本申請(qǐng)要求2015年8月24日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?02015216139.0、以及2015年8月24日提交的德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?02015216138.2的優(yōu)先權(quán)，出于所有目的通過(guò)引用將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合在此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于控制適配有燃料噴射系統(tǒng)和排氣再循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，并且涉及一種用于控制這種類(lèi)型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)設(shè)備。

背景技術(shù)：

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是機(jī)動(dòng)車(chē)輛中所使用的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在一般適配有燃料噴射系統(tǒng)，例如直接噴射系統(tǒng)。在這種情況下，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制單元具體確定燃料噴射的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間，燃料噴射的方式為使得所噴射的燃料量對(duì)應(yīng)于設(shè)定點(diǎn)燃料量，所述設(shè)定點(diǎn)燃料量具體是根據(jù)對(duì)應(yīng)的工況確定的。為了保證相關(guān)條件下設(shè)想的燃料量在運(yùn)行過(guò)程中被饋送至所有汽缸，并且盡可能地將相同的燃料量饋送至所有汽缸，這個(gè)背景下所使用的噴射閥被規(guī)定為具有針對(duì)流速的緊密度容差。雖然如此，例如由于在發(fā)動(dòng)機(jī)的壽命過(guò)程中噴射嘴中的沉淀而可能發(fā)生偏離設(shè)定點(diǎn)燃料量。此類(lèi)偏離可能產(chǎn)生一種排氣成分，所述排氣成分不利于排氣后處理，例如可能導(dǎo)致來(lái)自個(gè)別汽缸的不相等轉(zhuǎn)矩并從而導(dǎo)致傳動(dòng)系的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)并導(dǎo)致燃料消耗的增加。為此原因，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了方法用于確定實(shí)際噴射至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中的燃料量并用于相應(yīng)地在此基礎(chǔ)上修改噴射參數(shù)，例如從而允許在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中將設(shè)想的燃料量饋送至汽缸中。

DE 10 2010 036 485 B3公開(kāi)了一種用于控制具有燃料噴射系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中，對(duì)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間進(jìn)行修改，對(duì)所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣成分進(jìn)行測(cè)量，從所述排氣成分確定通過(guò)噴射閥的流量離標(biāo)稱(chēng)值的偏差，并且以為補(bǔ)償所確定的偏差而修改過(guò)的噴射持續(xù)時(shí)間激活噴射閥。

根據(jù)EP 1 336 745 A2，在用于控制機(jī)動(dòng)車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中噴射的方法中測(cè)量排氣中的進(jìn)氣質(zhì)量流量和空氣比，以便估計(jì)實(shí)際被噴射至發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料量。通過(guò)閉合的控制環(huán)路，保證了所估計(jì)的燃料量基本上等于所計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)燃料量從而滿足機(jī)動(dòng)車(chē)輛用戶的需要。在此，設(shè)定點(diǎn)燃料量與所估計(jì)的燃料量之差用于計(jì)算用于校正設(shè)定點(diǎn)燃料量的校正因數(shù)。

GB 2 475 521 A公開(kāi)了一種用于確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中實(shí)際噴射的燃料量的方法，其中，將設(shè)定點(diǎn)測(cè)試燃料量被噴射至處于沒(méi)有燃料供應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)的汽缸，通過(guò)空氣質(zhì)量流量傳感器確定在測(cè)試噴射過(guò)程中流入汽缸的空氣量，通過(guò)Lambda探針確定排氣中的空氣比例，并且基于在汽缸中流動(dòng)的空氣量的函數(shù)并且基于所述空氣比例計(jì)算測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料量。測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料量可以與設(shè)定點(diǎn)燃料量進(jìn)行比較，從而校正噴射，例如通過(guò)對(duì)噴射閥的激活持續(xù)時(shí)間的相應(yīng)調(diào)節(jié)。

