[发明专利]用于运行内燃机的方法

说明书

背景技术

本发明涉及一种用于运行内燃机的方法，其中在考虑进气道中的压力的情况下求出燃烧室中的空气充气率。此外本发明还涉及一种计算机程序、内燃机控制和/或调节装置的电存储介质以及内燃机的控制和/或调节装置。 

开头所述的方法为市场熟知。很多内燃机都用压力传感器测量进气道中的压力。通过线性关联可以由所测量的压力计算出内燃机燃烧室中的空气充气率。该空气充气率的知识主要在进气系统中对于将燃料正确配置到内燃机的燃烧室中是重要的。燃料的正确配量又会影响到内燃机的燃料消耗以及排放特性。在这方面一般地参照DE 197 56919 A1。 

此外，还已知具有凸轮轴重叠(Nockenwellenüberschneidung)的四冲程内燃机。在这种内燃机中，可以在排气冲程和进气冲程之间的上死点区域中将燃烧室的排气门和进气门同时打开一个特定的曲轴范围。这样可以实现内部废气再循环，此外通过废气再循环还可以降低氮氧化物排放。但是发现，到目前为止在这种具有很大的凸轮轴重叠的系统中求出燃烧室中的空气充气率要么很复杂，要么不准确。 

发明内容

因此本发明的任务是进一步改进开头所述的方法，使得即使在具有很大的凸轮轴重叠的系统中也可以在进气道内存在的压力的基础上尽可能准确地确定空气充气率。 

该任务在开头所述的方法中通过以下方法解决，即借助于模型求出空气充气率，该模型作为输入参数获取曲轴的转速和进气道中的压力与环境压力之间的比值。所提出的任务在内燃机的计算机程序、电存储介质以及控制和/或调节装置上相应地得到解决。 

按本发明可看出，在具有大的凸轮轴重叠的系统中，在燃烧室中存在的空气充气率和进气道中存在的空气压力之间存在非线性关联。此外可以看出，这种非线性关联基本上是进气道中存在的空气压力和环境压力之间的比值的函数。因此，在按本发明的方法中该比值还附 加地用于求出燃烧室中存在的空气充气率。因此该空气充气率即使在具有大凸轮轴重叠的系统中也可以高精度地确定，这主要是当内燃机用空气工作时在燃烧室中允许精确调节所希望的燃料-空气-混合物。最后通过按本发明的措施不仅改善了内燃机的燃料消耗，而且改善了内燃机的排放特性。 

按本发明的方法的优选的改进方案的突出之处在于，模型作为输入参数还附加地获得燃烧室内存在的空气的温度。这样根据变化的空气密度可以避免或者至少减少误差，并且再次改善求出空气充气率时的精确度。 

在其改进方案中可以假定，燃烧室内存在的空气的温度与所检测的进气道内的空气的温度相同。这样就减少了计算成本，而不会明显降低求出空气充气率时的精确度。 

作为替代方案也可以借助于模型求出燃烧室内存在的空气的温度，该模型作为输入参数获得所检测的进气道内空气的温度以及内燃机的所检测的至少另一个温度，尤其是冷却水温度、废气温度和/或气缸头温度。该方法变型方案提高了精确度，而不需要附加的传感器。 

此外可以借助于在进气道内检测的压力和模拟压力之间的差来求出环境压力。用这种方法可以取消用于检测环境压力的独立的传感器，这样节省了成本。 

在此在求出环境压力时的精确度可以通过这样的方法提高，即只有当节气门开度或等量参数达到和/或超过极限值时才进行求取。这一点基于这种认识，即环境压力变化得很慢，因此不需要进行持续地求出。但如果节气门打开得较宽或完全打开，那么可以通过对上述差值的积分以较高的精确度求出环境压力。 

在改进方案中，进气道内的模拟压力也可以借助于模型来求出，该模型作为输入参数获得流入进气道中的空气质量和从进气道流入到燃烧室中的空气质量之间的差值。通过这种简单的数量结算，进气道内的压力可以很容易地并且同时高精确度地模拟，使得在必要时可以省去相应的压力传感器。 

在此从进气道流入到燃烧室中的空气质量也可以借助于模型来求出，该模型作为输入参数获得节气门的位置。通常在调节节气门时本来就要检测节气门的位置，这样就不会由此产生附加的成本。 

为了在求出流入到燃烧室中的空气质量时考虑制造公差和/或节气门上的磨损，有利的是使相应的模型附加地获得节气门特征曲线的校正参数，该校正参数由进气道中的模拟压力和检测压力之间的差值求出。这种方法也用于提高在确定进入到燃烧室中的空气质量时的精确度。在此优选只有当节气门开度或者等量参数小于极限值和/或达到该极限值时才求取该校正参数。 

当至少其中一个模型包含特征曲线和/或特征曲线族时，用特别少的存储空间、最少的传感器耗费和很少的计算时间就可以实现上述方法。