專利名稱：控制內(nèi)燃機(jī)中通過節(jié)氣閥氣體流的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制內(nèi)燃機(jī)中通過節(jié)氣閥氣體流的方法及裝置。本發(fā)明尤其涉及在機(jī)動(dòng)車中應(yīng)用的這樣的方法及裝置。
在內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中，為了產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩將對(duì)空氣/燃料混合物點(diǎn)火。引入到燃燒室中的氣體量應(yīng)盡可能被精確地控制及測(cè)量，因?yàn)橹饕伤_定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、待噴入的燃油量及點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)。
在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)控制中使用了一種所謂“電子油門踏板”，將踏板位置解譯為轉(zhuǎn)矩所需量。該轉(zhuǎn)矩所需量再被換算成用于空氣質(zhì)量流量的給定值。一種“進(jìn)氣量控制”函數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)矩所需量計(jì)算給定空氣質(zhì)量流量并由此計(jì)算用于節(jié)氣閥門控制的給定值。一個(gè)調(diào)節(jié)元件將節(jié)氣閥閥門調(diào)節(jié)到給定值上。一個(gè)連接其后的熱膜空氣量傳感器(HFM)測(cè)量空氣質(zhì)量流量實(shí)際值。由于HFM中及通過節(jié)氣閥閥門的空氣流量計(jì)算路徑中的誤差形成空氣質(zhì)量流量的實(shí)際值及給定值之間的差值以及實(shí)際轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)矩所需量之間的差值。
為消除這種不精確性，由EP0375710B1公知了一種調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它不僅可支配單個(gè)調(diào)節(jié)單元，而且也可支配二個(gè)調(diào)節(jié)單元。在公知的裝置中，第一調(diào)節(jié)單元將調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)送給調(diào)節(jié)區(qū)段，而第二調(diào)節(jié)單元?jiǎng)t用于對(duì)第一調(diào)節(jié)單元定標(biāo)。在公知裝置中，借助基于節(jié)氣閥閥門的進(jìn)氣量信號(hào)控制噴射量，其中在穩(wěn)定狀態(tài)中相對(duì)快的調(diào)節(jié)信號(hào)借助空氣量測(cè)量器定標(biāo)。
本發(fā)明的目的在于，提供一種控制內(nèi)燃機(jī)中通過節(jié)氣閥氣體流的方法及裝置，它能快速且精確地調(diào)節(jié)氣體流。此外，該方法應(yīng)能成本合理地實(shí)施并且其裝置應(yīng)能成本合理地制造和運(yùn)行。
該目的通過獨(dú)立權(quán)利要求中所公開的方法及裝置來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的專門實(shí)施形式被公開在從屬權(quán)利要求中。
具體地，該目的借助控制通過節(jié)氣閥進(jìn)入一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的氣體流的方法來達(dá)到，它具有步驟由氣體流給定值計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值，使用節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值控制節(jié)氣閥，及確定氣體流的實(shí)際值，其特征在于以下步驟根據(jù)節(jié)氣閥實(shí)際調(diào)節(jié)值計(jì)算通過節(jié)氣閥的氣體流，求出計(jì)算的通過節(jié)氣閥的氣體流及氣體流實(shí)際值的差值，在計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值時(shí)考慮求得的差值，尤其通過氣體流給定值的適配。