CN102472182B - 用于运行内燃机的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行内燃机（1）的方法，内燃机包括吸气侧（10）并且内燃机包括每个气缸（5）各一个喷射阀（17）。内燃机还包括带有配设的λ传感器（21）的λ调节装置（22）以用于修正相应的气缸（5）的燃烧室内的空燃比。检测内燃机（1）的运行温度（TCO）并根据内燃机（1）的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值（MAF_SP）。在λ调节装置去激活时，根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第一加权值（）求出第一适配值。此外根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第二加权值（）求出第二适配值。根据第一和第二适配值校正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟。

Description

用于运行内燃机的方法和设备

本发明涉及一种用于运行内燃机的方法和设备。内燃机包括吸气侧，空气质量流量在该吸气侧中被输送给气缸的燃烧室。此外，内燃机还包括每个气缸一个喷射阀，用于计量进入相应的气缸的燃烧室的燃料量。内燃机还具有带配设的λ传感器的λ调节装置，用于修正在相应的气缸的燃烧室中的空燃比。

因此本发明所要解决的技术问题在于，创造一种方法和一种设备，该方法或设备能可靠且有效地运行内燃机。

该技术问题通过独立权利要求的特征解决。本发明有利的设计方案在从属权利要求中表征。

按照第一和第二方面，本发明的特征在于一种用于运行内燃机的方法和一种相应的设备。内燃机包括吸气侧，空气质量流量在该吸气侧中被输送给气缸的燃烧室。此外，内燃机还包括每个气缸一个喷射阀，用于计量进入相应的气缸的燃烧室的燃料量。内燃机还具有带配设的λ传感器的λ调节装置，用于修正在相应的气缸的燃烧室中的空燃比。在此，检测内燃机的运行温度以及根据内燃机的运行工况求出在燃烧室内的空气质量的额定值。在λ调节装置去激活时，根据检测到的运行温度、所求出的空气质量的额定值和预定的第一加权值求出第一适配值。还根据所求出的空气质量额定值和预定的第二加权值求出第二适配值。此外，根据第一和第二适配值修正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟。

这样做的优点在于，负荷传感器对运行内燃机而言不是必须的以及因而内燃机能成本低廉地制造。此外还能更加可靠且排放更少地运行内燃机。运行温度优选作为内燃机的冷却介质的温度进行检测，因此例如是冷却水的温度，空气质量的额定值优选借助预定的模型求出，其中，内燃机的运行工况例如由内燃机的转速和负荷表示。第一适配值尤其代表在内燃机冷运行时的第一空气质量误差。冷运行的特征在于，检测到的运行温度要小于预定的第一温度阈值。典型地可以为冷运行分配第一持续时间，在该第一持续时间内λ调节装置基于非没有处在运行温度的λ传感器而不是活跃的。还可以为冷运行分配第二持续时间，在该第二持续时间内λ调节装置是活跃的，但运行温度始终要小于预定的第一温度阈值。因此第二适配值优选在活跃的λ调节装置处在冷运行和/或热运行时，代表第二空气质量误差。

尤其是可以根据第一和第二加权值以及运行温度来修正燃料质量的计量输入，以及与第一和第二加权值以及运行温度无关地来修正输送给燃烧室的空气质量的模拟。但也可以根据第一和第二加权值以及运行温度来修正输送给燃烧室的空气质量的模拟以及与第一和第二加权值以及运行温度无关地修正燃料质量的计量输入。加权值例如作为加权因子。输送给燃烧室的空气质量的模拟优选借助一个或多个预定的空气质量模型，例如借助预定的特性曲线实现。

燃料质量向内燃机的燃烧室内的计量输入包括直接将燃料质量计量输入燃烧室以及将燃料质量计量输入内燃机的吸气侧。

对燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟的修正优选在燃料质量和/或空气质量预控的框架内进行。

 第一和第二加权值是优选已储存的值，这些值在内燃机的之前的运行循环中求出。运行循环在从内燃机启动直至内燃机接下来关闭的这一段持续时间内进行修正。

按照第一和第二方面的一种有利的设计方案，在λ调节装置活跃时，根据内燃机的预定的运行工况求出空燃比的额定值以及借助λ传感器检测当前的空燃比。此处，在λ调节装置活跃时，根据空燃比的额定值以及检测到的当前空燃比使第一和第二加权值相适配。此外，第一适配值根据所求出的空气质量的额定值和相适配的第二加权值求得。根据第一和第二适配值来修正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟。第一或第二加权值在λ调节装置去激活时根据所适配的第一或第二加权值预定。这样做的优点在于，在冷运行的第二持续时间内除了考虑到运行温度外还可以进行加权值的匹配以及因而实现了内燃机的尤其是排放很少的运行。空燃比的额定值优选借助预定的模型求出。第一或第二加权值根据所适配的第一或第二加权值的预定例如也在内燃机启动时实施。在此，可以例如为在λ调节装置去激活时的第一或第二加权值分配所适配的第一或第二加权值。

