CN102667118A - 用于运行内燃机的方法 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于运行内燃机（10）的方法。内燃机（10）具有至少一个气缸（11），具有空气量传感器（16）的进气管（12）、具有λ传感器（17）的排气管和具有排气循环阀（15）的排气再循环管路（14）被连接到所述气缸上。空气量传感器（16）用于产生空气量传感器信号（LMsens）。λ传感器用于产生λ传感器信号（λsens）。排气循环阀（15）利用调整信号（AGR）进行调整。在所述方法中形成额定喷射量，并且排气循环阀（15）的调整信号（AGR）与空气量传感器信号（LMsens）相关地形成。用于空气量传感器信号（LMsens）的空气量备用信号与λ传感器信号（λsens）和额定喷射量相关地形成。在空气量传感器信号（LMsens）有错误时，调整信号（AGR）与空气量备用信号相关地形成。
Description
现有技术
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的、用于运行内燃机的方法。
已知,在内燃机的燃烧室中进行燃烧时形成的排气的一部分又被输送给随后的燃烧过程。这通过排气再循环管路以及可通过调整信号来调整的排气循环阀来实施。该装置以及方法的目的是实现尽可能小的排放值并且使发动机噪声最小化。
为了执行该方法，同样已知，使用空气量传感器的空气量传感器信号。
同样已知，在空气量传感器故障时可形成空气量备用信号，以便模拟其特性。但是，在该方法中，排气循环阀必须关闭。例如，空气量备用信号根据所谓的pTn方法来形成，所述pTn方法考虑内燃机的压力、温度以及转速。
此外已知，在例如不再允许pTn方法的故障时，可以转换成所谓的“跛行回家（limp home）”方法。在此，为了发动机保护的目的，在同样关闭排气循环阀时大大降低内燃机的功率。
本发明的公开内容
在现有技术中存在的问题通过根据权利要求1所述的方法来解决。
如果空气量传感器故障并且由此不可再使用空气量传感器信号，则形成空气量备用信号（Luftmassen－Ersatzsignal），此外所述空气量备用信号也允许执行对排气循环阀的调整信号进行控制或者调节。因此排气循环阀不必关闭。由此，即使在空气量传感器故障时也可实现排气的较小的排放值。
在一种有利的实施方式中，空气量备用信号借助λ传感器的λ传感器信号来形成。
在空气量传感器信号有错误时排气回流引起排放值可进一步被继续保持在低水平并且能避免如在排气循环阀关闭时干扰性发动机噪声。此外，还可省去“跛行回家”运行，只要λ传感器的λ传感器信号可用。
本发明的其它特征、应用可能性和优点由随后对本发明的在附图的图示中示出的实施例的描述得出。在此，所有所描述的或者示出的特征本身或者以任意组合形成本发明的主题，而与其在权利要求书或者其参考中的概括无关以及与其在说明书中或在附图中的表述或图示无关。
在图1中示意性示出内燃机。
图2示出了控制单元的方框原理图以及用于执行根据本发明的用来运行内燃机的方法的功能块。
图3示意性示出了用于图2的控制单元的观测系统。
在图1中示意性示出了内燃机10，所述内燃机具有带有（未示出的）用于燃烧燃料的燃烧室的气缸11。气缸11与进气管12以及排气管13相连接。排气管13通过排气再循环管路14和可由调整信号AGR调整的排气循环阀15而与进气管12相连接。通过进气管12，新鲜空气被输送给气缸11以进行燃烧。燃料可被输送给进气管12或者气缸11。在气缸11中的燃烧过程之后，排气通过排气管13被排出。
进气管12配备有空气量传感器16，而排气管13配备有λ传感器17。空气量传感器16测量输送给进气管12的新鲜空气的空气量，并且与其相关地产生空气量传感器信号LMsens。λ传感器17测量在排气管13中的排气的含氧量，并且与其相关地产生λ传感器信号λsens。
通过排气再循环管路14，在所吸入的空气中搀入来自排气管13的排气。排气循环阀15与所期望的要回流的排气量相应地借助调整信号AGR来调整。调整信号AGR在正常运行时、即在传感器16正常工作时由空气量传感器信号LMsens和与工作点相关的空气量额定值LMsoll形成。调整信号AGR可以在正常运行时与λ传感器信号λsens无关地形成。
图2示出了控制单元20以及控制单元20的功能部分。控制单元20通常被设计成微型控制器，并且与所描述的方法相应地来编程。此外，与此相应的计算机程序存储在存储介质上。
控制单元20被加载空气量传感器信号LMsens和λ传感器信号λsens以及信号HMdef。通过信号HMdef表明：空气量传感器15是否正确地工作或者是否损坏，并且与此相应地，空气量传感器信号LMsens是否有效。控制单元20的输出信号是调整信号AGR。
在控制单元20的内部存在两个信号块（Signalblock）21和22。信号块21用于产生空气量备用信号LMmod，所述空气量备用信号是用于空气量传感器信号LMsens的备用信号。信号块21如要阐述的那样被加载信号，其组合允许形成空气量备用信号LMmod。信号选择开关23与信号HMdef相应地选出或者空气量备用信号LMmod或者空气量传感器信号LMsens作为所选择的信号LMsel，并且将信号LMsel转送给信号块22。信号块22用于在控制单元20的输出端上产生调整信号AGR。为此给信号块22加载信号HMdef和LMsel。信号HMdef在空气量传感器16损坏时将如下情况指示给信号块22：空气量备用信号LMmod已被选择并且信号LMmod施加在信号块22上。出于这个原因，与正常工作的空气量传感器16相反，在信号块22中进行对调整信号AGR的修改的控制或者调节。