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是，在一個(gè)步驟中將燃燒室中的空氣量給定值換算成節(jié)氣閥給定值，其中為了確定氣體流實(shí)際值以所使用傳感器的精確度調(diào)節(jié)空氣量的實(shí)際值。作為確定氣體流實(shí)際值的傳感器尤其考慮使用熱膜空氣量傳感器(HFM)。此外，有利的是，相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)取消了一個(gè)用于追加調(diào)節(jié)給定及實(shí)際量的附加進(jìn)氣量調(diào)節(jié)器。由此降低了制造、維護(hù)、及運(yùn)行成本。另外的優(yōu)點(diǎn)是，通過單級(jí)的調(diào)節(jié)使節(jié)氣閥門變化過程變得平穩(wěn)，由此改善了整個(gè)內(nèi)燃機(jī)單元的運(yùn)行性能。此外，有利的是，該方法可實(shí)現(xiàn)所需空氣質(zhì)量流量非?？旒熬_的調(diào)節(jié)。尤其在穩(wěn)定的狀態(tài)下，不會(huì)形成給定進(jìn)氣量與由熱膜空氣量傳感器測(cè)出的實(shí)際進(jìn)氣量之間的差別。
在本發(fā)明的一個(gè)專門的實(shí)施形式中，本方法的特征在于在考慮到通過節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門的氣體流與實(shí)際氣體流之間的差值的情況下確定至少兩個(gè)校正量。它的優(yōu)點(diǎn)在于，通過至少兩個(gè)校正量的確定，可實(shí)現(xiàn)快速及精確的調(diào)節(jié)特性。此外，其優(yōu)點(diǎn)在于，通過至少兩個(gè)校正量的確定，可以分開地處理和補(bǔ)償各個(gè)誤差量及干擾影響，由此可使該調(diào)節(jié)方法的精確度及速度進(jìn)一步改善。
在本發(fā)明的另一個(gè)專門的實(shí)施形式中，本方法的特征在于在加法上考慮至少一個(gè)第一校正量及在乘法上考慮至少一個(gè)第二校正量，其中同時(shí)地或交替地考慮第一及第二校正量，尤其是首先對(duì)較小氣體流的情況考慮第一校正量或與其相關(guān)，及特別對(duì)較大氣體流的情況考慮第二校正量或與其相關(guān)。在該實(shí)施形式的另一構(gòu)型中，第一校正量對(duì)由通過節(jié)氣閥的漏空氣引起的誤差進(jìn)行校正，及第二校正量對(duì)由節(jié)氣閥上壓力的有誤求值引起的誤差進(jìn)行校正。這是有利的，因?yàn)橛纱丝上鄬?duì)其相應(yīng)的誤差特征對(duì)這兩個(gè)誤差進(jìn)行處理，這樣可提高該調(diào)節(jié)方法的精確度，尤其有利的是，由漏空氣引起的誤差可被相應(yīng)地處理，該誤差在每種工作狀態(tài)中通過附加誤差會(huì)顯得可觀，并尤其在小氣體流的情況下關(guān)系較大。相對(duì)地，由壓力的有誤求值引起的誤差可被相應(yīng)地處理，該誤差在每種工作狀態(tài)中是可觀的，并尤其在大氣體流的情況下關(guān)系較大。這兩個(gè)校正量最好同時(shí)地被考慮，由此可實(shí)現(xiàn)高調(diào)節(jié)精度。總之，這種構(gòu)型可實(shí)現(xiàn)既非?？焖偾曳浅＞_、又可靠的調(diào)節(jié)性能，其中不但在裝置技術(shù)上而且在計(jì)算技術(shù)上同時(shí)地減少了調(diào)節(jié)成本。
在本發(fā)明的另一專門實(shí)施形式中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)至少一個(gè)校正量。由此可有利地實(shí)現(xiàn)當(dāng)內(nèi)燃機(jī)重新開始工作時(shí)能立即地提供全部調(diào)節(jié)精度。校正量的存儲(chǔ)可通過相應(yīng)的電子器件來實(shí)現(xiàn)，例如通過SRAM器件或通過磁存儲(chǔ)元件來實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一專門實(shí)施形式中，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，對(duì)于至少一個(gè)校正量使用一個(gè)預(yù)定值作為起始值。這是有利的，因?yàn)橛纱四芤院?jiǎn)單方式對(duì)于一定的校正量確定一個(gè)預(yù)定的冷起動(dòng)值。此外，提供預(yù)定值是有利的，因?yàn)橛纱藢?duì)于內(nèi)燃機(jī)較長(zhǎng)的工作中止或是出現(xiàn)數(shù)據(jù)或信息丟失的情況鑒于以前確定的校正量亦可保證可靠的調(diào)節(jié)性能。
