专利名称：用于确定稀释的发动机油中较重柴油组分比例的方法
技术领域：
本发明涉及用于确定柴油发动机的稀释的发动机油中较重柴油组分的比例的方 法。此外，本发明还涉及发动机控制装置和柴油发动机。
背景技术：
在当前和未来的柴油发动机中，现代燃料喷射控制器中伴随的次要影响是发动机 油不断被燃料稀释。这主要归因于在作功冲程期间使用的燃料后喷射，所述冲程被用来增 大排气的温度或者富化排气以获得更好的λ 的目的或者调整柴油微粒过滤器的温度。在油盘中稀释油的过程中，两个特殊的过程在油盘中稀释油过程中起到主要作 用首先是燃料从工作空间通过活塞环进入到油盘中的转移过程，其次是在运行期间油盘 中燃料的较轻组分的挥发。并不是燃料的每种组分均以挥发形式从稀释的油中离开，燃料 的较重组分仍旧保持在油中并且导致累积。被燃料稀释的油具有这样的效果，一方面，油盘中的油位不断升高并且超过最大 允许的油位。这能够导致每次曲轴的旋转都浸入油盘中的油内并且导致将空气引入油中从 而生成气泡。带有气泡的油具有退化的润滑特性并且因此缩短了发动机的寿命。另一方面， 油中柴油组分还导致降低发动机油的特性或降低它的粘性并且降低它的氧化特性。在这样 的情况下，特别是不挥发的较重燃料组分产生上述由发动机油的稀释导致的缺点。由于生物柴油中较重组分的比例高于常规柴油，所以附加生物柴油比例的柴油燃 料将会导致进一步使该影响恶化。这意味着与发动机油的稀释相关的缺点将随着生物柴油 比例的逐渐增加而增大。已知能够估计柴油燃料进入油盘的转移流量和油盘中柴油燃料的挥发的计算机 模型，以便估计发动机油被柴油燃料稀释的程度。如果在油稀释阶段使用了不同生物柴油 比例的多种燃料，则其变得更困难或不可能估计油的稀释，因为已知模型仅为假设具有固 定转移值和挥发值的较轻燃料部分的基础燃料提供可使用的结果。
发明内容
因此，本发明基于如下目的，即使得用于确定柴油发动机中被稀释的发动机油中 较重柴油组分比例的方法可供使用。此外，本发明的其他目的是使得一种有利的发动机控 制装置和一种有利的柴油发动机可供使用。第一目的是通过本发明的用于确定已经被柴油燃料稀释的发动机油中较重柴油 组分的比例的方法来实现，并且其他目的是通过本发明的发动机控制装置或柴油发动机来 实现。本发明还包含本方法的有利改进。在用于确定已经由柴油燃料稀释的发动机油中较重柴油组分的比例的发明性方 法中，检测发动机中发动机油的油体积。此外，基于具有目标成分的柴油燃料计算理论油体 积，并且形成检测的油体积和计算的油体积之间的差值。然后，根据该差值确定发动机油中 较重柴油组分的比例。
如果检测的油体积和计算的油体积之间的差值不等于零，则其遵循发动机油中较 重柴油组分的实际比例不同于当使用具有目标成分的柴油燃料时的比例。如果测量的油体 积超过计算的油体积，则可从差值推导出柴油燃料中增加的不挥发的较重组分的比例。另 一方面，如果测量的油位低于计算的油位，则可从差值推导出柴油燃料中降低的较重组分 的比例。增大的较重组分的比例可能导致在比标准间隔更早的时刻更换油，同时在某些环 境下，降低的比例允许推迟更换油。因此，确定已经由柴油燃料稀释的发动机油中的较重柴 油组分的比例提供了具体地，比过去更精确地指明更换油时刻的可能性。具体地，可从已知的在初始时刻、的油体积、具有目标成分的柴油燃料进入发动 机油的输入率和具有目标成分的柴油燃料的较轻组分的挥发率确定理论油体积。具体地，理论油体积可由时间的线性函数表示，并且例如根据如下公式计算
权利要求
1.一种用于确定已经由柴油燃料稀释的发动机油(1 中较重柴油组分的比例的方 法，其中检测发动机(1)中所述发动机油(12)的油体积(S2. 1)， 基于具有目标成分的柴油燃料计算理论油体积(S2. 2)， 形成在检测的油体积和计算的油体积之间的差值(S； )，并且由所述差值确定所述发动机油(1 中的较重柴油组分相对具有目标成分的所述柴油 燃料的比例(S4)。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述理论油体积基于初始时刻、的油体积、柴油燃 料进入所述发动机油(1 的输入率和所述柴油燃料的较轻组分的挥发率确定。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述理论油体积是时间的线性函数。
4.如权利要求2和3所述的方法，其中所述理论油体积根据公式^oa,(0 = Vvil(t = t0)+ ^fue'-'0'0"“‘-也―W 计算，其中 V011 (t = t0)表示在所述初始PollPoil时刻、的油体积，n&fueLto 0il表示柴油燃料进入发动机油(12)的所述输入率，n&evap light表 示所述柴油燃料的较轻组分的所述挥发率并且P oil表示所述燃料的密度。
5.如权利要求1至4中的一个所述的方法，其中通过测量所述发动机(1)的油盘(7) 中的油位(12a)并且基于所述油盘的形状将其转换为油体积来检测所述发动机油(12)的 所述油体积。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述油位向所述油体积的转换是基于先前执行的校 准而实施的，其中每个油位明确指定一个油体积。
7.如权利要求1至6中的一个所述的方法，其中通过所述发动机油(1 中的较重柴油 组分相对具有目标成分的柴油燃料的比例来确定所述柴油燃料中生物柴油的比例。
8.如权利要求1至7中的一个所述的方法，其中当计算所述理论油体积时，考虑所述发 动机(1)的油消耗量。
9.一种发动机控制装置，其具有被设计为实施如权利要求1至8中的一个所述的方法 的电控单元(15)。
10.一种柴油发动机，其具有被设计为实施如权利要求1至8中的一个所述的方法的电 控单元(15)。
11.一种用于确定发动机油盘中的发动机油中的较重柴油组分的比例和操作柴油燃料 发动机的方法，其包括使用传感器检测所述发动机油盘中所述发动机油的油体积； 基于具有目标成分的柴油燃料计算理论油体积； 确定检测的油体积和计算的油体积之间的差值； 基于所述差值确定所述发动机油中的所述较重柴油组分的比例； 基于所述发动机油中的所述较重柴油组分的比例确定柴油燃料中的实际较重柴油组 分；以及基于柴油燃料中的所述实际较重柴油组分调整发动机运行参数。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述柴油燃料中的所述较重柴油组分包括生物柴 油并且所述发动机运行参数基于所述柴油燃料中的生物柴油的比例被调整。
全文摘要
一种用于确定已经由柴油燃料稀释的发动机油(12)中较重柴油组分的比例的方法，其中在发动机(1)中的发动机油(12)的油体积被检测(S2.1)，基于具有目标成分的柴油燃料计算理论油体积(S2.2)，在检测的油体积和计算的油体积之间形成差值(S3)，并且由所述差值确定发动机油中的较重柴油组分相对具有目标成分的柴油燃料的比例(S4)。
文档编号G01N33/28GK102053147SQ201010522999
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月26日 优先权日2009年10月28日
发明者M·A·施奈德, M·巴莱诺维奇, Y·雅各布 申请人:福特环球技术公司