CN115362313A - 用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于修正供应内燃机(1)的空气/燃料混合物的丰度的修正方法，所述修正实施在所述发动机(1)起动与定位于所述发动机(1)的排气管线(2)中的氧气探测器(6)达到运行温度之间的时期中，其中，确定丰度设定值(Cr)，并且基于该设定值(Cr)确定待注射到所述内燃机(1)中的待注射燃料量，在所述发动机(1)起动时测量表征所述发动机(1)的热状态的温度(T)，加热所述氧气探测器(6)，其特征在于，根据该表征温度(T)的值确定待应用至所述待注射燃料量的修正因子(Fcr)，并且应用该修正因子(Fcr)直到所述氧气探测器(6)达到自身的运行温度。

Description

用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的方法
技术领域
本发明要求于2020年4月7日提交的法国申请N°2003439的优先权，该申请的内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。
本发明涉及内燃机的领域。更具体地，本发明旨在提供一种用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的修正方法，所述修正实施在所述发动机起动与定位于所述发动机的排气管线中的氧气探测器达到运行温度之间的时期中。
背景技术
为了满足日益严格的标准，内燃机去污需要对于丰度的越来越精细的调节。这些内燃机装备有排气管线，所述排气管线集成有一个或多个去污构件(例如催化剂或微粒过滤器和丰度探测器)。
与内燃机相关联的管控控制包括基于由存在于排气管线中的称作拉姆达探测器或氧气探测器的探测器获得的测量值调节丰度。该探测器测量来自于燃烧的经点燃气体的氧气含量。
可是，当该探测器尚未达到自身的运行温度时，所述丰度调节是非激活的。然而，所述污染物中的大部分实施在冷内燃机起动之后的最初几秒期间，并且，其中一个解释这些强排放的原因在于在该阶段(其中拉姆达探测器是非激活的)期间不能够掌控空气/燃料混合物的丰度。
文件FR3052189A描述了一种再调整方法，所述再调整方法用于再调整机动车辆内燃机的进气管线致动器和燃料注射管线致动器的行为模型。所述发动机装备有经操控致动器。
对于处在所述发动机的至少一个运行点上的进气管线致动器和燃料注射管线致动器，所述行为模型的再调整仅根据每个气缸中的空气流量和根据丰度设定值同时地进行。
对于凸轮轴的相移致动器以及对于可变进气或排气门的抬升致动器，所述再调整根据在实际流量测量值与用于估算每个气缸中的流量的估算模型之间的偏差进行。
对于注射致动器，所述再调整根据在实际丰度测量值与丰度设定值之间的偏差进行。
然而，该文件未针对在内燃机冷起动时的空气/燃料混合物的丰度管控给出任何信息，在该内燃机冷起动时，在排气气体中的丰度探测器不工作。
因此，本发明的根本问题在于当存在于该发动机的排气管线中的丰度探测器由于尚未达到自身的运行温度而不工作时(这不能够激活丰度调节回路)修正冷内燃机的空气/燃料混合物的丰度。
发明内容
为了达到该目的，根据本发明，提供了一种用于修正供应内燃机的空气和燃料混合物的丰度的修正方法，该修正实施在所述发动机起动与定位于所述发动机的排气管线中的氧气探测器达到运行温度之间的时期中，其中：
-确定丰度设定值，以及基于该设定值确定待注射到所述内燃机中的待注射燃料量，
-在所述发动机起动时测量表征所述发动机的热状态的温度，
-加热所述氧气探测器，
其特征在于，根据表征所述发动机的热状态的该温度的值确定待应用至基于所述丰度设定值确定的待注射燃料量的修正因子，并且应用该修正因子直到所述氧气探测器达到自身的运行温度。
技术效果在于，在所述丰度调节无效时，获得了根据所述发动机的热状态实施的对于供应内燃机的空气和燃料混合物的实际丰度的调整。
可单独地或作为组合地提供各种附加特征：
根据实施例，计算在所述发动机最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长，并且，如果该时长大于经确定的发动机停止时长阈值，激活所述方法，达到所述经确定的发动机停止时长阈值时认为所述发动机经充分冷却。
根据实施例，认为所述发动机经充分冷却时所需达到的经确定的发动机停止时长阈值大于一小时。