在本發(fā)明的另一專門實(shí)施形式中，根據(jù)至少對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩的一個(gè)要求來求得給定氣體流。這是有利的，因?yàn)橛纱似┤缭谝粋€(gè)設(shè)有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車中不僅可考慮轉(zhuǎn)矩對(duì)油門踏板的要求，而且可考慮由機(jī)動(dòng)車的自動(dòng)變速裝置或機(jī)動(dòng)車防打滑調(diào)節(jié)裝置引起的轉(zhuǎn)矩要求。
本發(fā)明的目的也借助控制通過節(jié)氣閥進(jìn)入一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的氣體流的裝置來達(dá)到，它具有設(shè)有用于氣體流給定值的輸入信號(hào)及用于閥調(diào)節(jié)器的輸出信號(hào)的節(jié)氣閥控制器，用于確定氣體流實(shí)際值的量值傳感器，其特征在于該節(jié)氣閥控制器具有計(jì)算裝置，這些計(jì)算裝置根據(jù)節(jié)氣閥調(diào)節(jié)值計(jì)算通過節(jié)氣閥的氣體流，接著求出計(jì)算的通過節(jié)氣閥的氣體流與氣體流實(shí)際值的差值，其中在計(jì)算輸出信號(hào)時(shí)考慮該差值，尤其通過氣體流給定值的適配。根據(jù)本發(fā)明的這種裝置具有與以上對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的方法所述的優(yōu)點(diǎn)相同的優(yōu)點(diǎn)。這種裝置是尤其有利的，因?yàn)樗鼙ＷC快及精確的調(diào)節(jié)性能。其中在裝置技術(shù)上及在計(jì)算技術(shù)上的要求降低，以致這種裝置可成本合理的制造，維護(hù)和工作。
在本發(fā)明的一個(gè)專門的實(shí)施形式中，在求解差值的情況下確定至少兩個(gè)校正量。它的優(yōu)點(diǎn)在于，可快速及相對(duì)小成本地檢測(cè)出復(fù)合的誤差量及干擾影響，并可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定及精確的調(diào)節(jié)性能。這尤其適合于對(duì)于這至少兩個(gè)校正量分開地檢測(cè)并最好同時(shí)地考慮具有加法及乘法誤差特征的誤差源。
本發(fā)明的構(gòu)思還包括一種實(shí)施以上所述的、根據(jù)本發(fā)明的控制方法的裝置。在此情況下，通過根據(jù)本發(fā)明的裝置使快速及精確控制方法的優(yōu)點(diǎn)與成本合理的實(shí)施相結(jié)合。
并且，本發(fā)明的構(gòu)思還包括一種機(jī)動(dòng)車，它具有如上所述的裝置。
此外，本發(fā)明還包括數(shù)據(jù)載體，它包含用于實(shí)施上述根據(jù)本發(fā)明的控制方法的控制程序，或包含用于實(shí)施上述根據(jù)本發(fā)明的方法所必需的或有利的參數(shù)。在此情況下，數(shù)據(jù)載體可用任意形式、尤其是以機(jī)械、磁、光或電的形式存儲(chǔ)這些信息。尤其有利的是電子載體，例如ROM、PROM、EPROM或EEPROM器件，它們可有利地被插入到相應(yīng)的控制裝置中。通過這種數(shù)據(jù)載體控制參數(shù)及控制程序可簡(jiǎn)單地交換，由此通過簡(jiǎn)單地插入相應(yīng)的數(shù)據(jù)載體可以構(gòu)成譬如用于不同機(jī)動(dòng)車型的統(tǒng)一控制裝置。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征及特點(diǎn)可由從屬權(quán)利要求及以下的說明中得出，其中將參照附圖詳細(xì)地描述多個(gè)實(shí)施例。在此情況下，在權(quán)利要求及說明書中所述的各特征其本身可單獨(dú)地或任意組合地作為本發(fā)明的實(shí)質(zhì)部分。
以下借助附圖詳細(xì)地描述實(shí)施本發(fā)明的一種途徑。
圖1表示使用熱膜空氣量傳感器(HFM)測(cè)量進(jìn)氣量及確定兩個(gè)校正量的結(jié)構(gòu)圖；圖2表示用于確定通過節(jié)氣閥的氣體質(zhì)量流量的結(jié)構(gòu)圖；圖3表示用于本發(fā)明進(jìn)氣量控制及節(jié)氣閥門角度計(jì)算的結(jié)構(gòu)圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明的用于控制通過節(jié)氣閥的氣體流的裝置。
