专利名称：用于控制内燃机的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于控制内燃机的方法和装置。
背景技术：
由DE 10 2008 002511 Al公开了一些内燃机，在这些内燃机中，喷射阀既可以布
置在进气管中也可以布置在燃烧室内。特别是喷雾导引式燃烧方法要求喷射阀有较高的计量精度，以便能够最佳地利用所有优势(例如特别是对于启动、暖机运转或催化转换器的加热来说伴随着极小的单次喷射的多重喷射)。尤其可通过特殊的方法在最小量的范围内确保所要求的计量精度。由DE 10 2007 020964 Al公开了一种方法，用该方法在直接喷射来实现尽可能良好的运转平稳性的内燃机中，均衡各个气缸的扭矩贡献。在此，燃料经由有助于内燃机的扭矩的喷射喷射到气缸的燃烧室中，并且在气缸的工作行程期间在后喷射中零扭矩地喷射燃料，其中，这样来安排后喷射，使排气基本上与化学计量的空燃混合气一致。在喷射阀既可以布置在燃烧室内也可以布置在进气管中的内燃机中，为了改善运转稳定性以及减少排放，需要尤其是这样来校准进气管喷射阀的燃料量，使得所有气缸得到平衡，从而使相同的燃料量被喷射到所有气缸内。
发明内容
本发明所要解决的技术问题通过一种按独立权利要求所述的方法解决。如由DE 10 2007 020964 Al所公开的那样，气缸平衡功能不会被传递到进气管喷射阀上，因为无法零排放地进行进气管喷射。因此进气管喷射阀的校准毫无疑问行不通。在一种喷射阀既可以布置在燃烧室中也可以布置在进气管中的内燃机中，可以例如通过如DE 10 2007 020964 Al所公开的气缸平衡功能校准直喷阀。通过比较λ传感器的信号，可以针对一个气缸对进气管喷射阀和直喷阀的喷射量进行比较。进气管喷射阀因此可以针对每个气缸与直喷阀相适应地进行校准。因而尤其可以平衡进气管喷射阀的喷射量。按照本发明，在直接喷射λ测量步骤中求出λ传感器的第一信号，在该步骤中燃料仅直接被喷入第一气缸。在进气管λ测量步骤中，燃料仅通过进气管喷射阀或通过直喷阀喷入第一气缸，其中，通过进气管喷射阀或直喷阀喷射的燃料量之间的分配比的选择是固定的。在这个进气管λ测量步骤中求出λ传感器的第二信号。在λ比较步骤中对已求出的第一信号和第二信号进行比较。由此确定，由进气管喷射阀喷射的喷射量是否与直喷阀喷射的喷射量有偏差以及这个偏差是多少。若在直接喷射校准步骤中对第一气缸的直喷阀进行校准，那么这种做法带来的重要优点在于，可以校准进气管喷射阀。若通过平衡第一气缸和另一个气缸的扭矩贡献来校准第一气缸的直喷阀，那么优点在于，直喷阀的校准特别简单，并且实现了进气管喷射阀的平衡。若在进气管λ测量步骤中，仅经由校准过的喷射阀将燃料喷射到除第一气缸外的所有气缸中(所有气缸都与第一气缸共享一个排气处)，那么特别有利的是，在λ比较步骤中求出的λ信号的偏差可以特别可靠地指派给第一进气管喷射阀。若在进气管λ测量步骤中，仅经由直喷阀，不经过进气管喷射阀，将燃料喷射到除第一气缸外的所有气缸中(所有气缸都与第一气缸共享一个排气处)，那么特别有利的是，按本发明的方法是特别可靠以及特别简单的，因为直喷阀和进气管喷射阀的校准可以分开进行。若在喷射修正步骤中，根据λ比较步骤的结果来改变第一进气管喷射阀的喷射量，那么这样做具有的重要优点在于，第一进气管喷射阀的喷射量得到了修正。若当进气管喷射λ信号的值要大于直接喷射λ信号的值时，在喷射修正步骤中提高进气管喷射阀的喷射量，这样做的优点在于，可以防止进气管喷射阀过少喷射。若当进气管喷射λ信号的值小于直接喷射λ信号的值时，在喷射修正步骤中使进气管喷射阀的喷射量变小，这样做的优点在于，可以防止进气管喷射阀过多喷射。若喷射修正步骤重复至进气管喷射λ信号的值与直接喷射λ信号的值存在偏差且该偏差小于能预定的阈值时，这样做的优点尤其在于，通过进气管喷射阀喷射的喷射量至少近似等于通过直喷阀喷射的喷射量。若这样来选择能预定的分配比，使燃料仅经由第一进气管喷射阀喷射，不经由第一直喷阀喷射，那么这样做的优点尤其在于，所述方法是特别可靠的。若按本发明的方法实施用于至少两个，尤其所有的进气管喷射阀时，这样做的优点特别在于，平衡了喷射量和气缸的扭矩贡献，这些气缸的进气管喷射阀被校准。
接下来参考附图详细阐述本发明的实施形式。在附图中 图1示出了按权利要求1前序部分所述的内燃机的气缸；
