CN108981830B - 用于计算质量流的方法 - Google Patents

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Abstract

介绍了一种用于计算从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流的方法。在此，在计算质量流时考虑质量流的燃料/空气比例。

Description

用于计算质量流的方法
技术领域
本发明涉及一种用于计算从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的质量流的方法。
背景技术
在DE 10335902 B4中可获知一种用于油箱排气的方法。在WO 2015062793 A1中公开了一种油箱排气系统。
发明内容
提出了用于更精确地计算从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的空气燃料混合物的质量流的方法。所述更精确的计算又引起了：在通过马达控制部来计算燃烧马达中的操控参量时更好地考虑了由此实际上被引入的空气份额和燃料份额。
另外的优点是，通过很少的应用因数就可以映射油箱排气系统并且将其参数化(bedaten)。由此，恰好在组件、如活性炭过滤器或线路(例如在横截面或长度方面)的出现的制造变型方案中明显减少了应用花费。
优选地，在计算质量流时，通过碳氢化合物浓度和/或燃料/空气混合物的黏滞度
Figure BSA0000164592090000011
考虑燃料/空气比例。在一种特别优选的设计方案中，根据在油箱排气系统的活性炭过滤器上的压力损失、尤其是根据活性炭过滤器的负荷来计算所述质量流。
附图说明
下面参考附图并且借助实施例详细描述本发明。在此，图1示意性地示出了具有油箱排气系统的燃烧马达的截段。
具体实施方式
在汽油马达中，通常通过油箱排气阀如此操控油箱排气，使得尽可能多的空气质量流通过活性炭过滤器被导引。关于此的例外情况是首次开大，其中缓慢地开大(aufsteuern)油箱排气阀，以便通过λ调节器偏差(Lambdareglerabweichung)能够实现对负荷的学习并且以便考虑燃料路径中的经由油箱排气带来的燃料。利用所学习的负荷因此存在下述可能性：进一步且更快地开大油箱排气阀并且考虑在混合物预控制部中的燃料份额。
图1示意性地示出了具有油箱排气系统的燃烧马达的截段。在此，新鲜空气经由具有空气过滤器11的进气管区段10到达涡轮增压器12处。经由在涡轮增压器12之后的具有增压空气冷却器14的进气管区段13，空气通过节气门15到达马达缸体(Motorblock)16处。在马达缸体16之后，导出部17排出废气。在空气过滤器11与涡轮增压器12之间，第一油箱排气线路18通入到进气管区段10中。当马达的运行点随着涡轮增压器的激活而开始时，所述油箱排气线路18可以例如首先变为激活的。其也可以被称为全负荷线路(高负荷净化线路(High Load Purge Line))。在节气门15与马达缸体16之间，第二油箱排气线路19通入到进气管区段13中。该油箱排气线路例如在自然吸气式马达的(saugmotorisch)运行中就已经激活。其也可以被称为部分负荷线路(低负荷净化线路(Low Load Purge Line))。油箱排气线路18或19具有止回阀20或21。此外示出了具有填充区域23的燃料箱22。经由油箱排气区段24，空气燃料混合物从燃料箱到达活性炭过滤器25处。所述活性炭过滤器具有通向环境空气的输出部26以及通向油箱排气阀28的导出部27。在油箱排气阀28之后，油箱排气区段29通入到第一油箱排气线路18和第二油箱排气线路19中。
对于通向第二油箱排气线路的、在节气门15与马达缸体16之间的油箱排气部的导入位置(Einleitstelle)来说，进气管中的负压负责所需的扫气压力降。对于通向第二油箱排气线路18的导入位置来说，文丘里系统负责油箱排气阀28上的质量流的扫气压力降。
为了计算经由油箱排气部27、29、18、19到达进气管10、13内的质量流，考虑油箱排气阀28上的压力差。此外，所述质量流依赖于填充系数
Figure BSA0000164592090000021
以该填充系数来操控所述油箱排气阀28。在此通过被换算成填充系数的标准化的目标质量流来操控油箱排气阀28。质量流的标准化以压力修正、高度修正/>
Figure BSA0000164592090000022
和温度修正的方式来实现。因此，油箱排气阀上的质量流的主要的影响因子除了填充系数之外还有压力条件以及由环境压力和温度决定的比重(Dichte)。但是，通过油箱排气阀28而流动的介质的比重也依赖于燃料/空气浓度。因此提出的是，为了更准确地计算经由油箱排气系统27、29、18、19进入到燃烧马达的进气管10、13中的空气燃料质量流，根据燃料/空气浓度，尤其是根据碳氢化合物浓度、温度、混合物的黏滞度以及由此产生的压力条件来修正所述空气燃料质量流。
所述经修正的质量流在马达控制部中被计算并且尤其被用于在马达控制软件的空气路径中和/或在马达控制软件的燃料路径中进行的计算。因此，对于燃烧马达的在空气路径中计算的操控参量、如节气门位置而言，并且对于燃烧马达的在燃料路径中计算的操控参量、如喷射参量而言，准确地考虑了从油箱排气部输送的空气质量和燃料质量。于是，这样被计算或修正的质量流被考虑用于更为精确地操控燃烧马达。
此外，更详细地执行所提出的质量流的计算。
在油箱排气阀28上的质量流依赖于在油箱排气区段29中的压力(油箱排气阀(TEV)之后的压力(p))与油箱排气区段27中的压力(油箱排气阀之前的压力)之间的压力降，所述油箱排气区段29位于油箱排气阀28与第一以及第二油箱排气线路18和19之间，所述油箱排气区段27位于活性炭过滤器25与油箱排气阀28之间。依赖于活性炭过滤器25和相关的线路区段上的空气质量流以及依赖于活性炭过滤器25的负荷地出现(einstellen)压力损失，该压力损失可在油箱排气阀之前的压力参量中被考虑。因此，由环境空气的压力减去压力损失得到油箱排气阀之前的压力。
所述压力损失根据以下算式来确定：
Figure BSA0000164592090000031
常量A和B依赖于组件的几何结构，但是不依赖于热力学参量。根据伯努利介绍，在二次项中描述了流动压力损失。在项的线性部分中描述了过滤器的多孔介质中的层流的黏滞的压力损失。
在排气系统中的可选地存在的止回阀(在图1中，在第一油箱排气线路18或第二油箱排气线路19中的阀20或21)上的压力损失依赖于质量流和再生气体的比重以及依赖于黏滞度地被考虑。
对于质量流而言，公式如下：
Figure BSA0000164592090000032
Figure BSA0000164592090000034
质量流，
Figure BSA0000164592090000033
Figure BSA0000164592090000041
特定的气体常数，
T：温度，
M：摩尔质量，
Figure BSA0000164592090000042
通用气体常数。
动态黏滞度借助于萨瑟兰(Sutherland)公式来确定：
Figure BSA0000164592090000043
T0，η0，C：来自文献的常数。
针对通过油箱排气阀28而流动的混合物的摩尔质量，由各个单个成分来确定：
成分i的摩尔质量：Mi，
混合物的摩尔质量：M＝∑ixiMi，
成分i的摩尔份额(Molanteil)：xi，
成分i的质量份额：
Figure BSA0000164592090000044
成分i的特定的气体常数：
Figure BSA0000164592090000045
混合物的特定的气体常数：
Figure BSA0000164592090000046
针对黏滞度的修正因子根据以下算式来确定：
Figure BSA0000164592090000047