根据实施例，基于映射确定所述修正因子，所述映射根据表征所述发动机的热状态的温度建立该因子。
根据实施例，所述映射包括多个修正因子，这些因子中的每个对于表征所述发动机的热状态的温度的经确定范围建立所述修正。
根据实施例，存储在所述起动时测量的表征所述发动机的热状态的温度，并且，当所述氧气探测器达到自身的运行温度时，基于在所述丰度设定值与经基于所述氧气探测器的测量值确定的丰度之间的偏差确定当前修正因子，并且，在所述映射中由该当前修正因子替换与经测量的温度相关联的现有修正因子。
根据实施例，测量在所述起动开始与由所述氧气探测器达到自身的运行温度之间流逝的时长，计算在所述发动机最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长，当在所述起动开始与由所述氧气探测器达到自身的运行温度之间流逝的时长大于所述氧气探测器的投入运行时长阈值时以及当在所述发动机最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长大于所述经确定的发动机停止时长阈值时，授权所述修正因子的替换。
根据实施例，表征所述发动机的热状态的温度是发动机冷却液或润滑油的温度。
本发明还涉及一种发动机管控单元，其特征在于，所述发动机管控单元包括通过经存储在存储器中的软件指令进行获取、处理的获取、处理部件以及实施根据其中任一个上述变型的方法所需的控制部件。
本发明还涉及一种车辆，所述车辆包括内燃机，所述内燃机与装备有氧气探测器的排气管线联接，并且，所述车辆包括这种发动机管控单元。
附图说明
通过阅读本发明下文中的非限制性特殊实施例的详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在所述附图中：
图1示出了根据本发明的用于修正供应内燃机的空气/燃料混合物的丰度的修正方法的流程图。
图2示出了根据表征发动机热状态的温度范围建立丰度修正因子的映射的示例。
具体实施方式
图1示出了发动机管控单元7，该发动机管控单元负责通到排气管线2上的内燃机1的运行，该排气管线用于将排气气体排出到内燃机1之外。本发明更具体地用于尤其是具有汽油燃料或含汽油燃料的受控点火式内燃机。本发明还可应用于压缩点火式发动机。所述内燃机可集成在机动车辆中。管控单元7包括通过经存储在存储器中的软件指令进行获取、处理的获取、处理部件以及实施更下文中详述的本发明方法所需的控制部件。
内燃机1包括用于管理空气回路的致动器3(例如空气计量蝶阀)以及用于管理燃料供应系统致动器4。排气管线2包括去污系统5和氧气探测器6，当该氧气探测器达到最小化运行温度时，该氧气探测器才工作。
发动机管控单元7包括用于控制空气回路的管控模块8。用于控制空气回路的管控模块8向内燃机1的空气回路致动器3发送吸气设定值，以及向内燃机1的燃料供应系统致动器4发送燃料设定值。
发动机管控单元7还包括适配模块，该适配模块包括空气回路自适应子模块11和用于向发动机1中注射燃料的注射模型自适应子模块10。
空气回路自适应子模块11与发动机1的空气回路致动器3通信，并且，用于向发动机1中注射燃料的注射模型自适应子模块10与发动机1的燃料供应系统致动器4通信。
发动机管控单元7还包括用于调节空气/燃料混合物的丰度的调节模块13、能够在第一位置(当存在于排气管线2中的氧气探测器6工作(选择器9的选择接头(curseur)位置在图1上以虚线示出)时)与第二位置(当氧气探测器6不工作(选择器9的选择接头位置在图1上以实线示出)时)之间交替的选择器9。
发动机管控单元7还包括用于确定空气/燃料混合物的丰度设定值的确定模块14。该模块通过朝向发动机1的燃料供应系统致动器4发送所述空气/燃料混合物的丰度设定值Cr来与发动机1的燃料供应系统致动器4通信。该丰度设定值Cr能够确定待注射燃料量。
选择器9还通过朝向发动机1的燃料供应系统致动器4发送所述空气/燃料混合物的丰度修正因子Fcr来与发动机1的燃料供应系统致动器4通信。根据选择器9的位置，所述空气/燃料混合物的丰度修正因子Fcr来源于丰度调节模块13(第一位置)或丰度修正模块12(第二位置)。该修正因子Fcr能够修改基于丰度设定值确定的待注射燃料量Cr。
发动机管控单元7还包括丰度修正模块12(稍后更确切地详述)，该丰度修正模块用于实施本发明的用于在起动时在氧气探测器6不工作的阶段期间修正供应发动机1的空气/燃料混合物的丰度的修正方法。
