专利名称：用于一个热力发动机运行的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如独立权利要求所述的用于一个热力发动机运行的方法和装置。
背景技术：
已经公知使一个热力发动机运行的方法和装置，该热力发动机包括一个废气管形式的物质流管道并且在其中在废气管中设置至少一个影响压力降的组元、例如一个废气涡轮增压机的涡轮机和/或一个催化器。在此还已知，通过一个第一压力传感器在涡轮机下游测量废气管中的第一压力并通过一个第二压力传感器在涡轮机或催化器下游测量废气管中的第二压力。
目前只已知用于监控废气管中的两个压力传感器的受约束的措施。在非常低的发动机转速时或者在断开发动机时可以简单地相互比较两个压力传感器的传感器值，因为第一压力传感器与第二压力传感器之间的压力差可以忽略。对于较高转速时的其它运行点存在用于监控压力传感器的粗略估计方法，但是它们尤其不能考虑在废气管中颗粒过滤器的实际载荷。
发明内容
因此按照本发明的具有独立权利要求特征的用于使一个热力发动机运行的方法和装置具有优点，根据至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数使第一压力传感器和第二压力传感器优化。通过这种方法与已知的监控机构相比优化也允许检测有缺陷的废气管套管、废气管中的泄漏和一个传感器偏差。此外在按照本发明的优化中考虑在废气管中颗粒过滤器的实际负荷。此外按照本发明的优化也用于在较高发动机转速时的运行点并因此通常在一个较大的热力发动机运行范围中是非常精确的。
通过在从属权利要求中描述的措施能够实现在主权利要求中给出的用于使一个热力发动机运行的方法的有利优选方案和改进。
特别有利的是，一个用于在第一压力传感器与第二压力传感器之间的物质流管道中的压差的第一值由第一压力与第二压力的差值构成，一个作为这个压差的第二值根据至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数构成，将作为压差的第一值与作为压差的第二值进行比较并且在作为压差的第一值与作为压差的第二值的偏差超过一个第一给定值的情况下断定一个故障。通过这种方法能够使两个压力传感器特别简单地通过它们之间的压差优化。此外通过这种方法能够特别简单且可靠地检测出在第一传感器与第二传感器之间的物质流管道中的故障，例如一个有缺陷的套管或一个泄漏。此外一个不期望的传感器偏差在此不要求每个压力传感器本身的优化，而是能够通过压力差的一次性优化特别不费事地实现。
另一优点是，由第一压力和一个表征一个在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第一压力降的第一模拟参数获得一个作为在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第三压力的第一值，由第二压力和表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第二压力降的第二模拟参数获得一个作为在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第三压力的第二值，将作为第三压力的第一值与作为第三压力的第二值进行比较并且在作为第三压力的第一值与作为第三压力的第二值的偏差超过一个第二给定值的情况下断定一个故障。通过这种方法可以使按照本发明的优化特别简单且不费事地由此实现，即，在第一压力传感器与第二压力传感器之间的物质流管道中以为第三压力给定一个值或给定一个范围的形式一次获得一个第一压力传感器获得的第一压力和另一个由第二压力传感器获得的第二压力的压力然后将作为第三压力的这两个压力值相互比较。这个解决方案能够以一个尽可能微少的费用实现。
另一优点是，在第一压力传感器与第二压力传感器之间有多个组元设置在物质流管道里面并且至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数用于表征在一个或多个组元上的压力降。通过这种方法在考虑到相应组元或相应多个组元的情况下简单地获得至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数。
另一优点是，表征一个在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第一压力降的第一模拟参数用于表征在第一压力传感器与获得第三压力的物质流管道中的位置之间的至少一个组元上的压力降并且表征一个在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的第二压力降的第二模拟参数用于表征在第二压力传感器与获得第三压力的物质流管道中的位置之间的至少一个组元上的压力降。通过这种方法能够以阐明的方式并因此特别可靠地确定作为第三压力的第一值和作为第三压力的第二值，由此使按照本发明的优化特别具有说服力。