在以下


及權(quán)利要求書中所使用的縮寫及標(biāo)記將概括地分別以簡(jiǎn)短的說明列在本說明書末尾。
圖1表示使用熱膜空氣量傳感器(HFM)測(cè)量進(jìn)氣量及確定兩個(gè)校正量msndko及fkmsdk的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中上邊的信號(hào)路徑中，由HFM測(cè)量的空氣質(zhì)量流量mshfm被換算成一個(gè)汽缸的已校正相對(duì)進(jìn)氣量rl。為此，首先使由HFM測(cè)量的空氣質(zhì)量流量mshfm換算成一個(gè)汽缸的未校正相對(duì)進(jìn)氣量rlroh。這通過由HFM測(cè)量的空氣質(zhì)量流量mshfm除以一個(gè)值的除法111來達(dá)到，這個(gè)值由發(fā)動(dòng)機(jī)特定常數(shù)KUMSRL乘以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)nmot的乘法112來得到。通過使用氣體方程式及相應(yīng)的積分113，由未校正相對(duì)進(jìn)氣量rlroh求得進(jìn)氣管壓力ps。通過對(duì)關(guān)于進(jìn)氣管中流動(dòng)比率的其它影響量的考慮114由進(jìn)氣管壓力ps計(jì)算出氣缸的校正的相對(duì)進(jìn)氣量rl。由進(jìn)氣管壓力ps結(jié)合涉及節(jié)氣閥門開度的節(jié)氣閥門(Drosselklappe)角度wdkba和用于將標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量流量轉(zhuǎn)換為當(dāng)前溫度下空氣質(zhì)量流量的吸入空氣溫度校正系數(shù)ftvdk，在115處計(jì)算通過節(jié)氣閥的空氣量。通過節(jié)氣閥的該空氣量msdk的計(jì)算被詳細(xì)描述在圖2中。通過減法116構(gòu)成測(cè)量的空氣質(zhì)量流量mshfm與計(jì)算的空氣質(zhì)量流量msdk之差msdif。通過對(duì)該差值msdif的積分117求得第一加法校正量msndko。以相應(yīng)的方式，通過對(duì)該差值msdif積分118計(jì)算出第二乘法校正量fkmsdk。在此情況下，積分117，118的區(qū)別尤其在于積分常數(shù)或者所產(chǎn)生的物理單位。該加法校正量msndko可直接地反饋到節(jié)氣閥氣體流的計(jì)算115。該乘法校正量fkmsdk通過為了確定節(jié)氣閥前面的有效壓力pvdk的乘法120與由壓力傳感器測(cè)量的環(huán)境壓力pvdkds相乘并同樣反饋到節(jié)氣閥氣體流的計(jì)算。通過在計(jì)算流過節(jié)氣閥的氣體流時(shí)考慮到校正系數(shù)msndko及fkmsdk，使流過節(jié)氣閥的氣體流的計(jì)算值msdk接近測(cè)量值mshfm。由此使該系統(tǒng)的精度這樣得到改善，即在必要時(shí)、如當(dāng)熱膜空氣量傳感器HFM故障的情況下，相對(duì)進(jìn)氣量rl的計(jì)算可以僅依賴于計(jì)算出的氣體質(zhì)量流量msdk。這是通過由相應(yīng)的轉(zhuǎn)換信號(hào)B_ehfm對(duì)開關(guān)119的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)的。
在乘法校正時(shí)譬如假設(shè)，來自環(huán)境壓力傳感器的壓力值pvdk帶有誤差，以致形成計(jì)算的氣體質(zhì)量流量msdk及測(cè)量的氣體流量mshfm之間的差值。該校正用乘法校正量fkmsdk的調(diào)節(jié)一直響應(yīng)該差值，直到msdk等于mshfm為止。當(dāng)另外的影響量不具有誤差時(shí)，參數(shù)pvdk在穩(wěn)定化適配后與節(jié)氣閥門前的真實(shí)壓力相同。在標(biāo)準(zhǔn)情況下，適配量中包括了出現(xiàn)在HFM路徑及節(jié)氣閥路徑中的所有誤差，以致參數(shù)pvdk與節(jié)氣閥前的真實(shí)壓力有偏差。但該適配仍能滿足其目的，即基于節(jié)氣閥的空氣質(zhì)量流量計(jì)算與基于熱膜空氣量傳感器的空氣質(zhì)量流量計(jì)算相適配。