然而，在此，發(fā)明人已經(jīng)意識(shí)到上述方式存在的問(wèn)題。在一個(gè)示例中，由于在測(cè)試噴射過(guò)程中難以測(cè)量流入汽缸中的空氣量，和/或由于因例如濕度產(chǎn)生的空氣量測(cè)量值的偏差，上文所述的方法可導(dǎo)致不準(zhǔn)確的燃料噴射校正，其中基于在汽缸中流動(dòng)的空氣量的函數(shù)并且基于所述空氣比例計(jì)算測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料量。例如，空氣質(zhì)量流量傳感器可以確定流動(dòng)至每個(gè)汽缸的空氣質(zhì)量，并且難以估計(jì)多少空氣實(shí)際流動(dòng)至接收測(cè)試噴射的汽缸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因而，發(fā)明人在此提供了一種至少部分地解決上述問(wèn)題的方式。在一個(gè)示例中，方法包括：在減速階段，形成閉合的排氣再循環(huán)回路，確定被封閉在所述閉合的排氣再循環(huán)回路中的空氣量的質(zhì)量(m_circ)，檢測(cè)所述空氣量的第一氧含量，用噴射閥進(jìn)行測(cè)試噴射，檢測(cè)所述空氣量的第二氧含量，并且從所述空氣量的質(zhì)量(m_circ)以及所述第一和所述第二氧含量確定所述測(cè)試噴射中所噴射的燃料質(zhì)量(m_fuel)。

以這種方式，可以確定被封閉在所述閉合的排氣再循環(huán)(EGR)回路中的空氣質(zhì)量，這可以比測(cè)量流至單個(gè)汽缸的空氣質(zhì)量更加準(zhǔn)確?？梢酝ㄟ^(guò)所述第一和第二氧含量之差來(lái)確定在測(cè)試噴射中所噴射的燃料消耗的氧氣量，消耗的氧氣量用于確定測(cè)試噴射過(guò)程中的實(shí)際傳送的燃料量。在一個(gè)示例中，如果在測(cè)試噴射過(guò)程中所噴射的燃料量不同于期望的，可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)將來(lái)的燃料噴射量，從而提高所遞送的燃料噴射量的準(zhǔn)確度。

應(yīng)當(dāng)理解的是，提供以上概述是為了以簡(jiǎn)化的形式介紹在詳細(xì)說(shuō)明中進(jìn)一步說(shuō)明的選擇概念。這并不意味著識(shí)別所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，所要求保護(hù)的主題的范圍由所附權(quán)利要求書(shū)唯一地限定。此外，所要求的主題并不限于解決上文或本公開(kāi)的任何部分中所指出的任何優(yōu)點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖簡(jiǎn)述

圖1根據(jù)本公開(kāi)示出了排氣再循環(huán)系統(tǒng)的第一示意性實(shí)施例。

圖2根據(jù)本公開(kāi)示出了排氣再循環(huán)系統(tǒng)的第二示意性實(shí)施例。

圖3根據(jù)本公開(kāi)示出了排氣再循環(huán)系統(tǒng)的第三示意性實(shí)施例。

圖4示出了根據(jù)本公開(kāi)的方法的實(shí)施例的流程圖。

圖5示出了根據(jù)本公開(kāi)的方法的又一實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

本公開(kāi)涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛并且具體為柴油或火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料噴射系統(tǒng)并包括一個(gè)或多個(gè)汽缸，其中，至少一個(gè)噴射閥被指定給每個(gè)汽缸從而將燃料饋送至汽缸的燃燒室。本公開(kāi)具體涉及一種直接噴射系統(tǒng)。

所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還適配有排氣再循環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)，可以將來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的一部分從排氣通道經(jīng)由排氣再循環(huán)管路饋送回進(jìn)氣通道中，由此使得具體地實(shí)現(xiàn)污染物排放的減少成為可能。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以包括排氣渦輪增壓器。所述渦輪增壓器具有渦輪，所述渦輪被安排在排氣流中并且驅(qū)動(dòng)被布置在進(jìn)氣通道內(nèi)的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)用于壓縮被饋送至發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣，所述充氣空氣可能是新鮮空氣與再循環(huán)排氣的混合。由此實(shí)現(xiàn)功率增大是可能的。所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)優(yōu)選地是低壓排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，排氣在渦輪增壓器的渦輪的下游被去除并被饋送至在渦輪增壓器的壓縮機(jī)上游吸入的增壓空氣中。

在根據(jù)本公開(kāi)的方法中，閉合的排氣再循環(huán)回路在減速階段形成，例如在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)功率被用于驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)工況下。在這種類(lèi)型的閉合回路中，發(fā)生從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道至其進(jìn)氣通道中的全排氣再循環(huán)。為此目的，相應(yīng)閥被移動(dòng)至以下位置，使得來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的全部排氣流被通過(guò)排氣再循環(huán)管路傳遞至進(jìn)氣通道中，并且沒(méi)有新鮮空氣被供應(yīng)到進(jìn)氣通道中。只要存在閉合回路，所述回路中就封閉著不經(jīng)受與外界空氣交換的空氣量。由于在減速階段內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)通過(guò)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)的，所以在閉合回路中存在被封閉的空氣量的流動(dòng)。在此并在之后的文本中，可以使用術(shù)語(yǔ)“空氣”，指被封閉的氣體，還具體包含通過(guò)燃燒形成的排氣。