按照第一和第二个方面的另一种有利的设计方案，第一加权值要比第二加权值调整得更快。调整优选快一个系数2，并且因而实现了在冷运行中的特别快的匹配以及因而实现了内燃机的排放特别少的运行。

按照第一和第二个方面的另一种有利的设计方案，当运行温度大于预定的第一温度阈值时，燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟与第一适配值无关地修正。由此使第一适配值仅在内燃机预定的范围内考虑以及在温度范围外仅考虑第二适配值以及进行第二加权值的匹配。这实现了在没有负荷传感器，因而例如没有进气歧管压力传感器或空气质量传感器的情况下，内燃机排放很少的运行。运行温度大于预定的第一温度阈值的状况表示内燃机的热运行。

按照第一和第二个方面的另一种有利的设计方案，当检测到的运行温度要小于预定的第二温度阈值时，与检测到的运行温度无关地求得第一适配值。第二温度阈值小于第一温度阈值。若内燃机在冷运行时的运行温度低于预定的第二阈值，那么例如在内燃机启动时，仅根据预定的第一加权值以及与检测到的运行温度无关地求出第一适配值。这实现了内燃机的一种可靠的运行，尤其是内燃机的可靠的启动。

按照第一和第二个方面的另一种有利的设计方案，在检测到的运行温度小于或等于第一温度阈值以及大于或等于第二温度阈值时，根据检测到的运行温度和第一和第二温度阈值求出第一适配值。第一适配值根据检测到的运行温度的值以及预定的第一和第二温度阈值的值求出。这实现了内燃机的一种可靠且排放很少的运行。

按照第一和第二个方面的另一种有利的设计方案，在内燃机的运行温度等于第一温度阈值时，储存第一加权值的值和第二加权值的第一值。此外，在内燃机的各个运行循环结束时储存第二加权值的第二值。在内燃机的下一个运行循环开始时，根据第一加权值的已储存的值和第二加权值的第二值预定第一加权值。由此在新的运行循环开始时提供第一和第二加权值在前一个运行循环中匹配的值，以及因而实现了内燃机尤其在运行温度很低时的可靠运行以及内燃机的有效且排放很少的运行。每个运行循环的结束与内燃机的切断时间点相关，每个运行循环的开始则与内燃机的启动时间点相关。

此外，按照第三和第四个方面，本发明的特征还在于用于运行内燃机的一种方法和一种相应的设备，内燃机包括吸气侧，空气质量流量在吸气侧中能够输送给气缸的燃烧室。内燃机还包括每个气缸一个喷射阀，用来将燃料质量计量输入相应气缸的燃烧室。内燃机还包括用于求出吸气侧中的空气质量的负荷传感器。在此，检测内燃机的运行温度以及根据内燃机的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值。当前的空气质量借助负荷传感器求得。根据空气质量的额定值以及求出的当前空气质量，规定预定的第三和第四加权值。第三适配值根据检测到的运行温度、所求出的空气质量的额定值和第三加权值求出。第四适配值则根据所求出的空气质量额定值和第四加权值求出。根据第三和第四适配值修正输送给燃烧室的空气质量的模拟。由此实现了内燃机的一种可靠和排放很少的运行。尤其是在存在负荷传感器的情况下，在修正输送给燃烧室的空气质量的模拟时不考虑现有的活跃或不活跃的λ调节装置。也就是说，第三和第四加权值的匹配优选直接在内燃机启动之后进行。因此第三适配值除了检测到的运行温度外也考虑到了匹配的第三加权值并且尤其表示在内燃机冷运行时的空气质量误差。冷运行的特征在于，检测到的运行温度小于预定的第三温度阈值。

输送给燃烧室的空气质量的模拟的修正优选在空气质量的预控的框架内进行。

第三和第四加权值优选是已储存的值，它们在内燃机的之前的运行循环中求出和储存。负荷传感器优选构造成空气质量传感器或进气歧管压力传感器。

按照第三和第四个方面的一种有利的设计方案，在内燃机的运行温度等于第三温度阈值时，储存第三加权值的值和第四加权值的第一值。第四加权值的第二值在内燃机的各个运行循环结束时储存。在内燃机的下一个运行循环开始时，根据第三加权值的已储存的值和第四加权值的第二值预定第三加权值。由此在新的运行循环开始时提供第三和第四加权值的在之前的运行循环中匹配的值并且因而实现了内燃机的可靠的启动，尤其是在十分冷的运行温度下，以及实现了内燃机的有效且排放很少的运行。