參數(shù)pvdkds可在無增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中由環(huán)境壓力傳感器導(dǎo)出，及在增壓式發(fā)動(dòng)機(jī)中由節(jié)氣閥前的增壓壓力傳感器導(dǎo)出。在具有熱膜空氣量傳感器及進(jìn)氣管上壓力傳感器的無增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中可通過高度匹配從進(jìn)氣管壓力獲得壓力pvdkds。當(dāng)沒有壓力傳感器時(shí)，將pvdkds的值置為1并將fkmsdk置為等于pvdk，及在無增壓發(fā)動(dòng)機(jī)中環(huán)境壓力信息包含在fkmsdk中并具有節(jié)氣閥及HFM系統(tǒng)中誤差的不精確性。
圖2示出根據(jù)圖1中計(jì)算單元115確定通過節(jié)氣閥的氣體質(zhì)量流量msdk的結(jié)構(gòu)圖。首先提供節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門給定角度wdkba作為輸入信號(hào)。該給定角度wdkba最好涉及節(jié)氣閥門的開度。通過使用在空氣試驗(yàn)臺(tái)上求得的傳遞函數(shù)MSNWDK 201計(jì)算出節(jié)氣閥后的質(zhì)量流量msndk。該質(zhì)量流量msndk在加法點(diǎn)202上與加法校正量msndko相加，該校正量最好與在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過節(jié)氣閥的泄漏空氣量有關(guān)。由該加法202產(chǎn)生的值在乘法點(diǎn)203上與吸入空氣溫度校正系數(shù)ftvdk相乘，以將標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量流量換算為當(dāng)前溫度下的空氣質(zhì)量流量。與此并列地，由節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門前的壓力值pvdk借助除法204除以標(biāo)準(zhǔn)壓力值1013 hpa求得一個(gè)校正系數(shù)fpvdk，它用于使節(jié)氣閥前標(biāo)準(zhǔn)壓力下的空氣質(zhì)量流量適配于當(dāng)前條件。在此情況下該值pvdk由被壓力傳感器測(cè)得的環(huán)境壓力pvdkds與乘法校正系數(shù)fkmsdk相乘得到，如圖1中所示。此外與此并列地，通過由進(jìn)氣管壓力ps與節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門前的壓力pvdk的求商205及隨后的傳遞函數(shù)206求出校正系數(shù)KLAF(ps/pvdk)，該傳遞函數(shù)被稱為流出量曲線并用于使超臨界流速時(shí)測(cè)得的節(jié)氣閥標(biāo)準(zhǔn)流量適配于欠臨界流速。這兩個(gè)求得的校正系數(shù)fpvdk及KLAF(ps/pvdk)分別在與質(zhì)量流量的乘法207，208時(shí)考慮。概括起來，空氣質(zhì)量流量的計(jì)算如下msdk＝msndk×ftvdk×fpvdk×KLAF(ps/pvdk)。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的借助由空氣質(zhì)量流量的給定值mssol計(jì)算節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門給定角度wdks的進(jìn)氣量控制。在此情況下，空氣質(zhì)量流量的給定值mssol首先根據(jù)不同的校正量而改變。這里，根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣量控制在很大部分上與圖1中所示進(jìn)氣量檢測(cè)相反。尤其是，在根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)氣量控制中使用了在進(jìn)氣量檢測(cè)過程中求得的校正量msndko及fkmsdk。類似于圖1，首先進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)nmot及KUMSRL參數(shù)的乘法112。給定值mssol除以所產(chǎn)生的積，由此得到燃燒室中的給定進(jìn)氣量rlsol。在另一與“相對(duì)進(jìn)氣中的進(jìn)氣管壓力”的換算系數(shù)fupsrl的除法302及隨后與校正系數(shù)pirg的加法303后得到進(jìn)氣管中的給定壓力pssol，該校正系數(shù)pirg考慮排出氣體內(nèi)部回饋的部分壓力。