根據(jù)本公開(kāi)，確定封閉在閉合的排氣再循環(huán)回路中的空氣質(zhì)量，例如確定被封閉的空氣量的質(zhì)量。為此目的，可以計(jì)算用于檢測(cè)適當(dāng)?shù)臏y(cè)量變量的傳感器信號(hào)，并且考慮閉合回路的已知容積(該容積被指定為對(duì)應(yīng)于所涉及的特定類(lèi)型)以及可選地進(jìn)一步參數(shù)。在創(chuàng)造閉合的排氣再循環(huán)回路之后或在稍后的時(shí)間，例如在下文所描述的方法步驟過(guò)程中，只要排氣再循環(huán)回路是閉合的，就可以立即發(fā)生測(cè)量變量的檢測(cè)和被封閉的空氣質(zhì)量的確定。

而且，根據(jù)本公開(kāi)，在第一時(shí)間檢測(cè)被封閉的空氣量的至少一個(gè)第一氧含量。從所檢測(cè)的氧含量，可能的是推斷燃料燃燒所消耗的氧氣比例，并且從而考慮被封閉在回路中的空氣質(zhì)量以推斷已經(jīng)燃燒的燃料質(zhì)量。然后在測(cè)試噴射時(shí)使用噴射閥將燃料(可以是少量燃料)噴射至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)汽缸中，所述噴射閥與所述汽缸相關(guān)聯(lián)。在這個(gè)過(guò)程中，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的其他噴射閥并未被激活用于燃料噴射。通過(guò)測(cè)試噴射饋送的燃料在閉合回路中被燃燒，例如在相關(guān)汽缸的燃燒室中，或者可替代地，通過(guò)位于閉合的排氣再循環(huán)回路中的排氣通道催化劑。被燃燒的燃料保持在閉合回路中并且可以在其中散開(kāi)。在已經(jīng)實(shí)施測(cè)試噴射之后的第二時(shí)間，還檢測(cè)被封閉的空氣量的至少一個(gè)第二氧含量。從這一點(diǎn)，可能的是推斷出在第二時(shí)間由燃料燃燒所消耗的氧含量，并從而考慮在閉合回路中所封閉的空氣質(zhì)量以推斷在這個(gè)時(shí)間燃燒的燃料質(zhì)量。在第二時(shí)間之后或可替代地在稍后的時(shí)間，例如在減速階段結(jié)束時(shí)，可以再次打開(kāi)閉合的排氣再循環(huán)回路，即，根據(jù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行再次設(shè)定新鮮空氣和排氣再循環(huán)的供應(yīng)。

根據(jù)本公開(kāi)，在測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料質(zhì)量是根據(jù)被封閉的空氣量的質(zhì)量以及所述至少一個(gè)第一和所述至少一個(gè)第二氧含量確定的。具體地，考慮被封閉的空氣量的質(zhì)量，在第一時(shí)間燃燒的燃料質(zhì)量是從所述至少一個(gè)第一氧含量推斷的，并且在第二時(shí)間燃燒的燃料質(zhì)量是從所述至少一個(gè)第二氧含量推斷的，其中，在測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料質(zhì)量是以這種方式確定的燃燒的燃料質(zhì)量之差。由于所噴射的燃料量可以由相應(yīng)的燃料質(zhì)量指定，下文還使用了術(shù)語(yǔ)“燃料量”。