图2示出了多气缸的内燃机的拓扑图； 图3示出了按本发明的方法的流程。
具体实施例方式图1示出了内燃机的气缸10，该气缸带燃烧室20、活塞30，活塞用连杆40与曲轴 50连接。在活塞30下行运动期间，以已知方式经由进气管80将待燃烧的空气吸入燃烧室 20。在活塞30上行运动期间，已燃烧的空气经由排气管90从燃烧室20中压出。经由进气管80吸入的空气的量经由一个在实施例中为节气门100的充气改变装置调节，该节气门的位置由控制器70确定。燃料经由布置在燃烧室20中的直喷阀110以及经由布置在进气管80中的进气管喷射阀150喷射到从进气管80中抽吸出来的空气中，并且在燃烧室20中形成空燃混合物。 通过直喷阀110喷射的燃料的量以及通过进气管喷射阀150喷射的燃料的量通常经由触发信号的持续时间和/或强度由控制器70确定。火花塞120点燃空燃混合物。经由直喷阀110喷射燃料时，可以在燃烧室20中尤其产生一种稀薄的空燃混合物。通过点燃这种稀薄的空燃混合物产生的转矩主要由已喷射的燃料的量确定。因此直接燃料时，可以从产生的扭矩中求出已喷射的燃料的量。在经由进气管喷射阀150喷射燃料时，在燃烧室20中通常产生一种化学计量的均勻的空燃混合物。在这种均勻的空燃混合物中，通过点火产生的扭矩主要由抽吸的充气量确定。因此在进气管喷射燃料时，通常无法从已产生的扭矩中推断出已喷射的燃料的量。在排气管90中有一个λ传感器130，它测量燃烧空气比λ并将其传递给控制器 70。位于排气管90的线路中的NOx存储催化转换器确保排气中NOx的含量显著下降。在从进气管80到燃烧室20的输送路径上的进气门160经由凸轮180被凸轮轴 190驱动。同样，在从排气管90到燃烧室20的输送路径上的排气门170经由凸轮180被凸轮轴190驱动。凸轮轴190与曲轴50联接。通常曲轴50每转动两圈，凸轮轴190就转动一圈。图2示出了内燃机的拓扑图，在实施例中为有八个气缸的内燃机。图中示出了第一气缸10a、第二气缸10b、第三气缸10c、第四气缸10d、第五气缸10e、第六气缸10f、第七气缸IOg和第八气缸IOh0分别为八个气缸10a、10b、10c、IOcU IOeUOf, 10g、IOh的每一个配设各一个直喷阀110a、110b、110c、110d、110e、110f、IlOgUlOh和各一个进气管喷射阀 150a、150b、150c、150d、150e、150f、150g、150h。所有气缸共享进气管80和排气管90，其中，无论是进气管80还是排气管90都在通向这些气缸的导入和导出管路处分支。在图2中没有示出排气管90的通到每个气缸的支路。气缸10a、10b、10c、10d的未示出的导出管路共同构成的第一排气处A。未示出的气缸10e、10f、10g、10h的导出管路共同构成第二排气处B。第一排气处A的排气在其和经过第二 λ传感器130b的第二排气处B的排气一起通过共用的排气管90输出之前，经过第一 λ传感器130a。图3示出了按本发明的方法的流程。步骤1000标志着所述方法的开始。随后是步骤1010，在该步骤中检验，是否已经实施了对进气管喷射阀150a、150b、150c、150d、150e、 150f、150g、150h的校准。但作为备选，也可以考虑仅检验是否已经对进气管喷射阀150a、 150b、150c、150d、150e、150f、150g、150h的一部分实施校准。后者在应当仅校准一些而不是全部的进气管喷射阀时尤其合理。若已经实施校准，接着进入步骤1020，方法在该步骤中结束。若还没有实施校准，则进入步骤1030。在步骤1030中检验，是否已经对所有的直喷阀110a、110b、110c、110d、110e、 110f、110g、110h进行了校准。若仅希望对几个进气管喷射阀进行校准，那么在步骤1030 中仅检验，是否所有与待校准的进气管喷射阀共享一个排气处的直喷阀都已被校准。若例如仅应校准第一进气管喷射阀150a，那么在步骤1030中检验，是否已校准排气处A的直喷阀，在实施例中亦即为直喷阀110a、110b、110c、110d。若是，则接着进入直接喷射λ测量步骤1050。若不是，则进入直接喷射校准步骤1040。如前所述，在所述方法的其它的进程中，尤其在步骤1060、1070、1080中可知，配设有待校准的进气管喷射阀的排气处的直喷阀被校准。在步骤1040中校准直喷阀。这种校准尤其可以通过一种例如在DE 10 2007 020 964 Al中公开的气缸平衡方法实现。在步骤1040中，可以校准所有的直喷阀，但也可以考虑仅校准那些在步骤1030中被检验是否被校准的直喷阀。在步骤1040结束后，又分岔返回步骤1030。