所述至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数可以特别简单的通过一个数学模型或受控特性曲线族获得。
另一优点是，所述至少一个表征在物质流管道中第一压力传感器与第二压力传感器之间的至少一个压力降的模拟参数根据运行点获得。通过这种方法能够对于不同的热力发动机运行点且尤其是不只对于一个具有低发动机转速和/或少喷射的运行范围执行按照本发明的优化。
此外有利的是，只在热力发动机的准稳定的运行状态执行优化。通过这种方法保证，所述优化不会由于热力发动机运行参数的变化而失真。
另一优点是，在给定时间以内执行优化。通过这种方法可以在适当地给定这个时间时保证，通过优化也能可靠地断定一个出现的故障，即，只要有足够的时间，优化就可以提供一个有说服力的结果。
在附图中示出本发明的一个实施例并且在下面的描述中详细解释。
图1示出一个热力发动机的废气管的示意图，图2示出用于描述按照本发明的方法和按照本发明的装置的第一
具体实施例方式
在图1中以1表示一个热力发动机。下面要示例性地假设，该热力发动机1由内燃机、例如由汽油发动机或由柴油发动机构成。在此该内燃机1例如可以驱动一个汽车。在此图1主要示出内燃机1的废气管5。这个废气管从至少一个汽缸55一直延伸到消音器25。当空气-燃料在至少一个汽缸55中燃烧时产生废气，它以专业人员公知的方式从至少一个汽缸55通过至少一个排气阀排到废气管5。在此产生的废气流量在图1中以mEG表示。所述废气在废气管5中的流动方向在图1中通过箭头表示。在至少一个汽缸55下游在废气管5中设置一个第一压力传感器30，它测量废气在废气管5的这个位置上的第一压力p3并且将测量结果传递到一个发动机控制器40。在第一压力传感器30下游在废气管5中设置一个废气涡轮增压机的涡轮机形式的第一组元10，该组元通过一个轴60驱动一个在图1中未示出的内燃机1进气管中的压缩机65。在此为了在进气管中调节一个所期望的进气压力可以由发动机控制器40控制涡轮机10。在此所期望的进气压力例如可以通过调节一个围绕涡轮机10的旁路通道的旁通阀的适当开度得以实现。也可以选择使所期望的进气压力通过适当地调整涡轮机10的几何尺寸得以实现。两种措施对于专业人员是熟悉的，因此在这里不再描述。下面要示例性地假设，所期望的进气压力通过发动机控制器40对涡轮机10几何尺寸的调整从而进行调节。在涡轮机10下游在废气管5中可选择设置一个催化器15，如图1虚线所示。在催化器15下游在废气管5中设置一个第二压力传感器35，它测量在废气管5的这个位置上的废气第二压力p5并将测量结果同样传递到发动机控制器40。在第二压力传感器35下游按照图1在废气管5中设置一个颗粒过滤器20，在其上顺流地在废气管5中衔接消音器25。准确地说，第二压力p5是增加了环境压力pu的压力降，它主要通过颗粒过滤器20给出。涡轮机10如所述那样是废气管5中的第一组元。催化器15是一个第二组元，颗粒过滤器20是第三组元而消音器25是废气管5中的第四组元。发动机控制器40获得其它的输入参数140，它们由相应的传感器测量或者以专业人员公知的方式可以由内燃机1的其它运行参数模拟。例如废气管5中至少一个汽缸55与涡轮机10之间的温度T3以及废气流量mEG属于这样的运行参数。废气流量mEG例如可以用进气管中的新鲜空气流量与燃料喷射流量之和的方式，以专业人员公知的方式模拟。其它发动机控制器40获得的参数在图1中没有示出，因为它们以专业人员公知的方式实现并对于理解和实现本发明没有意义，例如汽车功能，如防抱死系统、驱动防滑控制、行驶动力学调节等要求或者附属设备，如空调、转向伺服机构等要求，它们的目的是调节一个特定的输出参数，例如使内燃机1具有一个确定的转矩或一个确定的功率。此外所述发动机控制器除了产生用于涡轮机10的控制参数以外还产生其它的输出参数145，用于将上述要求转换成内燃机1的输出参数。通过这些其它的输出参数145例如可以适当地在汽油发动机的情况下控制点火角和节气门并且在一个汽油发动机或柴油发动机的情况下控制燃料喷射量。这一点也以专业人员公知的方式实现。
现在按照本发明规定，根据至少一个表征在废气管5中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的至少一个压力降的模拟参数使第一压力传感器30和第二压力传感器35优化。