由于在各個(gè)情況下在測(cè)試噴射之前的時(shí)間和在測(cè)試噴射之后的時(shí)間在閉合的排氣再循環(huán)回路中測(cè)量至少一個(gè)氧含量的事實(shí)，可能推斷所消耗的氧氣在被封閉的空氣量中的比例，并由此推斷在測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料質(zhì)量。由此可能通過(guò)簡(jiǎn)單的方式確定在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料量。具體地，可以在不使用質(zhì)量流量傳感器的情況下確定實(shí)際噴射的燃料量；結(jié)果是，可以用特別準(zhǔn)確的方式確定所噴射的燃料量，因?yàn)榕c質(zhì)量流量相比通常可以更精確地確定被封閉的空氣質(zhì)量。以這種方式所確定的燃料量可以用于改善對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和/或?qū)?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的附加設(shè)備的控制。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道具有安排在排氣再循環(huán)管路的分支下游的排氣門(mén)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道具有進(jìn)氣節(jié)流閥，并且排氣再循環(huán)管路具有排氣再循環(huán)閥。為了形成閉合的排氣再循環(huán)回路，在此激活了排氣閥，其方式為使得排氣通道的分支被完全閉合，其中排氣從這個(gè)分支進(jìn)入環(huán)境，其結(jié)果是全部排氣流被傳遞至排氣再循環(huán)管路內(nèi)。進(jìn)而激活進(jìn)氣節(jié)流閥以完全閉合進(jìn)氣管路，從而保證沒(méi)有新鮮空氣供應(yīng)，并且排氣再循環(huán)閥被打開(kāi)。作為替代方案，可以在進(jìn)氣通道設(shè)置三通閥；在這種情況下，通過(guò)激活所述三通閥形成閉合的排氣再循環(huán)回路，三通閥激活的方式為使得新鮮空氣的供應(yīng)被完全關(guān)閉并且排氣再循環(huán)管路被完全打開(kāi)。在此同樣的，排氣閥處于使得完全防止排氣從排氣通道進(jìn)入環(huán)境的發(fā)生的位置。以這種方式，可以通過(guò)被提供以用于控制排氣再循環(huán)和新鮮空氣供應(yīng)的閥來(lái)形成閉合的排氣再循環(huán)回路。

可以通過(guò)至少一個(gè)壓力傳感器和至少一個(gè)溫度傳感器確定閉合排氣再循環(huán)回路中所封閉的空氣量的質(zhì)量。還可以考慮閉合排氣再循環(huán)回路的已知容積和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的容積效率。所述壓力傳感器和所述溫度傳感器被優(yōu)選地安排在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中，具體地，在進(jìn)氣管中。為了控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)一步的溫度傳感器可以存在于例如排氣通道中和/或排氣再循環(huán)管路中。如果存在多個(gè)壓力和/或溫度傳感器，這些傳感器可以每個(gè)都用于確定被封閉的空氣量的相應(yīng)部分體積的質(zhì)量。在確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)汽缸內(nèi)的空氣體積的質(zhì)量時(shí)，考慮汽缸的容積效率是可能的。以這種方式，對(duì)被封閉的空氣質(zhì)量的特別準(zhǔn)確的確定是可能的。

在形成所述閉合的排氣再循環(huán)回路之后且在確定所述至少一個(gè)第一氧含量之前可以觀察到第一等待時(shí)間。具體地，確定這個(gè)等待時(shí)間的方式為使得內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了足夠數(shù)量的轉(zhuǎn)動(dòng)以均勻地混合被封閉在閉合回路中且在該閉合回路中循環(huán)的空氣量。在此，已經(jīng)被進(jìn)行了測(cè)試噴射的汽缸的非均勻填充會(huì)有助于均勻混合，如具有多個(gè)汽缸的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的剩余汽缸的情況下可以發(fā)生的。作為替代方案或另外，在進(jìn)行測(cè)試噴射之后且在確定所述至少一個(gè)第二氧含量之前可以觀察第二等待時(shí)間，在所述第二等待時(shí)間內(nèi)，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)同樣進(jìn)行了足夠數(shù)量的轉(zhuǎn)動(dòng)以均勻地混合封閉在閉合回路中的空氣量。作為特別優(yōu)選的選項(xiàng)，提供了第一和第二等待時(shí)間兩者。由此，更加準(zhǔn)確地檢測(cè)被封閉的空氣量中的氧含量并從而更加準(zhǔn)確地確定所噴射的燃料質(zhì)量是可能的。

