用于估计进气歧管中的压力的方法与流程

本发明涉及一种估计进气歧管中的压力的方法。在内部燃烧引擎中，获知该压力可以尤其允许补偿其变化，以便更好地控制喷射到所述歧管中的燃料的数量。本发明更特别地适用于具有小进气歧管体积的间接喷射引擎。

背景技术：

1、传统上，燃烧引擎的进气系统包括节流主体，其允许调节气体流量以用于供应与一个或多个燃烧缸流体连通的进气歧管。活塞在每个燃烧缸中以平动方式受引导。

2、特别是，在被称为间接喷射燃烧引擎的燃烧引擎的情况下，在进气歧管处执行用于燃烧的空气-燃料混合。

3、在这方面，预备燃料喷射器，其喷射端部被部署在进气歧管中，以便如上面解释那样直接在进气歧管处喷射燃料，混合物然后被经由一个或多个进气阀的打开并且经由活塞在其缸中的向下运动而吸入到燃烧室中。

4、对于允许燃烧缸中的最佳燃烧而言，空气-燃料混合物的比例是决定性的。特别是，为了经由喷射器输送给定数量的燃料，必需获知所述喷射器的瞬时流量，以便能够适配其喷射时间(对应于喷射器的打开与关闭所间隔开的时间的)。瞬时流量除了其它方面之外尤其取决于喷射器中的燃料的压力和喷射器的下游的压力之间存在的压力差异。后者对应于喷射器的端部处的压力并且因此其对应于进气歧管处的压力。在引擎循环期间，特别是当进气歧管的体积小时，该压力或多或少显著地改变。

5、实际上，理解的是，进气歧管的体积越大，由关联于与进气歧管流体连通的燃烧缸的一个或多个进气阀的打开所带来的负压力就越小。

6、具有小进气歧管体积的燃烧引擎装备于例如割草机、踏板车、摩托车中。

7、在这种情况下，进气歧管中的压力取决于大气压力、曲轴角位置、引擎转速和引擎负载。

8、有利的是，能够根据所述歧管中的十分少的压力采集估计进气歧管中的压力。实际上，这允许应对系统的实时需求，也就是说，在引擎循环期间采集并且处理压力数据所要求的受限制的时间。这还允许延长传感器的寿命并且减少与存储来自传感器的测量关联的存储器，这还减少材料成本并且尤其是减少感应电子器件成本。

9、此外有利的是，能够在引擎循环的每个喷射时刻估计该压力，以能够确定在喷射器应该喷射时的时刻喷射器的瞬时流量，并且因此由此推断用于所述喷射器的喷射时间。这尤其允许在缸中执行良好的燃烧并且减少污染物的排放。在未被安装在机动车辆中的引擎的情形下，喷射器的喷射时间一般是通过从以下两种方法当中选取的方法来校正的。

10、第一种方法在于：基于与引擎的参考工作点关联的进气歧管中的压力值的表评估用于当前引擎工作点的进气歧管中的压力。然而，歧管中的压力值的表仅包括引擎的少数参考工作点，并且故此，对应于最接近引擎的当前工作点的参考工作点处的压力的所评估的压力不太准确。在这方面，该方法于是提出：人为地修改进气歧管的入口处计算的气体流量，以用于根据该气体流量喷射更多或更少的燃料，以便减少进气歧管中的实际压力和基于最接近的工作点所评估的压力之间存在的压力的差异。该方法并不令人满意，因为关于引擎的少量工作点的值的使用和作为补偿工具所计算的气体流量的修改很不准确，这造成进气歧管中的压力往往被低估。

11、第二种方法在于基于进气歧管中的压力的平均值的计算校正进气歧管中的压力。前者是在引擎循环期间从进气歧管中的压力的多个采集获得的。然而，该方法仅当在同一引擎循环期间歧管中的压力波动不大时才是有关的。其因此对于具有小进气歧管体积的引擎而言是不相关的。

12、特别是，在90°v双缸割草机引擎中使用第一种方法导致对进气歧管中的压力的从0至340mbar的低估，而使用第二种方法导致对进气歧管中的压力的从0至330mbar的高估。因此，对于允许正确估计进气歧管中的压力而已这两种方法的任何一种都不令人满意。

13、此外，这两种方法的任何一种都不适配于考虑在同一循环过程中从一个缸到另一缸的不同压力变化，例如对于v缸引擎，尤其是90°(或不同于180°的另外的角度)v双缸引擎而已情况如此。

技术实现思路

1、本公开的第一目的因此是提出一种用于估计燃烧引擎的进气歧管中的压力的方法。

2、本公开的第二目的在于独立于引擎负载获得进气歧管中的压力的准确估计，并且即使在引擎循环过程中压力在歧管中显著地改变也如此。

3、本公开的第三目的在于在引擎循环期间基于传感器进行的少量采集来获得该估计。

4、本公开的第四目的是提供一种考虑从引擎(如90°v双缸引擎)中的一个缸到另一缸的压力变化的差异的方法。

5、本公开的第五目的在于提出如下的方法：根据通过实现用于估计进气歧管中的压力的方法获得的进气歧管中的压力的估计，校正喷射到进气歧管中的燃料的数量。

6、于此，本公开提出一种用于估计间接喷射燃烧引擎的进气歧管中的压力的方法，包括：压力传感器测量进气歧管中的压力，进气歧管与燃烧缸处于流体连通，活塞在所述燃烧缸中以平动方式受引导并且连接到旋转曲轴，

