[发明专利]操作内燃发动机的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于操作内燃发动机的方法，特别是机动车的内燃发动机，且尤其是柴油发动机。

背景技术

如所知的，传统的柴油发动机包括发动机机体，所述发动机机体包括多个汽缸，每一个汽缸都容纳有活塞且由汽缸盖闭合，该汽缸盖与活塞协作以限定燃烧室。燃烧室各自装备有用于将燃料直接喷入其中的燃料喷射器，以及活塞连接至共用曲轴，使得每一个活塞的往复运动都被转换成曲轴的旋转，反之亦然。

每一个燃烧室都设置为循环地运行发动机循环。

发动机循环大致包括曲轴的两次完整的旋转，其对应着活塞在相关的汽缸中的四个冲程，包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。

燃料大致在压缩冲程的结束处喷入燃烧室中，使得由燃料燃烧产生的功率在膨胀冲程中推送活塞，由此在曲轴处产生扭矩。

柴油发动机被配置和操作为使得发动机循环的每一个阶段（诸如示例性地燃料喷射和燃烧阶段）在不同的时间发生在不同的燃烧室中。

结果，柴油发动机全局地按顺序执行发动机循环，其中顺序中最近（或当前的）的发动机循环总是在不同于前一发动机循环的燃烧室中进行，并这样地继续。

柴油发动机通常在发动机控制单元（ECU)的辅助下运行，发动机控制单元的任务是确定在每一个发动机循环期间要喷入的燃料量以及相应地操作相关的燃料喷射器。

燃料量传统地根据前馈控制策略确定，该策略规定ECU确定在当前发动机循环期间产生的发动机扭矩的请求值，这通常是基于加速器踏板位置，并随后使用该发动机扭矩的请求值来估计燃料的量。

为了改进发动机性能以及降低污染排放，当前的策略规定ECU还使用产生的发动机扭矩的闭控制环来确定燃料量。

事实上，ECU将在当前发动机循环中喷入的燃料量估计为燃料量基值和燃料量校正值的和。

根据传统的前馈策略，燃料量基值基于发动机扭矩的请求值确定，而燃料量校正值是使用上述的发动机扭矩的闭控制环来确定，该闭控制环通常规定基于前一发动机循环的发动机扭矩的请求值和在该前一发动机循环中实际产生的发动机扭矩的测量值之间的误差来调节燃料量校正值。

由于每一个发动机循环都在不同于前一循环的燃烧室中进行，该闭控制环仅在柴油发动机的全部燃烧室都装备有能够提供与发动机扭矩直接相关的信号的传感器时特别有效。

该传感器当前实现为复杂的汽缸内压力传感器，其适于测量在发动机循环期间燃烧室内的压力的变动，由此允许ECU计算与发动机扭矩严格相关的参数，例如指示平均有效压力(IMEP)。

但是，此种类型的汽缸内压力传感器是非常昂贵的，且由此可观地增加了柴油发动机成本，从而基本上建议不为每一个汽缸装备汽缸内压力传感器。

具体地，小型柴油发动机可大致设置有一个或两个汽缸内压力传感器，所述传感器可明显地与单个燃烧室相关联。

因而，可仅对发生在设置有传感器的燃烧室中的发动机循环测量发动机扭矩，由此在发动机扭矩的闭控制环上引起问题，这将导致由柴油发动机实际产生的扭矩的过度振荡，还引起基于汽缸内压力控制的所有其他动力传动系系统中的问题，尤其是在由于驾驶者作用在油门踏板上而产生的发动机扭矩请求值的突变之后。

本发明的实施例的目标因此是改进不为每一个汽缸装备汽缸内压力传感器的内燃机所产生的发动机扭矩的闭控制环。

另一个目标是提供对该内燃机在每一个发动机循环中（不论有无针对该发动机循环可用的汽缸内压力测量值）产生的发动机扭矩的可靠的估计。

本发明又一个目标是通过简单、合理以及较不昂贵的解决方案实现上述目标。

发明内容

通过如在独立权利要求中报告的本发明的各个实施例的特征来实现所述以及其他目标。从属权利要求涉及本发明的实施例的优选或有利方面。

具体地，本发明的实施例提供了一种操作内燃机的方法，其规定在每一次发动机循环中将一些燃料喷入内燃机中，其中为每次发动机循环喷入的燃料量的总值被估计为燃料量基值和燃料量校正值的和，其中燃料量基值基于在发动机循环中产生的发动机扭矩的请求值而确定，且其中燃料量校正值基于前一发动机循环中的发动机扭矩误差而确定，该误差被计算为在前一发动机循环中产生的发动机扭矩的值和前一发动机循环的发动机扭矩的请求值之间的差值。

根据本发明的该实施例，在至少一个发动机循环中产生的发动机扭矩的值被通过下列步骤估计：

-将燃料量的增加值计算为针对发动机循环确定的燃料量校正值和针对前一发动机循环确定的燃料量校正值之间的差值，