該值pssol借助除法304除以節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門前的壓力pvdk來改變并過渡到一個(gè)傳遞函數(shù)305，該傳遞函數(shù)也被稱為流出量曲線并用于使超臨界流速時(shí)測(cè)得的節(jié)氣閥標(biāo)準(zhǔn)流量適配于欠臨界流速。值pvdk通過乘法306由被壓力傳感器測(cè)得的環(huán)境壓力pvdkds及乘法校正系數(shù)fkmsdk求得，與圖1中的計(jì)算類似。由該流出量曲線305求得的值接著通過乘法307與將標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量流量換算成當(dāng)前溫度下空氣流量的吸入空氣溫度校正系數(shù)ftvdk相乘，并隨后通過乘法308與用于使節(jié)氣閥前標(biāo)準(zhǔn)壓力時(shí)的空氣質(zhì)量流量適配于當(dāng)前條件的校正系數(shù)fpvdk相乘，使其適配于當(dāng)前的溫度及壓力關(guān)系。在此情況下，校正系數(shù)fpvdk通過除法309由節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門前的壓力值pvdk除以標(biāo)稱壓力值1013 hpa求得。由上述計(jì)算得到的值在除法310中與空氣質(zhì)量流量的給定值mssol相除。由除法310產(chǎn)生的值接著減去加法校正值msndko，后者考慮在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過節(jié)氣閥的漏空氣量。這樣得到的值msnwdks被傳送給傳遞函數(shù)WDKMSN 311，該傳遞函數(shù)為圖2中傳遞函數(shù)MSNWDK的逆函數(shù)，并由此從空氣質(zhì)量流量的校正及適配后的給定值msnwdks得到節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門的給定角度wdks。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于控制通過節(jié)氣閥的氣體流的裝置。由油門踏板401的位置確定出空氣質(zhì)量流量的給定值mssol。進(jìn)氣量控制器402如圖3中所示由該給定值求出節(jié)氣閥門403的給定角度wdks。節(jié)氣閥門的實(shí)際角度wdkba被求得并用作進(jìn)氣量檢測(cè)器404的輸入量。該進(jìn)氣量檢測(cè)器404如圖1中所示地由值wdkba求出通過節(jié)氣閥的質(zhì)量流量msdk。在進(jìn)氣管400中接在后面的熱膜空氣量傳感器405測(cè)得空氣質(zhì)量流量mshfm。在一個(gè)比較及積分級(jí)406中，如圖1中所示地由值msdk及mshfm求出加法校正值msndko及乘法校正值fkmsdk。這兩個(gè)校正值既傳送到進(jìn)氣量控制器402又傳送到進(jìn)氣量檢測(cè)器404并在那里作為輸入量。其優(yōu)點(diǎn)是，在根據(jù)本發(fā)明的該裝置上不僅進(jìn)氣量控制器402無需通過一個(gè)相對(duì)慢的調(diào)節(jié)器的再校正便能調(diào)節(jié)節(jié)氣閥門角度，其中，給定值與熱膜空氣量傳感器的測(cè)量值相一致；而且，在進(jìn)氣閥前以預(yù)儲(chǔ)量噴射時(shí)，進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)間點(diǎn)上的空氣質(zhì)量流量必需知道，在該較后時(shí)間點(diǎn)上調(diào)節(jié)到的節(jié)氣閥門角度要比將來的基于熱膜空氣量傳感器信號(hào)的空氣質(zhì)量流量易于估計(jì)?；谠搶淼墓?jié)氣閥門角度可以計(jì)算出將來的空氣質(zhì)量流量并由此可有利地校正當(dāng)前的噴射持續(xù)時(shí)間，其中，基于校正系數(shù)的預(yù)計(jì)具有熱膜空氣量傳感器的精確度。
縮寫符號(hào)表B_ehfm誤差信號(hào)，轉(zhuǎn)換信號(hào)fkmsdk乘法校正量fpvdk用于使節(jié)氣閥前標(biāo)稱壓力時(shí)的空氣質(zhì)量流量適配于當(dāng)前條件的校正系數(shù)＝pvdk/1013 hpaftvdk用于將標(biāo)準(zhǔn)空氣質(zhì)量流量轉(zhuǎn)換為當(dāng)前溫度下空氣質(zhì)量流量的吸入空氣溫度校正系數(shù)fupsrl相對(duì)進(jìn)氣時(shí)的進(jìn)氣管壓力的換算系數(shù)KLAF用于使超臨界流速時(shí)測(cè)得的標(biāo)準(zhǔn)流量適配于欠臨界流速的流出量曲線KUMSRL由空氣質(zhì)量流量，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)及汽缸工作容積確定汽缸相對(duì)進(jìn)氣量的參數(shù)