按照本发明的第一实施例由此实现这一点，一个作为在废气管5中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的压差的第一值由第一压力p3与第二压力p5的差值构成，一个作为压差的第二值根据至少一个表征在物质流管中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的至少一个压力降的模拟参数构成，将作为压差的第一值与作为压差的第二值进行比较并在作为压差的第一值与作为压差的第二值的偏差超过一个第一给定值S1的情况下断定一个故障。
在图2中示出一个框图，借助于该框图描述第一实施例的工作原理。通过第一框图实现一个第一优化单元45。在此按照图2的框图可以采用软件和/或硬件控制的方式由发动机控制器40完成。此外在图2中相同的标记符号表示与图1中相同的单元。为了清晰在图2中也示出第一压力传感器30和第二压力传感器35，但是它们不设置在发动机控制器40里面。为了执行两个压力传感器30，35的优化将由第一压力传感器30测量的第一压力p3输送到第一减法器80。由第二压力传感器35测量的第二压力p5同样输送到第一减法器80。该第一减法器80在这里从第一压力p3减去第二压力p5并且在输出上给出p3-p5的第一值作为在废气管5中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的压差。这个p3-p5的第一值作为压差输送到一个第四减法器95。此外具有一个第一模拟单元70，它模拟一个表征在废气管5中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的第一压力降的第一参数Δp1。这个第一模拟参数Δp1在此也用于表征涡轮机10上的压力降。为了构成这个第一模拟参数Δp1将由第一压力传感器30获得的第一压力p3以及温度T3和废气流量 也输送到第一模拟单元70。在此第一模拟参数Δp1按照下面的等式给出，它是一个流体方程的近似解Δp1=πkrit+ψkrit*1-m.EG*R*T32*(aeff*p3*ψkrit)2...(1)]]>因此等式(1)描述了一个数学模型，该等式(1)也称为涡轮机模型，因为它模拟一个用于表征涡轮机10上的压力降的参数。
ψkrit≈0.47限制了在压力比πkrit≈0.53和R为一般的气体常数时通过涡轮机10的流量。所述参数ψkrit、πkrit和R在此存储在发动机控制器40里面并预知。所述参数ψkrit和πkrit在此描述涡轮机的特性，它们影响废气通过涡轮机10的流量并且例如由涡轮机10的生产者给定或给出。对于参数aeff涉及涡轮机10的有效横截面面积。这个面积取决于通过发动机控制器40的控制并因此取决于涡轮机10的变化调节的几何尺寸。它可以根据运行点例如在一个试验台上获得并存储在发动机控制器40里面。根据内燃机1在执行优化时的运行点将从属的涡轮机10有效横截面面积aeff附属于发动机控制器40的存储器中读取出来。第一模拟单元70转换等式(1)并因此在其输出上构成第一模拟参数Δp1，第一模拟单元将该参数输送到一个第二减法器85。在那里从数值1中减去该参数，因此在第二减法器85的输出上得到数值1-Δp1。这个数值被输送到一个第一乘法器110，同时也将由第一压力传感器30获得的第一压力p3作为另一输入参数输送到该乘法器。两个输入参数在第一乘法器110中相乘，因此在第一乘法器110的输出上给出数值p3-p3*Δp1。在此数值p3*Δp1对应于一个作为在废气管5中在涡轮机10与催化器15之间的废气的第三压力p4的第一值p4’。因此在第一乘法器110的输出上得到在废气管5中涡轮机10上的压差p3-p4’。该压差p3-p4’也是在废气管5中在第一压力传感器30与获得第三压力p4的位置之间的压力降。这个压差p3-p4’被输送到一个第三减法器90。此外具有一个第二模拟单元75，它模拟一个表征在废气管5中在第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的第二压力降的第二模拟参数Δp2。这个第二模拟参数Δp2在此在这个示例中也同时等于表征在废气管5中催化器15上的压力降的参数。