在步骤1050中，燃料仅经由直喷阀110以及不经过进气管喷射阀150喷射到排气处的所有气缸10中，待校准的进气管喷射阀位于排气处中。由相应的λ传感器130检测到的λ值被储存在例如控制器70中。若应当校准例如所有的进气管喷射阀150a、150b、 150c、150d、150e、150f、150g、150h，那么仅经由直喷阀 110a、110b、110c、IlOcU 110e、IlOf、 IlOgUlOh将燃料喷射到所有的气缸10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h中。没有燃料经由进气管喷射阀 150a、150b、150c、150d、150e、150f、150g、150h 喷射。λ 传感器 130a 检测排气处A的直接喷射λ信号。λ传感器130b检测排气处B的第二直接喷射λ信号。排气处A得直接喷射λ信号的值和第二直接喷射λ信号的值被储存在控制器70中。反之，若仅应校准第一进气管喷射阀150a，那么燃料仅经由直喷阀110a、110b、 IlOcUlOd喷射到第一排气处A的所有气缸中，亦即喷射到气缸10a、IObUOcUOd中。没有燃料经由进气管喷射阀150a、150b、150c、150d喷射。λ传感器130a检测直接喷射λ信号，该信号的值被储存在控制器70中。燃料可以或经由直喷阀110e、110f、110g、110h，或经由进气管喷射阀150e、150f、150g、150h或经由直喷阀和进气管喷射阀的组合喷射到第二排气处B的气缸IOeUOf, 10g、IOh中。步骤1050之后是步骤1060。在连贯的步骤1060、1070、1080、1090、1100中实施对
进气管喷射阀的本来的校准。这些步骤首先仅针对第一待校准的进气管喷射阀实施。在步骤1100之后的步骤1110中检验，是否校准所有待校准的进气管喷射阀。若不是，则分岔回到步骤1060，并为第二待校准的进气管喷射阀执行步骤1060、1070、1080、1090和1100。这会不断重复，直至在步骤1110中确定，所有待校准的进气管喷射阀已被校准。在这种情况下进入到步骤1120，方法随着该步骤结束。步骤1060、1070、1080、1090和1100例如用于解释这样的情形，S卩，第一进气管喷射阀150a应当被校准。同样可以以相似的方式为其它的进气管喷射阀150b、150c、150d、 150e、150f、150g、150h 执行这些步骤。在进气管λ测量步骤1060中，燃料通过直喷阀IlOa和第一进气管喷射阀150a以限定的分配比喷射到第一气缸IOa中。可以例如这样来选择这种分配比，即，燃料仅通过第一进气管喷射阀150a喷射，没有燃料经由直喷阀IlOa喷射。例如也可以这样来选择这种分配比，即，50%的燃料经由第一进气管喷射阀150a喷射，50%的燃料则经由直喷阀IlOa 喷射。也可以考虑其它任意的分配比。尤其是在实施所述方法期间，利于内燃机运转平稳性的是，多于80%的燃料经由直喷阀IlOa喷射以及相应地少于20%的燃料则经由第一进气管喷射阀150a喷射。反之，利于一种特别可靠的方法的是，多于80%的燃料经由第一进气管喷射阀150a喷射，相应地少于20%的燃料则经由直喷阀IlOa喷射。燃料仅经由业已校准的直喷阀110b、110c、110d喷射到排气处A的所有其它气缸中。第一排气处A的λ传感器130a求出进气管喷射λ信号。然后进行λ比较步骤1070。在步骤1070中，将第一排气处A的直接喷射λ信号的值与储存在控制器70中的进气管喷射λ信号的值作对比，并且得到这两个值的一个差。若这个差大于零，那么由入传感器130a在进气管λ测量步骤1060中检测到的值要小于由λ传感器130a在直接喷射λ测量步骤1050中检测到的值。由此可以推断出，在进气管λ测量步骤1060中要比在直接喷射λ测量步骤1050中喷射更多的燃料。