可以通過(guò)安排在排氣通道中的至少一個(gè)氧傳感器和/或安排在進(jìn)氣通道中的至少一個(gè)氧傳感器(例如，在各個(gè)情況下為一個(gè)lambda探針)檢測(cè)第一和第二氧含量。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，規(guī)定被封閉的空氣量中的第一和第二氧含量由安排在排氣通道中的氧傳感器并另外由安排在進(jìn)氣通道中的氧傳感器測(cè)量。氧傳感器或lambda探針可以安排在催化劑上游的排氣通道中。進(jìn)氣通道中的氧傳感器或lambda探針可以安排在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管中。由此，可能地在各個(gè)情況下進(jìn)行對(duì)被封閉的空氣量中的第一和第二氧含量的兩個(gè)獨(dú)立測(cè)量，從而允許對(duì)在測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料量的冗余確定。在一個(gè)示例中，規(guī)定從分別確定的燃料量形成平均值。由此可能確定出具有增加的準(zhǔn)確度的實(shí)際供應(yīng)燃料量。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在具有多個(gè)噴射閥(具體被指定給多個(gè)汽缸)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)噴射閥進(jìn)行對(duì)第一氧含量的測(cè)量、測(cè)試噴射和對(duì)第二氧含量的測(cè)量、以及在此基礎(chǔ)上確定所噴射的燃料量，其中，在測(cè)量第一氧含量的與測(cè)量第二氧含量之間其他噴射閥不噴射燃料。在此可以規(guī)定，在創(chuàng)建了閉合的排氣再循環(huán)回路之后且在重新打開(kāi)該閉合的排氣再循環(huán)回路之前，針對(duì)多個(gè)噴射閥或針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有噴射閥連續(xù)執(zhí)行所述步驟。優(yōu)選地規(guī)定，形成閉合的排氣再循環(huán)回路，針對(duì)第一噴射閥執(zhí)行所述步驟，然后重新打開(kāi)閉合的排氣再循環(huán)回路并且針對(duì)第一噴射閥確定噴射的燃料量；在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)幾次的對(duì)應(yīng)等待時(shí)間之后，對(duì)應(yīng)的進(jìn)一步減速階段，緊跟著相應(yīng)程序從而針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)進(jìn)一步的噴射閥確定噴射的燃料量。由此，針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有噴射閥精確地確定所噴射的燃料量是可能的。

基于如所描述地確定的測(cè)試噴射時(shí)噴射的燃料質(zhì)量、或者基于針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)噴射閥確定的對(duì)應(yīng)噴射燃料質(zhì)量，可以控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)。例如，可以規(guī)定用此來(lái)確定在至少一次進(jìn)一步噴射時(shí)、具體為在正常運(yùn)行過(guò)程中噴射時(shí)實(shí)際供應(yīng)的燃料質(zhì)量。從而，時(shí)常可以假設(shè)，正常運(yùn)行過(guò)程中噴射時(shí)實(shí)際被噴射的燃料質(zhì)量不同于設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量，測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料質(zhì)量不同于測(cè)試噴射時(shí)的設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量，兩種不同幾乎以相同的比例。確定實(shí)際噴射的燃料量允許更好地激活內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理系統(tǒng)并從而減少污染物排放。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，從測(cè)試噴射的至少一個(gè)噴射參數(shù)并從所確定的(在測(cè)試噴射時(shí)已經(jīng)實(shí)際噴射的)燃料質(zhì)量確定對(duì)所述至少一個(gè)噴射參數(shù)的校正。具體地，確定該過(guò)程的方式為使得實(shí)際噴射的燃料質(zhì)量將等于具有適當(dāng)校正的噴射參數(shù)的測(cè)試噴射的設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量。這個(gè)校正被用于至少一次進(jìn)一步噴射，具體用于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行過(guò)程中減速階段結(jié)束后發(fā)生的噴射，從而修改至少一次進(jìn)一步噴射的至少一個(gè)噴射參數(shù)，所述修改的方式為使得實(shí)際噴射至汽缸中的燃料質(zhì)量與從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所需轉(zhuǎn)矩和運(yùn)行參數(shù)確定的對(duì)應(yīng)設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量相等(或在其閾值范圍內(nèi))。具體地，如果針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有噴射閥確定了對(duì)應(yīng)測(cè)試噴射時(shí)所噴射的燃料質(zhì)量，為了確定對(duì)每個(gè)噴射閥的單獨(dú)校正，這在各個(gè)情況下用于對(duì)正常運(yùn)行時(shí)噴射過(guò)程中的所述至少一個(gè)噴射參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的改善控制，具體地，更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。如果針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)汽缸在與對(duì)應(yīng)汽缸相關(guān)聯(lián)的所述至少一個(gè)噴射閥處執(zhí)行對(duì)至少一個(gè)噴射參數(shù)的相應(yīng)修改，進(jìn)而可能避免由個(gè)別汽缸產(chǎn)生的不平等轉(zhuǎn)矩并且從而形成扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。