信号选择开关23在空气量传感器16正确工作时选择空气量传感器信号LMsens以用于发送。在空气量传感器16未正确工作时，空气量备用信号LMmod通过信号选择开关23作为信号LMsel发送。
用于在信号块21中确定空气量备用信号LMmod的第一方法根据下式来执行：
LMmod=λsens*EMsoll*Lstöch。
在此，EMsoll是额定喷射量，而Lstöch是化学计量因子。化学计量因子Lstöch说明：空气和燃料必须以何种比例混合，以便达到理想的燃烧。理想的燃烧得出用于λ传感器信号λsens的理想值为1。此外，化学计量因子Lstöch是可变的，并且例如在柴油燃料的情况下被确定为值14.5。特定地，额定喷射量EMsoll由控制单元20的其它功能支配。信号块21必须与此相应地被加载信号EMsoll和λsens。
图3示出了用于确定空气量备用信号LMmod的第二种方法。在那里，示出了具有信号块31的观测系统（Beobachtersystem），该信号块在输出端上产生λ备用信号λmod，该备用信号是被模拟的λ传感器信号λsens。λ备用信号λmod通过下述方式与所测量的λ传感器信号λsens进行比较：在位置32从λsens减去λmod，并且观测差（Beobachterdifferenz）λdiff被送回到信号块31中。此外，信号块31还被加载额定喷射量EMsoll以及空气量额定值LMsoll。信号EMsoll和LMsoll被控制单元20的其它功能支配。利用前述参量按照下式得到λ备用信号λmod：
λmod=LMsoll/（EMsoll*Lstöch）。
观测差λdiff被使用，以便如此影响空气量备用信号LMmod，从而观测差λdiff尽可能为零。
Claims (9)
1. 用于运行内燃机的方法，其中所述内燃机具有至少一个气缸（11），具有空气量传感器（16）的进气管（12）、具有λ传感器（17）的排气管（13）和具有排气循环阀（15）的排气再循环管路（14）被连接到所述气缸上，其中所述空气量传感器（16）被设置用于产生空气量传感器信号（LMsens），所述λ传感器被设置用于产生λ传感器信号（λsens），并且所述排气循环阀（15）被设置用于利用调整信号（AGR）进行调整，其中在所述方法中形成额定喷射量（EMsoll），并且其中与所述空气量传感器信号（LMsens）相关地形成所述调整信号（AGR），其特征在于，用于所述空气量传感器信号（LMsens）的空气量备用信号（LMmod）与所述λ传感器信号（λsens）和所述额定喷射量（EMsoll）相关地形成，并且在所述空气量传感器信号（LMsens）有错误时，所述调整信号（AGR）与所述空气量备用信号（LMmod）相关地形成。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述空气量备用信号（LMmod）根据λ备用信号（λmod）与所述λ传感器信号（λsens）的比较来形成。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，用于所述λ传感器信号（λsens）的λ备用信号（λmod）根据计算规则：
λmod=LMsoll/（EMsoll*Lstöch）
来形成，其中所述λmod是λ备用信号，所述LMsoll是额定空气量，所述EMsoll是额定喷射量，并且所述Lstöch是化学计量因子。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于所述空气量传感器信号（LMsens）的所述空气量备用信号（LMmod）根据一种计算规则形成，所述计算规则按照：所述空气量备用信号（LMmod）是由所述λ传感器（17）的λ传感器信号（λsens）、所述额定喷射量（EMsoll）以及所述化学计量因子（Lstöch）的乘积。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，未正确工作的空气量传感器（16）借助信号（HMdef）来指示。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于所述排气循环阀（15）的调整信号（AGR）的控制或者调节在所述空气量传感器（16）未正确工作时被修改。
7. 用于数字计算设备的计算机程序，其适合用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
8. 尤其是用于机动车的、用于内燃机控制单元（20），其配备有数字计算设备、尤其是微型处理器，在其上能运行根据权利要求7所述的计算机程序。
9. 用于根据权利要求8所述的、尤其是机动车的内燃机的控制单元（20）的存储介质，在所述存储介质上存储根据权利要求7所述的计算机程序。
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