按照第三和第四方面的另一个有利的设计方案，在运行温度大于预定的第三温度阈值时，与第三适配值无关地修正输送给燃烧室的空气质量的模拟。由此仅在内燃机的预定的温度范围内考虑到第三适配值并且在温度区域外仅考虑第四适配值以及进行第四加权值的匹配。这实现了带负荷传感器的内燃机的排放很少的运行。运行温度大于预定的第三温度阈值的情况表示内燃机的热运行。

按照第三和第四方面的另一个有利的设计方案，在检测到的运行温度小于预定的第四温度阈值时，与检测到的运行温度无关地求出第三适配值。第四温度阈值小于第三温度阈值。若内燃机在冷运行时的运行温度低于预定的第四温度阈值，例如在内燃机启动时，那么仅根据预定的第三加权值以及与检测到的运行温度无关地求出第三适配值。这实现了内燃机的可靠的运行，尤其是内燃机的可靠的启动。

按照第三和第四方面的另一个有利的设计方案，在检测到的运行温度小于或等于第三温度阈值并且大于或等于第四温度阈值时，根据检测到的温度和第三及第四温度阈值求出第三适配值。第三适配值根据检测到的运行温度的值和预定的第三和第四温度阈值的值求得。这实现了内燃机的可靠且排放很少的运行。

接下来借助示意性附图详细阐述本发明的实施例。附图中：

图1示出了内燃机；

图2示意性示出了匹配；

图3示出与温度相关的修正；

图4示出多个时间图表。

相同结构或功能的元件为清楚起见用相同的附图标记标注。

本发明基于这样的想法，即，为汽车的喷射系统建立一种方法或设备，在该方法中可以取消使用尤其是用于测量空气质量流量或进气歧管压力的负荷传感器。由此可以更为成本低廉地制造总系统，而不会违反相关的排放法规。在此规定用于冷内燃机的冷匹配。

在热匹配中，主要借助λ传感器观察空燃比，λ传感器的测量值通过与根据内燃机的运行参数预定的模型值的比较进行评估。使用当前转速N和当前负荷MAF作为运行参数，其中，负荷MAF由能匹配的模型得出。观察到的偏差经由在内燃机运行过程中的匹配学到。基于偏差的结构尝试分析，偏差的起因是否在空气路径和/或燃料路径中出现。在这种配属关系的基础上，迭代求出匹配值，匹配值然后用于喷射系统的预控的修正。以此方式可以在内燃机的每一种运行工况下十分准确地调整化学计量空燃比。因此也可以在不使用负荷传感器的情况下确保遵守相关排气法规。

在冷匹配中，在观察内燃机冷启动后的第一分钟内通过节气门（在相同的节气门位置）的变大的空气质量流量的基础上，根据运行温度，尤其是冷却水温度，学习对热匹配的附加的匹配修正，并且对热匹配的附加的匹配修正主要用于空气质量的相应的预控修正。由此也在内燃机冷启动时能燃料喷射进行准确的预控，从而在没有负荷传感器的情况下遵守规定的排放要求。

图1用示意图示出了内燃机1，例如汽油机，其带有气缸5，活塞4布置在气缸内，活塞被连杆3交替地驱动以及在此使活塞4上下运动。气缸5的燃烧室通过进气歧管12与吸气侧10或排气系统7联接。在吸气侧10中设置有空气滤清器15，在空气滤清器的下游设置有节气门14，用节气门可以例如直接或间接地通过油门踏板控制在吸气侧10内的有相应空气质量的空气流L。此外，排气系统7经由废气回流装置8和废气再循环（EGR）阀9与进气歧管12联接。在进气歧管12内存在与运行点相关的进气歧管压力Pim。此外，设环境压力传感器（AMP传感器），用环境压力传感器能测量环境空气压力Pamb。此外在进气歧管12上设入口13，用于排空曲轴箱的空气。气缸5的燃烧室经由进气阀E打开或关闭，因而经由进气阀E可以控制输送给气缸5的新鲜空气。此外，在燃烧室上设排气阀A，用排气阀可以在排气系统7方向下游控制废气流。此外在气缸5（气缸盖）上设置燃料喷射器17，用该燃料喷射器可以喷射相应的燃料量。

