[发明专利]校准汽缸压力传感器的方法和内燃活塞式发动机

说明书

校准汽缸压力传感器的方法和内燃活塞式发动机。发明涉及一种校准适于测量内燃活塞式发动机(12)中的压力的压力传感器(80)的方法，该方法在起动点火之前的压缩阶段期间包括至少以下步骤：i.在曲柄转角测量汽缸中的压力p_m，ii.确定在曲柄转角范围期间的放热值，iii.使用在步骤ii.中确定的放热值估计在步骤i.中测量的压力的压力偏移Δp，以及利用所估计的压力偏移校准汽缸压力测量。本发明还涉及一种内燃活塞式发动机(12)。

技术领域

本发明涉及一种校准适于测量内燃活塞式发动机中的压力的压力传感器的方法。

本发明还涉及一种内燃活塞式发动机。

背景技术

内燃机的操作要求越来越高。内燃活塞式发动机的废气排放要求越来越严格。为了应对这些要求，存在各种可用的技术，通过这些技术可以在发动机运行时控制气体排放。另一方面，所不期望的是，发动机的整体性能由于旨在减少排放的动作而将受到影响。汽缸压力给出关于内燃活塞式发动机的燃烧过程的有价值的信息。使用汽缸压力可以产生许多特征燃烧参数。因此，汽缸压力传感器需要非常精确，以便从发动机和燃烧过程获得可靠的数据。即使传感器的灵敏度的最小差异或变化也可能导致发动机的控制过程中的不准确的动作。这使得发动机以不符合要求的方式运行。因此，发动机可能不是以其最佳效率操作。特别是，传感器的校准需要非常小心谨慎。还存在可用的仅表示相对压力而不是绝对压力的传感器，并因此需要精确校准。

汽缸压力传感器在恶劣的环境中操作并且不完全燃烧可能会导致用以精确地测量压力的传感器或其灵敏度的损坏。因此，期望将压力传感器也设置在进气歧管或类似物(诸如储气器(receiver))中。

WO2010124758 A1公开了一种用于估计内燃机的进气歧管中普遍存在的压力的方法。使用进气阀关闭点处的压力的估计值来估计进气歧管的压力。根据曲轴的角位置而不是对应于进气阀关闭点的角度来测量压力。

在某些情况下，可以假设储气器和汽缸中的压力在进气阀关闭点处基本相同。在这种情况下，汽缸压力传感器可以根据所测量的储气器压力进行校准。然而，例如，如果储气器中的压力测量点与汽缸中的压力测量点之间的距离较长或在储气器中存在固定的振荡波，则进气阀关闭点处的汽缸压力和储气器压力可能会发生变化。因此，需要适当的方法来校准压力传感器。

本发明的目的是提供一种校准汽缸压力传感器的方法，该汽缸压力传感器适于测量内燃活塞式发动机中的压力，其中与现有技术方案相比，该内燃活塞式发动机的性能被大大提高。

发明内容

本发明的目的通过校准适于测量内燃活塞式发动机中的压力的汽缸压力传感器的方法来实现，该方法在起动点火之前的压缩阶段期间包括至少以下步骤：

i.在曲柄转角(crank angle)测量表示汽缸中的压力的压力p_m，

ii.确定在曲柄转角范围期间的放热特征，

iii.计算在曲柄转角范围汽缸的体积变化，

iv.使用在步骤ii.中确定的放热特征和在步骤iii.中确定的体积变化估计在步骤i.中测量的压力的压力偏移Δp，

v.利用所估计的压力偏移校准汽缸压力测量。

这提供了一种校准适于测量其性能被显著提高的内燃活塞式发动机中的压力的汽缸压力传感器的方法。因此，获得校准汽缸压力测量的有效方式、更精确的压力测量以控制发动机的操作。众所周知，汽缸压力是用于经由燃烧参数(诸如放热、最大压力和最大压力导数等，仅举几例)获得关于燃烧情况的信息的非常重要的手段。更具体地，精确的压力测量通过使得可以以更精确的方式控制发动机的操作来降低燃料消耗和减少气体排放。