根据本发明的丰度修正方法发生在内燃机1的起动时在起动时刻与氧气探测器达到自身运行温度(这使该氧气探测器工作并且接下来能够激活丰度调节模块13)的随后时刻之间。
由此，在起动时，模块14确定丰度设定值Cr，对于氧气探测器的加热经激活。然而，当氧气探测器6不工作时，选择器9则定位在自身的第二位置。丰度修正因子Fcr由此由丰度修正模块12提供。
在该情况下，测量表征发动机1的热状态的温度T。该温度T可为发动机冷却液又或润滑油的温度。该温度T经提供至丰度修正模块12，该丰度修正模块用于根据表征发动机1的热状态的该温度T的值确定待应用至基于丰度设定值确定的待注射燃料量Cr的修正因子Fcr。
应用由丰度修正模块12确定的该修正因子Fcr直到氧气探测器6达到自身的运行温度。当氧气探测器6达到自身的运行温度时，选择器9跳转到自身的第一位置，并且，待应用至由丰度设定值Cr确定的待注射燃料量的修正因子Fcr从此由用于接收氧气探测器6的测量值的丰度调节模块13提供。
出于计算的速度和简单性的原因，可设计基于映射确定修正因子Fcr，所述映射根据经测量的温度T建立该因子。
如图2所示，可设计包括多个修正因子(在图2上的Fcr1至Fcr5)的映射，这些因子中的每个对于表征发动机1的热状态的参数的经确定温度范围建立所述丰度修正。这进一步改善了所述修正因子的确定精度，这在发动机1的起动阶段期间是至关重要的。
在如图2所示的示例中，如果温度T小于最小温度T1，则选择丰度修正因子Fcr1。如果温度T处于在分别地在T1与T2之间、或在T2与T3之间、或在T3与T4之间的温度范围中，经选择的丰度修正因子分别地为Fc2、Fc3、Fc4。最后，如果温度T大于最大温度T4，则丰度修正因子Fcr5经选择。
可设计由丰度修正模块12使丰度修正因子Fcr的重建适应在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长。在该时长期间，所述车辆和因此发动机1仅遭受外部温度。在发动机1停止期间，该发动机1冷却，并且，如果在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长足够长，该发动机的温度趋向于外部温度。
在该情况下，如果在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的该时长大于经确定的发动机停止时长阈值(达到所述经确定的发动机停止时长阈值时认为所述发动机经充分冷却)，则激活所述修正方法。认为所述发动机经充分冷却时所需达到的该发动机停止时长可为大于1小时的时长。
如果在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长小于该时长，则可设计应用等于1(中性)的修正因子。
进一步可设计使得，修正模块12能够通过学习更新所述映射，这能够定期地调整所述丰度修正因子。
在该情况下，存储在起动时测量的表征发动机(1)的热状态的温度T。接下来，当氧气探测器6达到自身的运行温度时，并且当所述丰度调节模块由此经激活时，基于在丰度设定值Cr与经基于氧气探测器6的测量值确定的丰度之间的偏差确定当前修正因子，并且，在所述映射中由该当前修正因子替换与经测量的温度T相关联的现有修正因子。
可设计使由丰度修正模块12对于所述修正因子的该学习适应于(conditionner)由所述探测器实施的工作所花费的时长以及由在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长实施的时长。在该情况下，测量在起动开始与由氧气探测器6达到自身的运行温度之间流逝的时长，并且，计算在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长。
由此，如果在起动开始与由氧气探测器6达到自身的运行温度之间流逝的时长大于投入运行时长阈值，以及如果在发动机1最后一次停止与起动开始之间流逝的时长大于经确定的发动机停止时长阈值，则在所述映射中替换现有修正因子。
所述投入运行时长阈值可在几秒(例如5秒)至几分钟(例如5分钟)之间，而所述发动机停止时长阈值大于1小时。事实上，如果不需要对所述管线实施干燥，则需要几秒来加热探测器6，而如果需要等待所述管线干燥，在探测器6可能在自身的加热期间因与液态水接触而损坏的情况下，则需要计数几分钟。