在气缸5的出口处在排气系统7的区域中布置有λ传感器21，用它可以检测在废气流中的残余氧含量。λ传感器21的测量值是空燃混合物的λ值的指数。λ传感器21与发动机控制器20（可编程控制器）电联接，发动机控制器联合λ调节器22处理λ传感器21的测量值。在发动机控制器20中储存有带算法的程序，用该算法根据当前负荷由吸气侧10的空气路径的模型值计算所需的燃料质量。为此，发动机控制器20与燃料喷射器17连接，燃料喷射器可以被相应调控。此外设存储器23，测量数据、模型和带算法的程序（例如程序模块31、32）储存在该存储器中。此外，为发动机控制器20设用于转速N的输入端。优选构造发动机控制器20来实施用于运行内燃机的方法。

基于空气路径和燃料路径中的各种公差如何影响λ调节器输出量FAC_LAM_COR上的考虑，可以定义匹配函数的如下结构：

。

在此，第一项表示空气/燃料路径中的因子误差。业已表明，空气和燃料路径中的待执行的因子修正尤其与内燃机1的运行工况相关，内燃机的运行工况尤其通过转速N和由每个工作循环的空气质量流量MAF_STK代表的负荷表示。因此为这两个在没有负荷传感器时仅能作为总和被观察到的因子修正量设置与转速N和负荷MAF=MAF_STK相关的函数f（N，MAF）。这个函数可以例如通过LMN(本地模型网)类型的神经元网络实现，该神经元网络通过加权值参数化表示。

第二项表示在燃料路径中的偏移误差。由此导致的因子修正量间接地与负荷 MAF=MAF_STK成比例。燃料加权值是所属的比例常数。它与燃料路径中的偏移误差成比例。

此外，第三项表示在空气路径中的偏移误差。它也可以被称为第二适配值，第二适配值包括第二加权值。在此，混合误差间接与空气质量流量（kg/h）的额定值MAF_SP成比例。第二加权值是所属的比例常数。它对应空气质量流量的偏移MAF_OFS。

在图2中示出了通过λ调节器输出量FAC_LAM_COR导引的匹配函数FAC_LAM_AD的结构。借助匹配的神经元网络NN求出匹配函数FAC_LAM_AD（见方程1）。

匹配函数FAC_LAM_AD的求值根据在很快的时间栅格内，例如10ms内的运行工况进行，运行工况由转速N和负荷MAF代表。匹配函数FAC_LAM_AD的所求出的值被转递给混合调节函数LACO作为喷射量的附加的倍增的修正（预控）。在可以于更长的时间栅格内，例如1000ms内实施的匹配部分中，匹配神经元网络NN的也被称为加权值的权重始终被如下适配，使得静止不变地不再需要λ调节干预以及因而λ调节器输出量FAC_LAM_COR为零。匹配值AD代表匹配函数FAC_LAM_AD的各当前值和λ调节器输出量FAC_LAM_COR的各当前值的总和。在理想情况下，优选由匹配神经元网络NN承担总的喷射量修正以及因而基于λ信号的λ调节器22完全减负。这极大地改善了排放特性，因为即使在动态运行中，也防止或至少极大地降低了空燃混合物的所期望的化学计量成分的恶化排放的偏差。

加权值、、的适配（匹配）在发动机控制装置20中进行。基于LMS算法很小的资源要求和稳定性，例如LMS算法（最小均方）适用于此。在此涉及一种用于解决最小二乘归回问题的实时迭代算法。该算法可以如下说明：在每一个匹配步骤k-1→k中，为一个或多个加权值按照规则

，同样为或  （2）

计算一个更新后的值。在此，是在时间点k上的i-te回归量，该回归量根据恰当选择的规则计算。步幅决定匹配速度以及通过恰当选择的校准参数实现。此外还引用了O.Nelles(引文出处，第62页)以及引用了B.Widrow & S.Stearns的Adaptive Signal Processing（匹配信号进程），Prentice-Hall（普伦蒂斯霍尔出版社），伦敦，1985。

业已证明，在用所示热匹配替代负荷传感器后，处在运行温度的内燃机1的不危险的排放特性是有可能的。但在冷启动和暖机时出现排放物（如碳氢化合物HC和碳氧化合物CO）大幅增加，它们被质疑是否达到了排放目标。暖机在此表示内燃机的低温运行。

这种特性的起因在于，在冷的内燃机中出现了与在热的内燃机中极为不同的空气路径公差。但在冷启动中，用迄今为止示出的方法用于之前为处在运行温度的内燃机匹配的加权值，但加权值基于公差的温度相关性而不是正确的。此外在冷启动之后不久就完全预控地运行内燃机（空气路径和燃料路径），因为λ传感器21还不是活跃的并且不存在负荷传感器。用于暖机的冷匹配以适当的方式有助于限制HC排放物。

内燃机1伴随着化学计量混合物的目标（λ=1）在启动后运行。典型的是，λ调节器22基于尚未处在运行温度的λ传感器21而在内燃机1启动后才被延迟地激活，例如在启动后15秒。