Claims (10)

1.一种用于计算从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流的方法，其特征在于，在计算从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流时考虑质量流的燃料/空气比例，并且根据油箱排气系统的油箱排气阀上的压力降来计算所述从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流，其中经由油箱排气区段，空气燃料混合物从燃料箱到达活性炭过滤器处，依赖于活性炭过滤器和相关的线路区段上的空气质量流以及依赖于活性炭过滤器的负荷地出现压力损失，该压力损失能够在油箱排气阀之前的压力参量中被考虑，其中在燃烧马达的马达控制部中计算所述从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流，并且其中所述从油箱排气系统进入到燃烧马达的进气管中的燃料/空气混合物的质量流被用于在马达控制软件的空气路径中和/或在马达控制软件的燃料路径中进行的计算。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算所述质量流时通过碳氢化合物浓度和/或燃料/空气混合物的黏滞度考虑所述燃料/空气比例。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据温度来计算所述质量流。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据在油箱排气系统的油箱排气阀与燃烧马达的进气管之间的油箱排气线路中的止回阀的压力损失来计算所述质量流。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，计算出的质量流被考虑用于计算燃烧马达中的操控参量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据油箱排气系统的活性炭过滤器的负荷来计算所述质量流。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，计算出的质量流被考虑用于计算燃烧马达的空气系统的操控参量或燃烧马达的喷射系统的操控参量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中根据油箱排气系统的活性炭过滤器上的压力损失来计算所述质量流。
9.一种能机读的存储器，在所述能机读的存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被设立用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一种用于燃烧马达的马达控制器，其具有根据权利要求9所述的存储器。
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