7、所述方法特征在于，其包括以下步骤：

8、-由压力传感器测量实质上对应于在引擎的先前循环期间进气歧管中的最大压力的最大压力值，

9、-由压力传感器测量实质上对应于在引擎的先前循环期间进气歧管中的最小压力的最小压力值，

10、-根据曲轴角位置并且根据引擎转速确定预先计算的平均压力校正因子，以及

11、-根据平均校正因子并且根据最小压力值和最大压力值估计针对当前引擎循环的曲轴角位置的进气歧管中的压力。

12、根据实施例，直接在燃烧缸的进气阶段之前的时刻执行最大压力值的测量，并且直接在燃烧缸的压缩阶段之前的时刻执行最小压力值的测量。

13、根据实施例，根据包括均与引擎转速和所确定的角位置关联的多个平均校正因子的校正因子的表确定平均校正因子，

14、并且平均校正因子的确定包括：在该表中选择与引擎转速关联并且与对应的角位置关联或者最接近引擎的当前转速和所确定的曲轴角位置的平均校正因子。

15、根据实施例，针对所确定的引擎转速和针对所确定的角位置的平均校正因子等于具有相同的所确定的引擎转速和相同的所确定的角位置的校正因子的平均值，

16、并且从下式获得校正因子：

17、[数学式1]

18、

19、其中fc对应于校正因子，

20、pr对应于用于针对当前引擎循环确定的角位置的在进气歧管中的在测试台上测量的实际压力值，

21、pmaxt对应于先前引擎循环的测试台上的进气歧管的最大压力值，并且

22、pmint对应于先前引擎循环的测试台上的进气歧管的最小压力值。

23、根据实施例，进气歧管中的压力的估计包括使用下式：

24、[数学式2]

25、pcol＝pmax+(pmin-pmax)×fac

26、其中pcol对应于针对曲轴角位置的引擎的当前循环的进气歧管中的压力，

27、pmax对应于在测量步骤过程中测量的并且在当前循环之前的引擎循环的最大压力值，

28、pmin对应于在测量步骤过程中测量的并且在当前循环之前的引擎循环的进气歧管中的最小压力值，并且

29、fac对应于针对在确定步骤期间确定的曲轴角位置的平均校正因子。

30、根据实施例，进气歧管与多个燃烧缸处于流体连通，

31、针对每个燃烧缸实现压力值的测量的步骤，

32、方法包括计算平均最小压力值的附加步骤，并且

33、在估计进气歧管中的压力中使用平均最小压力值而不是最小压力。

34、本公开提出一种用于校正间接喷射引擎的所喷射的燃料的数量的方法，包括：压力传感器测量进气歧管中的压力，进气歧管与燃烧缸处于流体连通，活塞在燃烧缸中以平动方式受引导并且连接到旋转曲轴，引擎还包括喷射器，其端部被部署在进气歧管中，方法包括以下步骤：

35、-通过针对在喷射器的喷射的中间的曲轴角位置实现如上面提出的用于估计压力的方法来估计在进气歧管中的喷射的中间的压力，

36、-根据进气歧管中的压力和喷射器中的燃料的压力确定在喷射的中间时刻喷射器的瞬时流量，

37、-根据在喷射的中间时刻喷射器的瞬时流量来修改其喷射时间。

38、本公开提出了一种计算机程序产品，其包括代码指令，代码指令用于实现如以上详细描述的方法的步骤。

39、本公开提出了一种适配于控制间接喷射引擎的计算机，间接喷射引擎包括压力传感器，其测量进气歧管中的压力，进气歧管与燃烧缸处于流体连通，活塞在燃烧缸中以平动方式受引导并且连接到旋转曲轴，引擎还包括喷射器，其端部被部署在进气歧管中，该计算机还适配于控制实现如前面描述那样的方法的步骤。

40、最后，本公开提出了一种间接喷射引擎，包括：压力传感器，其测量进气歧管中的压力，进气歧管与燃烧缸处于流体连通，活塞在燃烧缸中以平动方式受引导并且连接到旋转曲轴，引擎还包括喷射器，其端部被部署在进气歧管中；以及被适配为控制实现如上面描述的方法的步骤的计算机。

41、根据本发明提出的方法因此允许每一引擎循环以非常少的采集估计进气歧管中的压力。在这种情况下，每一引擎循环只需要最小压力值的一个采集和最大压力值(一般对应于环境压力)的另一个采集，这尤其允许适配于系统的实时约束，并且特别适配于在引擎循环期间采集和处理压力测量所要求的时间。这还允许增加传感器的寿命。

42、此外，由于使用仅与引擎转速和曲轴角位置关联的平均校正因子的表，使得进气歧管中的压力的估计独立于引擎负载得以呈现。

43、与基于平均值的已知方法不同，方法还使得对于进气歧管中的压力的大的变化是鲁棒的，因为其允许在整个引擎循环上并且尤其是在曲轴的整个角范围上估计进气歧管中的压力。在这种配置中，方法允许针对不同的引擎几何形状并且尤其是针对其中缸之间存在特定相移——其带来进气歧管中的不同的压力变化——的v缸引擎估计进气歧管中的压力。

44、这种对进气歧管中的压力的估计尤其可以用于喷射时刻以便计算输送喷射的喷射器的瞬时流量，这最终允许通过估计喷射时间计算喷射的燃料的数量，并且因此在限制污染物的排放的同时优化引擎的效率。这是用于估计对所喷射的燃料的数量的校正的方法的目的。