第二模拟参数Δp2在此由第二模拟单元75根据运行点模拟。对于本发明的所有实施例，内燃机1的运行点应该由这些参数例如发动机转速和内燃机1的负荷来决定，其中发动机转速例如可以通过转速传感器以专业人员公知的方式获得并输送到发动机控制器40而负荷例如可以通过充满至少一个汽缸55或通过所输送的燃料量或通过操纵一个行驶踏板以专业人员公知的方式由发动机控制器40确定。因此所述第二模拟参数Δp2例如可以表示催化器15上的压力降并且对于内燃机1的不同运行点例如可以在一个试验台上获得。在此在试验台上测量第三压力p4，其中在废气管5中使用一个空的颗粒过滤器。因此假设，在催化器15上的压力降等于第三压力p4与环境压力pu之间的差值，它同样可以以专业人员公知的方式测量。然后将这样获得的压差p4-pu按照内燃机的各运行点同样存储在发动机控制器40或者从属于发动机控制器40的存储器里面作为第二模拟参数Δp2。也可以选择对于这个第二模拟参数Δp2的模拟简单地在试验台上对于内燃机1的不同运行点进行测量获得压差p4-p5，与第一模拟参数Δp1的模拟一样代替数学模型也可以简单地在试验台上测量对于内燃机1的不同运行点的压差p3-p4。由此第一模拟参数Δp1或第二模拟参数Δp2在试验台上根据运行点的模拟可以形成一个特性曲线族，在其中根据各运行点、在这个示例中根据发动机转速和负荷存储第一模拟参数Δp1或第二模拟参数Δp2。由此得到一个第一模拟参数Δp1或第二模拟参数Δp2的受控特性曲线族的模拟。当对于第一组元10涉及一个具有固定几何参数的组元、例如具有固定的几何尺寸的涡轮机或者氧化催化器时，参数Δp1的特性曲线支持的模拟是特别适合的。在执行优化时第二模拟单元75的第二模拟参数Δp2也根据实际的运行点由附属于发动机控制器40的存储器获得并传递到第三减法器90。在第三减法器90中形成两个输入参数的差p3-p4’-Δp2并且作为在废气管5中第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的压差的第二值输送到第四减法器95。因此作为压差的第二值取决于涡轮机10上的模拟压力降并取决于催化器15上的模拟压力降。在第四减法器95中构成第四减法器95的两个输入参数的差值Δ1。因此这个差值给出p3-p5-p3+p4’+Δp2＝p4’+Δp2-p5。将所述差值Δ1作为输入参数输送到第一比较器120，将发动机控制器40的第一存储器130的第一给定值S1也作为输入参数输送到该比较器。第一比较器120将差值Δ1与第一给定值S1进行比较。如果该差值Δ1在数值上大于第一给定值S1，则第一比较器120产生一个第一故障信号F1。这一点例如可以通过置入第一故障二进制数实现。通过第一故障二进制数例如可以发出一个光学和/或声学的故障信号。附加地或者也可以选择使发动机控制器40在置入第一故障二进制数的情况下在一个汽油发动机的情况下通过相应地控制点火和/或进气量或者在一个汽油发动机或一个柴油发动机的情况下通过喷射燃料量对内燃机1给出一个紧急措施，在后一种情况下所述发动机控制器40也可以在故障情况下关闭内燃机1。
在图3中示出第二框图，同样可以使用软件和/或硬件方式在发动机控制器40中执行并借助于该框图描述实现按照本发明的第二实施例的优化。这个第二实施例与第一实施例相比更加简单。在此在图3中相同的标记符号表示与前面附图中相同的单元。按照第二实施例规定，仍然由表征涡轮机10上的压力降的第一压力p3和第一模拟参数Δp1获得作为在废气管5中在涡轮机10与催化器15之间的第三压力的第一值p4’。此外由表示催化器15上的压力降的第二压力p5和第二模拟参数Δp2获得作为在废气管5中在涡轮机10与催化器15之间的第三压力的第二值p4”。然后将作为第三压力的第一值p4’与作为第三压力的第二值p4”进行比较。在作为第三压力的第一值p4’与作为第三压力的第二值p4”的偏差大于一个第二给定值S2的情况下仍然断定一个故障。在此所断定的故障与第一实施例一样可能由于在第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的废气管5中有缺陷的套管、在第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的废气管5中泄漏或者由于一个传感器缺陷、如第一压力传感器30和/或第二压力传感器35的传感器偏差而引起。