msdif計(jì)算的及測(cè)量的氣體質(zhì)量流量之差＝mshfm-msdkmsdk計(jì)算的通過節(jié)氣閥的空氣質(zhì)量流量mshfm由HFM測(cè)量的空氣質(zhì)量流量msndk節(jié)氣閥后的質(zhì)量流量msndko加法校正量，在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過節(jié)氣閥的漏空氣msndks在標(biāo)準(zhǔn)條件下空氣質(zhì)量流量的給定值MSNWDK(wdkba)在空氣試驗(yàn)臺(tái)上測(cè)得的通過節(jié)氣閥的標(biāo)準(zhǔn)化的空氣質(zhì)量流量msnwdks通過節(jié)氣閥的適配給定氣體流mssol在當(dāng)前條件下的空氣質(zhì)量流量給定值nmot發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)pirg考慮排出氣體回饋、排出氣體內(nèi)部回饋的部分壓力的進(jìn)氣管壓力校正系數(shù)ps進(jìn)氣管中的壓力pssol進(jìn)氣管中的給定壓力pvdk節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門前的壓力＝pvdkds×fkmsdkpvdkds由壓力傳感器測(cè)量的環(huán)境壓力rlroh流入進(jìn)氣管的空氣量，一個(gè)汽缸未校正的相對(duì)進(jìn)氣量rl從進(jìn)氣管排出的空氣量，一個(gè)汽缸的校正的相對(duì)進(jìn)氣量wdkba節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門的實(shí)際角度，相應(yīng)于開度wdks節(jié)氣閥的節(jié)氣閥門的給定角度，相應(yīng)于開度＝WDKMSN(msnwdk)WDKMSNMSNWDK的逆曲線
權(quán)利要求
1.控制通過一個(gè)節(jié)氣閥進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃燒室的氣體流的方法，它具有步驟由氣體流給定值(mssol)計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks)，借助節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks)控制節(jié)氣閥，及確定氣體流的實(shí)際值(mshfm)，其特征在于以下步驟根據(jù)節(jié)氣閥實(shí)際調(diào)節(jié)值(wdkba)計(jì)算通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk)，求出計(jì)算的通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk)與氣體流實(shí)際值(mshfm)之間的差值(msdif)，及在計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks)時(shí)考慮求得的差值(msdif)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于在考慮差值(msdif)的情況下確定至少兩個(gè)校正量(msndko，fkmsdk)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于在加法上考慮至少一個(gè)第一校正量(msndko)，及在乘法上考慮至少一個(gè)第二校正量(fkmsdk)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于第一校正量(msndko)對(duì)由通過節(jié)氣閥的漏空氣引起的誤差作校正，及第二校正量(fkmsdk)校正通過對(duì)節(jié)氣閥前壓力有誤的求值引起的誤差。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中一項(xiàng)的方法，其特征在于當(dāng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行結(jié)束時(shí)存儲(chǔ)至少一個(gè)校正量(msndko，fkmsdk)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中一項(xiàng)的方法，其特征在于在內(nèi)燃運(yùn)行進(jìn)行中，對(duì)于至少一個(gè)校正量(msndko，fkmsdk)使用一個(gè)預(yù)定值作為起始值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)的方法，其特征在于根據(jù)對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩的至少一個(gè)要求來求得給定氣體流(mssol)。