大约90%的在测试循环中排放的碳氢化合物都在启动后的第一个30秒内产生。在这个时间内，催化转换器被加热至运行温度并且尚未达到它的完全的转换能力。

在图4中示出了空气质量偏差（上行）、催化转换器前的λ值（中间行）以及用于带负荷传感器的批量系统（左栏）、用于没有负荷传感器仅伴随热匹配的系统（中间栏）、用于没有负荷传感器伴随附加的冷匹配的系统（右栏）的累计的HC值（下行）。示出了分别针对FTP测试的第一个100秒的已测得的值。

如图4所示，当不存在负荷传感器且仅热的内燃机被匹配时，在冷启动后出现了很大的空气质量偏差（与HFM的测量值相比的模型值）。这导致混合物的相应的浓偏差（Fett-Abweichung），浓偏差在时间点t2上，例如启动时间点t1之后15秒，此外还不能被λ调节装置22补偿。结果是出现了很高的碳氢化合物排放物HC。附加的冷匹配无论是对空气质量模型精度还是对排放物的积极影响，都在图4的右栏一览无遗。在此使用的冷匹配函数将在下文中更为精确地示出。

该函数在此具有下列特征：

- 能集成在现有的（热）匹配中，

- 与温度相关的修正，最大程度地用于冷的内燃机，

- 对热的内燃机（冷却水温度TCO超过阈值）没有修正以及没有学习，

- 偏移类型的修正，也就是说，空气质量流量的一个附加的、与温度相关的偏移量MAF_OFS应当被匹配

- 可以与空气质量流量的偏移量MAF_OFS的已经存在的匹配协调。

接下来的方程（3）的扩展满足这些要求：

（3）。

第四项可以称为第一适配值，其第一加权值作为空气质量流量的附加的偏移量MAF_OFS能说明低温。第一加权值和其它加权值一样按照方程（2）匹配，其中，用于第一加权值的回归量用作      （4）。

温度值g（TCO）在运行温度TCO小于第二预定阈值C_TCO_BOL时被预定为不变的值，以及在运行温度TCO大于第一预定阈值C_TCO_TOL时被预定为零，也就是说，第一适配值在这个运行温度下保持不予考虑。在运行温度TCO小于或等于第一阈值C_TCO_TOL以及大于或等于第二阈值C_TCO_BOL时，根据两个阈值和当前运行温度TCO得到温度值g(TCO)，当前运行温度优选表示内燃机的冷却介质，例如冷却水的温度。

在此得到的附加的、与温度有关的修正量在图3中示出。在此预定第一和第二阈值C_TCO_TOL、C_TCO_BOL，其中，第一阈值C_TCO_TOL例如具有90℃的值，第二阈值C_TCO_BOL例如具有20℃的值。

可知，用于热的内燃机1（TCO>C_TCO_TOL）的第一适配值对匹配函数FAC_LAM_AD没有任何影响，这也在加热过程后结束了匹配。而在暖机期间，也就是说λ调节装置激活和冷运行时，同时匹配第一和第二加权值、。此外有利的是，比第二加权值更快地（例如系数为2）学习第一加权值。此外，第一加权值的学习应仅在预定的温度界限内才被允许的，例如在TCO>10℃和TCO<8℃。

必须确保的是，整个偏移修正量（通过第一加权值的一个值和第二加权值的第一值表示），在内燃机的接下来的冷启动时使用，该偏移修正量在暖机后被学习。为了达到这一点，在暖机之后储存第一值。在剩余行驶循环中，第二加权值的值可以改变，从而使其在结束时可以采纳第二值。然后将用于热偏移量的值和作为用于冷偏移量的另外的值储存在非永久性存储器中以用于下一个行驶循环。两个加权值的这种协调是必要的，以便确保在下面的冷启动时使用在暖机期间匹配的总偏移量。

在实行的排放测试的框架中，即使在冷启动时也能在0℃范围内取得良好的结果。对极端的冷启动来说，可作额外的改变，例如考虑到其它的温度值g和/或其它的匹配值。

为了确保匹配的稳定性，上述匹配步骤仅在接下来的条件下实行：

· 通过油箱排气没有或仅有很少的燃料进入

· 内燃机的静态运行（限定的转速变化/负荷变化）

· λ调节器是活跃的

=>在有λ跳跃传感器的系统中仅在化学计量运行时匹配

· 没有进给切断运行

· 回归量>阈值（为每个回归量适当地选择）

这些条件适用于所有原则上平行进行的匹配（热&冷）。

所示的冷匹配被很成功地用于减少后启动阶段中的HC排放物（参看图4）。

已匹配的修正量例如仅用于燃料路径的修正。因而在引入燃料修正值FAC_LAM_AD_COR用于燃料路径中的修正以及引入空气质量修正值MAF_COR用于空气路径中的修正时，适用：