通过按照图3的第二框图实现一个第二优化单元50，其中为了清晰仍然示出第一压力传感器30和第二压力传感器35，它们本来不属于发动机控制器40并设置在这个控制器外部。按照图3的框图在执行优化时将一个由第一压力传感器30测量的第一压力p3输送到第二乘法器115。所述第二框图50还包括已经描述过的第一模拟单元70，它以对于第一实施例所描述的方式借助于数学模型按照等式(1)根据由第一压力传感器30输送的第一压力p3以及所输送的温度T3和所输送的废气流量mEG构成第一模拟参数Δp1并且将这个模拟参数同样输送到第二乘法器115。在此第一模拟参数Δp1也可以与对于第一实施例已经描述的那样通过受控特性曲线族获得。通过使第一压力p3与第一模拟参数Δp1相乘使第二乘法器115构成作为第三压力的第一值p4’。这个作为第三压力的第一数值p4’被输送到一个第五减法器100。此外由第二压力传感器35获得的第二压力p5被输送到一个加法器105。所述第二框图50还包括第二模拟单元75，它已经在第一实施例中描述过并以在那里所描述的方式通过受控特性曲线族获得第二模拟参数Δp2并且同样输送到加法器105。该加法器105将第二压力p5与第二模拟参数Δp2相加并在此构成作为第三压力的第二值p4”并将这个作为第三压力的第二值p4”同样传递到第五减法器100。因此作为第三压力的第一数值p4’由第一压力p3和第一模拟参数Δp1构成而作为第三压力的第二数值p4”由第二压力p5和第二模拟参数Δp2构成。在第五减法器100中构成作为第三压力的第一值p4’与作为第三压力的第二值p4”之间的差值p4’-p4”。该差值p4’-p4”作为输入参数输入到一个第二比较器125。作为另一个输入参数，第二给定值S2将从发动机控制器40的第二存储器135输送到第二比较器125。该第二比较器125检验，该差值p4’-p4”在数值上是否大于第二给定值S2。在这种情况下第二比较器125产生一个故障信号F2，它例如组成一个置入的第二故障二进制数。通过置入第二故障二进制数仍然可以使故障与光学的和/或声学的信号关联起来。附加地或者可选择地使发动机控制器40以对于第一实施例所述的方式对内燃机1导入一个紧急措施或者使内燃机1在后一种情况下关闭。
所述第一给定值S1和第二给定值S2例如可以在一个试验台上适当地这样运用，通过压力测量或模拟引起的误差在构造差值Δ1或差值p4’-p4”时不置入第一故障二进制数或第二故障二进制数。通过这种方法在适当地使用第一给定值S1或第二给定值S2时可以保证，当实际出现故障时才会置入第一故障二进制数或第二故障二进制数，例如由于在第一压力传感器30与第二压力传感器35之间的废气管中出现泄漏或者在第一压力传感器30与第二压力传感器35之间产生一个有缺陷的套管或者由于第一压力传感器30和/或第二压力传感器35出现不期望的传感器偏差。
对于两个所述实施例可以规定，上述优化的执行只在内燃机1的准稳定运行状态中进行。在此可以规定，所述优化只在一个给定的工作点执行，对于该工作点也出现第一模拟参数Δp1和第二模拟参数Δp2。为此可以观察确定内燃机1运行点的参数如在这里的实施例中的发动机转速和负荷，附加地或可选择地也可以是进气压力。为了确定内燃机1的运行点也可以考虑涡轮机10的位置、即涡轮机10的开口有效横截面面积aeff，它如上所述由发动机控制器40根据运行点给出。为此可以在发动机控制器40中存储一个特性曲线族，在这个示例中由上述曲线根据发动机转速和负荷得到有效的横截面面积aeff。为了对于优化提供一个内燃机1的准稳定运行状态供使用，例如可以观察涡轮机10的动态特性。如果确定，出现内燃机1的一个运行点，对于该运行点出现模拟参数Δp1和Δp2并且该运行点由于涡轮机10的几何尺寸只出现不重要的时间上的变化断定为准稳定运行状态，则可以激活按照第一实施例或第二实施例的优化并且对于一个预置的时间间隔进行。在此在这个时间间隔期间涡轮机10的控制由发动机控制器40保持恒定，以保证准稳定的运行状态。当直到给定时间间隔结束出现差值Δ1在数值上超过第一给定值S1或者差值p4’-p4”超过第二给定值S2的情况，则以上述的方式断定一个故障。如果直到给定的时间间隔过去都没有检测到故障，则断定没有故障并且不置入故障二进制数。如果在给定时间间隔期间要破坏对于内燃机1准稳定运行状态的条件，例如由于一个相应的司机愿望要求提高进气压力并由此必需改变涡轮机10的几何尺寸，由此例如可以保证一个司机所期望的汽车加速度，则中断优化并不置入故障二进制数，即不断定故障。
如果只观察具有大的有效开孔横截面aeff时涡轮机10的运行范围，则可以显著简化第一模拟参数Δp1的形成。由于在涡轮机10上微少的压力降可以不依赖于实际的涡轮机10的开孔计算第一模拟参数Δp1。因此在等式(1)中对于涡轮机10的有效开孔横截面aeff在这种情况下可以使用一个固定值，它例如对应于涡轮机10的最大可能开孔横截面。但是如果在涡轮机10的有效开孔横截面面积aeff微小的内燃机1运行点也要执行优化，则必需在等式(1)中也使用附属于相应运行点的涡轮机10的有效开孔横截面面积aeff，因此第一模拟参数Δp1的形成变得比较费事。
