)相關的法規，而且還需要對其進行優化以滿足安全法規。另外，對優化車輛的總體燃料消耗以提高燃料經濟性有持續的興趣。

對于內燃柴油發動機，燃燒控制是一種用于不僅減少發動機廢氣排放而且減少氣缸之間變化(cylinder-to-cylinder variation)的可能方法。

結果，已經提出并開發了幾種不同的用于控制內燃發動機裝置的策略，特別是在重型車輛(例如卡車)領域中。這些發動機控制系統中的許多系統都被校準，以確保發動機在測試環境下(例如在測試單元中)運行時的安全峰值氣缸壓力水平。在這種類型的模擬或測試期間，監測氣缸壓力曲線(pressure traces)。

氣缸中的壓力通常由被布置成與單個氣缸流體連通的一個或多個氣缸壓力傳感器監測。然而，壓力傳感器的高成本和頻繁校準以及整個發動機設計通常給制造商帶來困難。

常規地，內燃發動機的燃燒氣缸包括進氣閥和排氣閥，其中，在活塞在燃燒氣缸中的向下運動期間，進氣閥在進氣階段被布置在打開位置。此后，進氣閥在活塞到達氣缸的下止點(BDC)時關閉，并且在壓縮階段、燃燒階段和排氣階段期間關閉，并且在活塞到達上止點(TDC)時再次打開以用于下一個即將到來的進氣沖程。

然而，在模擬或測試環境中難以反映出在正常使用中的車輛中操作發動機的操作條件。這意味著內燃發動機的設置通常設有很大的安全裕量，以適應在發動機的正常使用期間由于不同的環境條件而導致的任何偏差。此外，重型發動機通常經受各種類型的苛刻的耐久性要求。

US 20060054136 A1公開了用于基于氣缸中的壓力來控制內燃發動機的裝置的一個示例。這種類型的裝置包括可變閥機構，以用于至少改變進氣閥或排氣閥的打開面積。特別地，基于由該可變閥機構改變的進氣閥或排氣閥的打開面積來計算氣缸中的壓力。基于氣缸中的壓力來控制內燃發動機。

盡管在本領域中已有各種活動，但仍然需要一種改進的、估算內燃發動機裝置中的氣缸壓力的方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種更簡單的估算內燃發動機裝置(例如柴油內燃發動機)中的氣缸壓力的方法，該方法能夠在車輛中的發動機裝置的正常運行期間執行。該目的至少部分地通過根據本發明的第一方面的方法來實現。