FAC_LAM_AD_COR=FAC_LAM_AD（N，MAF）

MAF_COR=0                                                                                       （5）

在此，匹配函数FAC_LAM_AD对应方程（1）。

尤其也可能的是，修正在其起因的位置上，亦即空气路径中的误差。因而在方程（5）的扩展中得到了下列用于空气路径和燃料路径-修正的计算的规定：

（6）。

在空气路径中的添加的修正量按照方程（7）来修正空气质量流量的额定值MAF_SP，因而产生了空气质量流量的修正后的值MAF_KGH：

MAF_KGH=MAF_SP+MAF_OFS               (7)。

尤其是在利用关于空气路径和燃料路径的典型公差的原有知识时，已学习的修正量的进一步划分是有利的。因此可以用恰当选择的校准常量C_FAC_DISTR实现因子修正f（N，MAF）在两个路径上的任意划分：

（8）。

已发展的匹配策略为已选择的基础系统实现了在遵守ULEV/LEV2排放限值情况下无负荷传感器的运行。减少废气净化设备的研究表明了稳固性。

在带有负荷传感器的系统中，典型地已经完成了第四加权值的匹配。但在此，这个第四加权值没有像上述那样从λ调节输出值FAC_LAM_COR学习，而是直接从预定的进气歧管模型的调节偏差AR_RED_DIF_REL学习，这个调节偏差又从已测得的空气质量和模拟的空气质量的差中得出。对静态的发动机运行来说，调节偏差AR_RED_DIF_REL等于（未修正的）模拟的空气质量与测量值的按百分比计算的偏差。然后根据下列规则计算空气路径通过匹配的修正量：

MAF_OFS=·                             (9)。

与上述针对没有负荷传感器的情况的做法类似，在带有负荷传感器的系统中，也可以单独为空气路径和燃料路径学习两个修正。匹配函数的结构例如为：

。

在此，温度值g（TCO）优选对应方程（3）定义。已学习的空气路径修正量FAC_MAF_AD和已学习的燃料路径修正量FAC_MFF_AD可以配属于空气路径或燃料路径。相应地，计算用于两条路径的空气质量修正值MAF_COR和燃料修正值FAC_LAM_AD_COR：

                (11)。

在此，空气路径修正量MAF_OFS是绝对修正量以及燃料修正值FAC_LAM_AD_COR是相对修正量。学习规则类似方程（2）得出：

                       （12）

回归量如下定义：

                     (13)

。

前述方法的另一种应用由从匹配的修正量到预控修正量的过渡得出。在至少一部分匹配值仅遭受很小波动时，这种方法业已证明是适合的。假设这些例如通过批量控制或老化影响引起的效用对温度相关的偏移质量流量几乎不重要，那么接下来示出用于这个例子的从匹配后的系统到预控系统的过渡。

通过测量温度相关的空气质量偏差可以确定第一加权值。第一加权值紧接着被稳定地储存在发动机控制器的存储器中。然后不再对这个加权值实行匹配。

此外，可以测量第一加权值的积与温度值g(TCO)的从属关系并且储存为特性曲线。

空气路径或燃料路径的修正量的计算在没有负荷传感器的情形下在方程（8）中进行，以及在存在负荷传感器的情况下则按方程（10）、（11）进行。

在这种应用中，仅采取了空气路径的与温度相关的附加的预控修正。在改善模型精度方面的优点是和在匹配修正中相同的优点。与之相比，缺陷在于，缺乏对可能存在的批量控制或老化影响的自适配。若假设主要由热膨胀引起的空气质量偏差是正确的，那么这些效应应当几乎不重要。

所示校准修正的重大优点在于，它任何时候都是存在的并且不必先被学习。这尤其在极短的冷启动时在删除匹配值后有重要意义。由于必要的修正的巨大的规模，对于没有负荷传感器和没有处在这些环境条件下的系统而言，不再有可能启动。因为已经可以通过终端对控制器的电压供应来触发匹配值的删除，所以这些问题完全与实践相关。