因为在直接喷射λ测量步骤1050中， 燃料仅通过校准后的喷射阀喷射，因此可以推断出，在进气管λ测量步骤1060中喷射了过多的燃料。因为除去第一进气管喷射阀150a，在进气管λ测量步骤1060中仅通过校准的喷射阀喷射，因此可以推导出，第一进气管喷射阀150a喷射了过多的燃料。反之，若这个差小于零，那么可以推断出，第一进气管150a喷射燃料过少。也可以以公知方式从这个差的绝对值中推导出，第一进气管喷射阀150a喷射过多或过少的误喷射燃料量是多少。接着进行喷射修正步骤1080。在步骤1080中，在控制器70中这样来改变针对第一进气管喷射阀150a的触发，使在步骤1070中求出的误喷射燃料量的值得到修正。这例如可以通过控制论调节算法(例如PI调节器)进行。在这种情况下，从步骤1080分岔返回到步骤1060，并且不论多少次重复步骤1060、1070、1080，直到在步骤1070中求出的差等于零为止。在此，以公知方式检验，在步骤1070中求出的差是否小于一个可预定的阈值，其中， 这个可预定的阈值尤其由λ传感器130的测量结果和进气管喷射阀150的最小剂量精度确定。但例如也可以通过特征曲线进行误喷射燃料量的修正，用这些特征曲线从误喷射燃料量中计算出，怎样来必须改变第一进气管喷射阀150a的触发信号。这种修正例如也可以与上述控制论的调节算法相结合。随后进入步骤1090。在步骤1090中-必要时通过与步骤1060和1070的迭代-得到的第一进气管喷射阀150a的触发信号的改变，可以作为第一进气管喷射阀150a的触发信号的修正值储存在控制器70中。接着进入步骤1100。在步骤1100中，可以选择性地将在步骤1090中计算得出的第一进气管喷射阀 150a的触发信号的修正值算作气缸均衡函数的适配值，尤其是当第一进气管喷射阀150a 的校准目的是均衡气缸10a、10b、10c、IOcU IOeUOf, 10g、IOh中的至少两个的扭矩贡献时。 随后进入步骤1110。在步骤1110中检验，是否所有待校准的进气管喷射阀已被校准。若不是，则选出下一个待校准的进气管喷射阀并分岔返回到步骤1060。若所有待校准的进气管喷射阀已被校准，那么在步骤1120中结束所述方法。在所示实施例中，为每个气缸10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h恰好配设一个直喷阀110a、110b、110c、110d、110e、110f、110g、110h。同样，也可以为一个或多个气缸 10a、10b、10c、10d、IOeUOf, 10g、IOh配设多于一个的直喷阀。在这种情况下，在针对带有多个直喷阀的一个或多个气缸的步骤1030中，取代校准直喷阀的是，检验所有配属于相关气缸的直喷阀的总喷射量是否已被校准。但也可以检验，是否每个直喷阀都被逐个校准。同样在所示的实施例中，为每个气缸10a、10b、10c、IOcU IOeUOf, 10g、IOh恰好配设一个进气管喷射阀150a、150b、150c、150d、150e、150f、150g、150h。但也可以有一些气紅是不配设进气管喷射阀的。可以以与实施例相似的方式为现有的进气管喷射阀实施按本发明的校准方法。同样可以为一个气缸配设多个进气管喷射阀。在这种情况下，可以用按本发明的方法来校准所有配属于相关气缸的进气管喷射阀的总喷射量。若燃料仅经由多个进气管喷射阀的一个喷射，那么可以逐个校准进气管喷射阀。此外还可行的是，在步骤1060中，燃料也经由一个或多个进气管喷射阀150b、 150c、150d喷射到气缸IObUOc和IOd中，只要相关的进气管喷射阀已被校准。
权利要求
1.用于校准内燃机的第一排气处(A)的第一气缸(IOa)的至少一个第一进气管喷射阀 (150a)的喷射量的方法，其中，第一气缸(IOa)具有至少一个第一直喷阀(110a)和至少一个第一进气管喷射阀(150a)，该方法包括下列步骤-直接喷射λ测量步骤(1050)，在该步骤中，燃料仅直接喷射到第一气缸(IOa)中，并且求出第一气缸(IOa)的直接喷射λ信号，-进气管λ测量步骤(1060)，在该步骤中，燃料以第一进气管喷射阀(IlOa)和第一直喷阀(150a)之间的能预定的分配比喷射到第一气缸(IOa)中，并且求出第一气缸(IOa)的进气管喷射λ信号，-λ比较步骤(1070)，在该步骤中，将直接喷射λ信号的值与进气管喷射λ信号的值作对比。