8.控制通過一個(gè)節(jié)氣閥(403)進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃燒室的氣體流的裝置，它具有帶有用于氣體流給定值(mssol)的輸入信號(hào)及用于閥調(diào)節(jié)的輸出信號(hào)(wdks)的節(jié)氣閥控制器(402)，及用于確定氣體流實(shí)際值(mshfm)的量值傳感器(404)，其特征在于設(shè)有節(jié)氣閥控制的計(jì)算裝置(403，404)，它根據(jù)節(jié)氣閥調(diào)節(jié)值(wdks，wdkba)計(jì)算(403)通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk)，另外求出(404)計(jì)算的通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk)與氣體流實(shí)際值(mshfm)的差值(msdif)，其中，在計(jì)算輸出信號(hào)(wdks)時(shí)考慮該差值(msdif)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于在求解差值(msdif)時(shí)，計(jì)算裝置(404)確定至少兩個(gè)校正量(msndko，fkmsdk)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9的裝置，其特征在于該裝置實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)的方法。
11.機(jī)動(dòng)車，其特征在于它具有根據(jù)權(quán)利要求8至10中一項(xiàng)的裝置。
12.數(shù)據(jù)載體，其特征在于它含有用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)的方法的控制程序。
13.數(shù)據(jù)載體，其特征在于該數(shù)據(jù)載體含有對(duì)于實(shí)施權(quán)利要求1至7中一項(xiàng)的方法所必需的或有利的參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及控制通過內(nèi)燃機(jī)中節(jié)氣閥氣體流的方法及裝置。本發(fā)明尤其可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車內(nèi)燃機(jī)中。本發(fā)明的目的在于,提供一種方法及裝置,它能在小的裝置成本及調(diào)節(jié)技術(shù)成本的情況下快速且精確地控制氣體流。該目的由控制通過節(jié)氣閥進(jìn)入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的氣體流的方法來解決,它具有步驟:由氣體流給定值(mssol)計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks),使用節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks)控制節(jié)氣閥,及確定氣體流的實(shí)際值(mshfm),其特征在于以下步驟:根據(jù)節(jié)氣閥調(diào)節(jié)實(shí)際值(wdkba)計(jì)算通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk),求出計(jì)算的通過節(jié)氣閥的氣體流(msdk)及氣體流實(shí)際值(mshfm)的差值(msdif),及在計(jì)算節(jié)氣閥給定調(diào)節(jié)值(wdks)時(shí)考慮求得的差值(msdif)。
文檔編號(hào)F02D41/18GK1270657SQ98809165
公開日2000年10月18日 申請(qǐng)日期1998年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月17日
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