当然也可以有利地使用匹配修正和校准修正的结合。

总而言之，可以得出下列主要特征和优点：

· 根据温度修正通过节气门的模拟的空气质量流量

· 通过附加的、与温度相关的第一适配值进行修正，第一适配值为了处在运行温度下的内燃机而衰减

· 可能的解释：在热的内燃机中，由于板和壳的不同的热膨胀而发生在节气门中的气隙的几何形状改变

· 修正的规模可以通过校准、匹配或它们的结合确定

· 所述方法有利地能与热匹配结合并且因而实现了没有负荷传感器的内燃机的运行并同时遵守要求的排放限值。

在图4中示出了MAF偏差在时间t上的变化曲线K1_1、K2_1、K3_1。MAF偏差的第一变化曲线K1_1涉及带负荷传感器的批量系统，第二变化曲线K2_1涉及不带负荷传感器仅伴随热匹配的系统，第三变化曲线K3_1涉及不带负荷传感器并伴随冷匹配和热匹配的系统。

时间点t1表示内燃机的启动时间点。时间点t2表示内燃机启动时间点后约15秒的时间点。

在中间行中示出了在催化转换器前的λ值λ在时间t内的变化曲线K1_2、K2_2、K3_2。第一变化曲线K2_1表征在带负荷传感器的批量系统中在催化转换器前的λ值，第二变化曲线K2_2表征在不带负荷传感器仅伴随热匹配的系统中的λ值，第三变化曲线K3_2表征在没有负荷传感器伴随着冷匹配和热匹配的系统中的λ值。

在下行中示出了不同有害物质排放的各种变化曲线，有害物质在排放测试的框架内排放。因此曲线K1_3-K3_3代表了针对各个系统的THC排放。曲线K1_4-K3_4代表了CO排放物，曲线K1_5-K3_5代表了NOx排放物以及曲线K1_7-K3_7代表了CO2排放物。曲线K1_6-K3_6代表了带有相应系统的汽车的速度。

Claims (13)

1.用于运行内燃机（1）的方法，内燃机包括吸气侧（10），在吸气侧中能够将空气质量流量输送给气缸（5）的燃烧室，并且内燃机包括每个气缸（5）各一个喷射阀（17）以用于将燃料质量计量输入到相应的气缸（5）的燃烧室中，而且内燃机包括带有配设的λ传感器（21）的λ调节装置（22）以用于修正相应的气缸（5）的燃烧室内的空燃比，在该方法中，

- 检测内燃机（1）的运行温度（TCO），

- 根据内燃机（1）的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值（MAF_SP），

在λ调节装置（22）去激活时

--根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第一加权值（                                                ）求出第一适配值，

--根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第二加权值（）求出第二适配值，

- 根据第一和第二适配值校正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟，

其中所述第一加权值和第二加权值用于空气质量流量的附加的偏移量，所述第一适配值代表第一空气质量误差，所述第二适配值代表第二空气质量误差。

2.按权利要求1所述的方法，在该方法中：

- 在λ调节装置（22）活跃时

--根据内燃机（1）的预定的运行工况求出空燃比的额定值，

--借助λ传感器（21）检测当前的空燃比，

--根据空燃比的额定值和检测到的当前的空燃比使第一和第二加权值（、）适配，

--根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和所适配的第一加权值（）求出第一适配值，

--根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和所适配的第二加权值（）求出第二适配值，

--根据第一和第二适配值校正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟，

- 在λ调节装置去激活时，根据所适配的第一或者说第二加权值（、）预定第一或者说第二加权值（、）。

3.按权利要求1或2所述的方法，在该方法中，当运行温度（TCO）大于预定的第一温度阈值（C_TCO_TOL）时，与第一适配值无关地校正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟。

4.按权利要求1所述的方法，在该方法中，当检测到的运行温度（TCO）小于预定的第二温度阈值（C_TCO_BOL）时，与检测到的运行温度（TCO）无关地求出第一适配值，其中，第二温度阈值（C_TCO_BOL）小于第一温度阈值（C_TCO_TOL）。

5.按权利要求3所述的方法，在该方法中，当检测到的运行温度（TCO）小于或等于第一温度阈值（C_TCO_TOL）并且大于或等于第二温度阈值（C_TCO_BOL）时，与检测到的运行温度（TCO）和第一及第二温度阈值（C_TCO_TOL、C_TCO_BOL）相关地求出第一适配值。

6.按权利要求1所述的方法，在该方法中，

- 当内燃机（1）的运行温度（TCO）等于第一温度阈值（C_TCO_TOL）时，储存第一加权值（）的值（），

- 当内燃机（1）的运行温度（TCO）等于第一温度阈值（C_TCO_TOL）时，储存第二加权值（）的第一值（），

- 在内燃机（1）的各个运行循环结束时，储存第二加权值（）的第二值（），

- 在内燃机（1）的下一个运行循环开始时，根据第一加权值（）的已储存的值（）和第二加权值（）的已储存的第一和第二值（、）预定第一加权值（）。

7.用于运行内燃机（1）的设备，内燃机包括吸气侧（10），在吸气侧中能够将空气质量流量输送给气缸（5）的燃烧室，并且内燃机包括每个气缸（5）各一个喷射阀（17）以用于将燃料质量计量输入到相应的气缸（5）的燃烧室中，而且内燃机包括带有配设的λ传感器（21）的λ调节装置（22）以用于修正相应的气缸（5）的燃烧室内的空燃比，其中，该设备构造成，