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤-直接喷射校准步骤(1040)，在该步骤中，至少第一气缸(IOa)的第一直喷阀(IlOa) 被校准。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在直接喷射校准步骤(1040)中，通过第一气缸(IOa)和至少一个另外的气缸的扭矩贡献的均衡实现第一气缸(IOa)的直喷阀(110a)的校准。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，在直接喷射校准步骤(1040)中进行对所有气缸(10)的直喷阀(110)的扭矩贡献的均衡。
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在进气管λ测量步骤(1060)中， 燃料仅经由业已得到校准的喷射阀喷射到第一排气处的除第一气缸(IOa)外的所有气缸 (10)中。
6.按权利要求5所述的方法，其特征在于，在进气管λ测量步骤(1060)中，燃料仅直接被喷射到第一排气处的除第一气缸(IOa)外的所有气缸(10)中。
7.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤-喷射修正步骤(1080)，在该步骤中，根据λ比较步骤(1070)的结果改变第一进气管喷射阀(150a)的喷射量。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，在喷射修正步骤(1080)中，当进气管喷射λ 信号的值大于直接喷射λ信号的值时，提高第一进气管喷射阀(150a)的喷射量。
9.按权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在喷射修正步骤(1080)中，当进气管喷射λ信号的值小于直接喷射λ信号的值时，减小第一进气管喷射阀(150a)的喷射量。
10.按权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，重复喷射修正步骤(1080)如此之久，直到进气管喷射λ信号的值与直接喷射λ信号的值的偏差小于能预定的阈值。
11.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，如此选择能预定的分配比，以致于燃料仅经由进气管喷射阀喷射。
12.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，为至少两个尤其为全部进气管喷射阀实施该方法。
13.计算机程序，其特征在于，该计算机程序为了应用在按权利要求1至12之一所述的方法中而被编程。
14.用于内燃机的控制和/或调节装置的电存储介质，其特征在于，用于应用在按权利要求1至12之一所述的方法中的计算机程序被储存在该电存储介质中。
15.内燃机的控制和/或调节装置，其特征在于，该装置控制和/或调节装置为了应用在按权利要求1至12之一所述的方法中而被编程。
全文摘要
本发明涉及用于控制内燃机的方法和装置，尤其涉及用于校准内燃机的第一排气处(A)的第一气缸(10a)的至少一个第一进气管喷射阀(150a)的喷射量的方法，第一气缸(10a)具有至少一个第一直喷阀(110a)和至少一个第一进气管喷射阀，包括步骤直接喷射λ测量步骤(1050)，其中燃料仅直接喷射到第一气缸(10a)中，并求出第一气缸的直接喷射λ信号；进气管λ测量步骤(1060)，其中燃料以第一进气管喷射阀(110a)和第一直喷阀(150a)间的能预定的分配比喷射到第一气缸(10a)中，并求出第一气缸(10a)的进气管喷射λ信号；λ比较步骤(1070)，其中将直接喷射λ信号的值与进气管喷射λ信号的值作对比。
文档编号F02D41/40GK102345526SQ20111021321
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月28日 优先权日2010年7月29日
发明者波滕 G., 门格 J-M., 安勒 M. 申请人:罗伯特·博世有限公司