第一模拟参数Δp1或作为第三压力的第一值p4’也可以在另一可选择的实施例中在使用能量平衡包括所测量的压力的条件下在压缩机65上游和下游在进气管中实现以及在涡轮机10上游在废气管5中实现以及各所测量或模拟的温度在压缩机65上游或下游并在涡轮机10上游实现。
在所述实施例中已经陈述过，所述催化器15设置在涡轮机10与颗粒过滤器20之间。但是这一点不是必需的。也可以在本发明的意义上将涡轮机10与颗粒过滤器20之间的套管作为一个组元，得出在其上的压力降，它以所述方式通过形成第二模拟参数Δp2予以考虑。在此尤其可以规定，作为第三压力p4的第一值p4’和第二值p4”直接在涡轮机10下游获得，因此在废气管5中具有第三压力p4的位置直接位于涡轮机10的出口上。相应地，在形成第一模拟参数Δp1也考虑第一压力传感器30与涡轮机10之间在废气管5中的套管，而与第一模拟参数Δp1是否通过数学模型按照等式(1)构成或者受控特性曲线族构成无关。在此在第一压力传感器30与涡轮机10之间的废气管5中的套管也是废气管5的一个组元，在其上可能但是不是必需产生压力降。因此第一模拟参数Δp1是一个表征在废气管5的多个组元上、在这个示例中是第一压力传感器30与涡轮机10之间的套管上以及涡轮机10上的压力降的参数。所述第二模拟参数Δp2对应于催化器15上的压力降、如果存在和在第二压力传感器35与涡轮机10之间在催化器15以外的套管上，其中在这个套管上同样可以出现一个压力降，但不是必需的。如果存在催化器15，则第二模拟参数Δp2也对应于废气管5的多个组元上的压力降，另一种情况只对应于一个组元，即第二压力传感器35与涡轮机10之间的套管。第三压力p4也可以在涡轮机10与第二压力传感器35之间的任意其它位置上获得，在这种情况下第一模拟参数Δp1也表征涡轮机10与相应地通过第三压力p4在涡轮机10与第二压力传感器35之间的套管位置之间的套管。如果存在催化器15，则在催化器15与涡轮机10之间的一个给定位置获得第三压力p4。
在按照上述实施例的本发明优化中与颗粒过滤器20的加载状态无关地获得第二压力p5，其中在优化时通常不允许颗粒过滤器20是空的。因此在加法器105中对于第二模拟参数Δp2还加上一个第二压力p5形式的压力降，它基本上在颗粒过滤器20上产生，第二模拟参数对应于在第二压力传感器35与在废气管5上获得第三压力p4的位置之间的压力降。
在测量废气流量mEG的情况下可以以专业人员公知的方式实现一个与运行点有关的测量值修正，其中相应的修正值按照各运行点例如在一个试验台获得并且可以存储在发动机控制器40里面。通过这种方法能够更精确地获得废气流量mEG。
所述的按照本发明的两个压力传感器30，35的优化用于保护内燃机1的组元、如发动机、即至少一个汽缸55和颗粒过滤器20，也包括废气净化器。作为其它的组元也可以保护涡轮机10，一般废气涡轮增压机通过上述按照本发明的优化得到保护。在此上述优化在内燃机1运行期间可以如上所述那样进行并且因此适合于随车诊断。在此所述优化不仅可以在单流废气管而且在多流废气管中以上述方式得到应用。按照本发明的优化的实现不局限于在废气管中的具有位于其间的组元的压力传感器，而且也可以以相应的方式用于在物质流管道中具有位于其间的组元的压力传感器。例如在内燃机1的进气管中，其中在这里作为组元例如可以是一个节气门和压缩机65并且作为压力传感器可以是一个在节气门下游的吸管压力传感器和一个在压缩机65上游的压力传感器。所述按照本发明用于使两个压力传感器30，35优化的方法和装置也不局限于使用固定形式的压力传感器，而是也能够借助于压差传感器、绝对压力传感器和/或相对压力传感器以所述方式用于测量第一压力p3和测量第二压力p5。在此不涉及压力测量本身的方式。
权利要求
1.一种热力发动机(1)的工作方法，该热力发动机具有一个物质流管道(5)和至少一个在物质流管道(5)中影响压力降的组元(10，15)，其中在所述至少一个组元(10，15)上游通过一个第一压力传感器(30)测量一个第一压力并且在所述至少一个组元(10，15)下游通过一个第二压力传感器(35)测量一个第二压力，其特征在于，根据至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数使第一压力传感器(30)和第二压力传感器(35)优化。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，一个作为在第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的物质流管道(5)中的压差的第一值由第一压力与第二压力的差值构成，一个作为这个压差的第二值根据至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数构成，将作为压差的第一值与作为压差的第二值进行比较并且在作为压差的第一值与作为压差的第二值的偏差超过一个第一给定值的情况下断定一个故障。