[发明专利]用于确定稀释的发动机油中较重柴油组分比例的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定柴油发动机的稀释的发动机油中较重柴油组分的比例的方法。此外，本发明还涉及发动机控制装置和柴油发动机。

背景技术

在当前和未来的柴油发动机中，现代燃料喷射控制器中伴随的次要影响是发动机油不断被燃料稀释。这主要归因于在作功冲程期间使用的燃料后喷射，所述冲程被用来增大排气的温度或者富化排气以获得更好的λ≤1的目的或者调整柴油微粒过滤器的温度。

在油盘中稀释油的过程中，两个特殊的过程在油盘中稀释油过程中起到主要作用：首先是燃料从工作空间通过活塞环进入到油盘中的转移过程，其次是在运行期间油盘中燃料的较轻组分的挥发。并不是燃料的每种组分均以挥发形式从稀释的油中离开，燃料的较重组分仍旧保持在油中并且导致累积。

被燃料稀释的油具有这样的效果，一方面，油盘中的油位不断升高并且超过最大允许的油位。这能够导致每次曲轴的旋转都浸入油盘中的油内并且导致将空气引入油中从而生成气泡。带有气泡的油具有退化的润滑特性并且因此缩短了发动机的寿命。另一方面，油中柴油组分还导致降低发动机油的特性或降低它的粘性并且降低它的氧化特性。在这样的情况下，特别是不挥发的较重燃料组分产生上述由发动机油的稀释导致的缺点。

由于生物柴油中较重组分的比例高于常规柴油，所以附加生物柴油比例的柴油燃料将会导致进一步使该影响恶化。这意味着与发动机油的稀释相关的缺点将随着生物柴油比例的逐渐增加而增大。

已知能够估计柴油燃料进入油盘的转移流量和油盘中柴油燃料的挥发的计算机模型，以便估计发动机油被柴油燃料稀释的程度。如果在油稀释阶段使用了不同生物柴油比例的多种燃料，则其变得更困难或不可能估计油的稀释，因为已知模型仅为假设具有固定转移值和挥发值的较轻燃料部分的基础燃料提供可使用的结果。

发明内容

因此，本发明基于如下目的，即使得用于确定柴油发动机中被稀释的发动机油中较重柴油组分比例的方法可供使用。此外，本发明的其他目的是使得一种有利的发动机控制装置和一种有利的柴油发动机可供使用。

第一目的是通过本发明的用于确定已经被柴油燃料稀释的发动机油中较重柴油组分的比例的方法来实现，并且其他目的是通过本发明的发动机控制装置或柴油发动机来实现。本发明还包含本方法的有利改进。

在用于确定已经由柴油燃料稀释的发动机油中较重柴油组分的比例的发明性方法中，检测发动机中发动机油的油体积。此外，基于具有目标成分的柴油燃料计算理论油体积，并且形成检测的油体积和计算的油体积之间的差值。然后，根据该差值确定发动机油中较重柴油组分的比例。

如果检测的油体积和计算的油体积之间的差值不等于零，则其遵循发动机油中较重柴油组分的实际比例不同于当使用具有目标成分的柴油燃料时的比例。如果测量的油体积超过计算的油体积，则可从差值推导出柴油燃料中增加的不挥发的较重组分的比例。另一方面，如果测量的油位低于计算的油位，则可从差值推导出柴油燃料中降低的较重组分的比例。增大的较重组分的比例可能导致在比标准间隔更早的时刻更换油，同时在某些环境下，降低的比例允许推迟更换油。因此，确定已经由柴油燃料稀释的发动机油中的较重柴油组分的比例提供了具体地，比过去更精确地指明更换油时刻的可能性。

具体地，可从已知的在初始时刻t₀的油体积、具有目标成分的柴油燃料进入发动机油的输入率和具有目标成分的柴油燃料的较轻组分的挥发率确定理论油体积。

具体地，理论油体积可由时间的线性函数表示，并且例如根据如下公式计算：

其中V_oil(t＝t₀)表示在初始时刻t₀的已知油体积，n&_{fuel_to_Oil}表示柴油燃料进入发动机油的输入率，n&_{evap_light}表示柴油燃料的较轻组分的挥发率并且ρ_oil表示燃料的密度。

发动机油的油体积能够通过测量发动机的油盘中的油位并且基于油盘的形状将油位转换为油体积，或通过存储的油盘形状的计算单元被检测。然而，基于先前实施的校准，更容易实施将油位转换为油体积，其中每个油位被明确指定一个油体积。然后，这种指定例如被存储在表格中。