所述学习功能能够使发动机置于更接近于发动机期望值，并因此能够减少污染物排放。
本发明能够在冷时和仅在冷时(此时丰度调节由于氧气探测器不工作而未经激活)再校正空气/燃料混合物的丰度。本发明因此能够在丰度调节未经激活的该阶段期间减少污染物排放。未基于物理模型的本发明可推广到所有系统，并且能够再校正任何可能导致丰度偏差的离散。

Claims (10)

1.一种用于修正供应内燃机(1)的空气和燃料混合物的丰度的修正方法，所述修正实施在所述内燃机(1)起动与定位于所述内燃机(1)的排气管线(2)中的氧气探测器(6)达到运行温度之间的时期中，
其中：
-确定丰度设定值(Cr)，并且基于所述丰度设定值(Cr)确定待注射到所述内燃机(1)中的待注射燃料量，
-在所述内燃机(1)起动时测量表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)，
-加热所述氧气探测器(6)，
其特征在于，根据表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)的值确定待应用至基于所述丰度设定值(Cr)确定的待注射燃料量的修正因子(Fcr)，并且应用所述修正因子(Fcr)直到所述氧气探测器(6)达到自身的运行温度。
2.根据权利要求1所述的修正方法，其特征在于，计算在所述内燃机(1)最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长，并且，当所述时长大于经确定的发动机停止时长阈值时，激活所述修正方法，达到所述经确定的发动机停止时长阈值时认为所述内燃机经充分冷却。
3.根据权利要求2所述的修正方法，其特征在于，认为所述内燃机经充分冷却时所需达到的经确定的发动机停止时长阈值大于一小时。
4.根据上述权利要求中任一项所述的修正方法，其特征在于，基于映射确定所述修正因子(Fcr)，所述映射根据表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)建立所述修正因子。
5.根据权利要求4所述的修正方法，其特征在于，所述映射包括多个修正因子(Fcr1，Fcr2，Fcr3，Fcr4，Fcr5)，这些修正因子中的每个对于表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)的经确定范围建立所述修正。
6.根据权利要求4或5所述的修正方法，其特征在于，
-存储在所述起动时测量的表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)，
并且，当所述氧气探测器(6)达到自身的运行温度时，
-基于在所述丰度设定值(Cr)与经基于所述氧气探测器(6)的测量值确定的丰度之间的偏差确定当前修正因子，
-在所述映射中由所述当前修正因子替换与经测量的温度(T)相关联的现有修正因子。
7.根据权利要求6所述的修正方法，其特征在于：
-测量在所述起动开始与由所述氧气探测器(6)达到自身的运行温度之间流逝的时长，
-计算在所述内燃机(1)最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长，当在所述起动开始与由所述氧气探测器(6)达到自身的运行温度之间流逝的时长大于所述氧气探测器(6)的投入运行时长阈值时以及当在所述内燃机(1)最后一次停止与所述起动开始之间流逝的时长大于所述经确定的发动机停止时长阈值时，授权所述修正因子(Fcr)的替换。
8.根据上述权利要求中任一项所述的修正方法，其特征在于，表征所述内燃机(1)的热状态的温度(T)是发动机冷却液或润滑油的温度。
9.一种发动机管控单元(7)，其特征在于，所述内燃机管控单元包括通过经存储在存储器中的软件指令进行获取、处理的获取、处理部件以及实施根据上述权利要求中任一项所述的修正方法所需的控制部件。
10.一种车辆，所述车辆包括内燃机(1)，所述内燃机与装备有氧气探测器(6)的排气管线(2)联接，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求9所述的发动机管控单元(7)。
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