- 检测内燃机（1）的运行温度（TCO），

- 根据内燃机（1）的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值（MAF_SP），

在λ调节装置（22）去激活时

--根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第一加权值（）求出第一适配值，

--根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和预定的第二加权值（）求出第二适配值，

--根据第一和第二适配值校正燃料质量的计量输入和/或输送给燃烧室的空气质量的模拟，

其中所述第一加权值和第二加权值用于空气质量流量的附加的偏移量，所述第一适配值代表第一空气质量误差，所述第二适配值代表第二空气质量误差。

8.用于运行内燃机（1）的方法，内燃机包括吸气侧（10），在吸气侧中能够将空气质量流量输送给气缸（5）的燃烧室，并且内燃机包括每个气缸（5）各一个喷射阀（17）以用于将燃料质量计量输入到相应的气缸（5）的燃烧室中，而且内燃机包括用于求出吸气侧（10）中的空气质量的负荷传感器，在该方法中，

- 检测内燃机（1）的运行温度（TCO），

- 根据内燃机（1）的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值（MAF_SP），

- 借助负荷传感器求出当前的空气质量，

- 根据空气质量的额定值（MAF_SP）和所求出的当前的空气质量规定预定的第三和第四加权值（、），

- 根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和第三加权值（）求出第三适配值，

- 根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和第四加权值（）求出第四适配值，

- 根据第三和第四适配值校正输送给燃烧室的空气质量的模拟，

其中所述第三加权值和第四加权值用于空气质量流量的附加的偏移量，所述第三适配值代表第三空气质量误差，所述第四适配值代表第四空气质量误差。

9.按权利要求8所述的方法，在该方法中

- 当内燃机（1）的运行温度（TCO）等于第三温度阈值（C_TCO_TOL2）时，储存第三加权值（）的值（），

- 当内燃机（1）的运行温度（TCO）等于第一温度阈值（C_TCO_TOL2）时，储存第四加权值（）的第一值（），

- 在内燃机（1）的各个运行循环结束时，储存第四加权值（）的第二值（），

- 在内燃机（1）的下一个运行循环开始时，根据第三加权值（）的已储存的值（）和第四加权值（）的已储存的第一和第二值（、）预定第三加权值（）。

10.按权利要求8或9所述的方法，在该方法中，当运行温度（TCO）大于预定的第三温度阈值（C_TCO_TOL2）时，与第三适配值无关地校正输送给燃烧室的空气质量的模拟。

11.按权利要求8所述的方法，在该方法中，当检测到的运行温度（TCO）小于预定的第四温度阈值（C_TCO_BOL2）时，与检测到的运行温度（TCO）无关地求出第三适配值，其中，第四温度阈值（C_TCO_BOL2）小于第三温度阈值（C_TCO_TOL2）。

12.按权利要求8所述的方法，在该方法中，当检测到的运行温度（TCO）小于或等于第三温度阈值（C_TCO_TOL2）并且大于或等于第四温度阈值（C_TCO_BOL2）时，根据检测到的运行温度（TCO）和第三及第四温度阈值（C_TCO_TOL2、C_TCO_BOL2）求出第三适配值。

13.用于运行内燃机（1）的设备，内燃机包括吸气侧（10），在吸气侧中能够将空气质量流量输送给气缸（5）的燃烧室，并且内燃机包括每个气缸（5）各一个喷射阀（17）以用于将燃料质量计量输入到相应的气缸（5）的燃烧室中，而且内燃机包括用于求出吸气侧（10）中的空气质量的负荷传感器，其中，该设备构造成，

- 检测内燃机（1）的运行温度（TCO），

- 根据内燃机（1）的运行工况求出燃烧室内的空气质量的额定值（MAF_SP），

- 借助负荷传感器求出当前的空气质量，

- 根据空气质量的额定值（MAF_SP）和所求出的当前的空气质量规定预定的第三和第四加权值（、），

- 根据检测到的运行温度（TCO）、所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和第三加权值（）求出第三适配值，

- 根据所求出的空气质量的额定值（MAF_SP）和第四加权值（）

求出第四适配值，

- 根据第三和第四适配值校正输送给燃烧室的空气质量的模拟，

其中所述第三加权值和第四加权值用于空气质量流量的附加的偏移量，所述第三适配值代表第三空气质量误差，所述第四适配值代表第四空气质量误差。