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由第一压力和表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第一压力降的第一模拟参数获得一个作为在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第三压力的第一值，由第二压力和表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第二压力降的第二模拟参数获得一个作为在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第三压力的第二值，将作为第三压力的第一值与作为第三压力的第二值进行比较并且在作为第三压力的第一值与作为第三压力的第二值的偏差超过一个第二给定值的情况下断定一个故障。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间多个组元(10，15)设置在物质流管道(5)里面并且至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数用于表征一个或多个组元(10，15)上的压力降。
5.如权利要求4引用权利要求3时所述的方法，其特征在于，表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第一压力降的第一模拟参数用于表征在至少一个在第一压力传感器(30)与在物质流管道(5)中获得第三压力的位置之间的组元(10)上的压力降并且表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的第二压力降的第二模拟参数用于表征在至少一个在第二压力传感器(35)与在物质流管道(5)中获得第三压力的位置之间的组元(15)上的压力降。
6.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数通过数学模型或受控特性曲线族获得。
7.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数根据运行点获得。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，只在热力发动机(1)准稳定的运行状态执行优化。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在一个给定时间以内执行优化。
10.一种用于使热力发动机(1)工作的装置(40)，该热力发动机具有一个物质流管道(5)和至少一个影响压力降的在物质流管道(5)中的组元(10，15)，其中在所述至少一个组元上游(10，15)具有一个第一压力传感器(30)，在所述至少一个组元(10，15)上游测量一个第一压力，并且其中在所述至少一个组元(10，15)下游具有一个第二压力传感器(35)，在所述至少一个组元(10，15)下游测量一个第二压力，其特征在于，存在一个优化单元(45，50)，它们根据至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数使第一压力传感器(30)和第二压力传感器(35)优化。
全文摘要
用于驱动一个热力发动机(1)的方法和装置，它们能够使一个热力发动机(1)的物质流管道(5)中的两个压力传感器(30，35)在热力发动机(1)的一个任意运行范围中优化。在此在物质流管道(5)中具有至少一个影响压力降的组元(10，15)。在所述至少一个组元(10，15)下游通过第一压力传感器(30)测量第一压力并且在所述至少一个组元(10，15)下游通过一个第二压力传感器(35)测量一个第二压力。根据至少一个表征在物质流管道(5)中第一压力传感器(30)与第二压力传感器(35)之间的至少一个压力降的模拟参数使第一压力传感器(30)和第二压力传感器(35)优化。
文档编号F01N11/00GK1740531SQ20051009772
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月24日 优先权日2004年8月24日
发明者E·莫泽尔, W·埃德尔曼, P·萨卡 申请人:罗伯特.博世有限公司