具體地，所述至少一個(gè)噴射參數(shù)可以是噴射持續(xù)時(shí)間。在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際饋送至燃燒室的燃料量尤其取決于流速(例如，取決于每個(gè)單位時(shí)間流過(guò)噴射閥的燃料量)和噴射持續(xù)時(shí)間。具體地，實(shí)際噴射的燃料量可以偏離規(guī)定的設(shè)定點(diǎn)燃料量，因?yàn)榱魉倨x標(biāo)稱(chēng)值，例如由于噴射嘴中的沉淀物。由于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所噴射以驅(qū)動(dòng)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的燃料量還取決于流速，由此可能在大多數(shù)情況下推斷出在運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際噴射的燃料量與設(shè)定點(diǎn)燃料量的偏差。通過(guò)對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間的相應(yīng)校正或修改，因此可能用簡(jiǎn)單的方式校正實(shí)際噴射的燃料量的偏差，從而保證在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中在隨后噴射時(shí)以更大的準(zhǔn)確度實(shí)際上實(shí)現(xiàn)了對(duì)應(yīng)的設(shè)定點(diǎn)燃料量。

根據(jù)本公開(kāi)的用于控制具有燃料噴射系統(tǒng)和排氣再循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備包括將指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的控制單元，所述指令由控制單元可執(zhí)行以執(zhí)行上述用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。為此目的，控制單元可以包括用于激活排氣門(mén)并且一方面激活進(jìn)氣節(jié)流閥和排氣再循環(huán)閥，或者另一方面激活內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中的三通閥的指令，從而在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的減速階段創(chuàng)造閉合的排氣再循環(huán)回路?？刂茊卧€包括用于激活汽缸的至少一個(gè)噴射閥以進(jìn)行測(cè)試噴射的指令?？刂茊卧€包括以下指令，以用于檢測(cè)安排在進(jìn)氣通道中的氧傳感器(具體地，lambda探針)和/或安排在排氣通道中的氧傳感器(具體地，lambda探針)的，以及壓力傳感器和溫度傳感器(這些傳感器安排在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管中)的傳感器信號(hào)，并且用于從被封閉的空氣量的質(zhì)量和從第一和第二氧含量中確定在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際噴射的燃料質(zhì)量?？刂茊卧梢园ㄓ糜谟?jì)算實(shí)際噴射的燃料量的處理器。控制單元可以是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一部分，并且還可以包括例如用于檢測(cè)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的減速階段的指令。用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備還可以包括用于檢測(cè)第一和第二氧含量并用于確定被封閉的空氣質(zhì)量的傳感器。

圖1至圖3示出了機(jī)動(dòng)車(chē)輛的排氣再循環(huán)系統(tǒng)的三個(gè)示意性實(shí)施例，其中，排氣再循環(huán)系統(tǒng)適用于實(shí)施根據(jù)本公開(kāi)的一種或多種方法。在此，排氣再循環(huán)系統(tǒng)是低壓排氣再循環(huán)系統(tǒng)(圖2至圖3)或者高壓排氣再循環(huán)系統(tǒng)(圖1)。

如用符號(hào)示意并通過(guò)圖1的示例展示的，機(jī)動(dòng)車(chē)輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1包括排氣渦輪增壓器，所述排氣渦輪增壓器包括壓縮機(jī)2和渦輪3。安排在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣通道4內(nèi)的渦輪3接收內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的排氣流并由此被驅(qū)動(dòng)。通過(guò)渦輪軸(圖1中未示出)，渦輪3驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)2，所述壓縮機(jī)安排在進(jìn)氣通道5中并將經(jīng)壓縮的充氣空氣饋送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。

從渦輪增壓器的渦輪3，排氣通過(guò)排氣管路6傳遞至排氣后處理系統(tǒng)，所述排氣后處理系統(tǒng)在所示的示意性實(shí)施例中由催化劑7形成。在圖1中用箭頭8指示排氣管路6的排氣的流動(dòng)方向。來(lái)自渦輪機(jī)3下游且在催化劑7上游的排氣管路6的分支是排氣再循環(huán)管路9，排氣中的一部分可以通過(guò)所述排氣再循環(huán)管路被再循環(huán)至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的進(jìn)氣通道5中；用箭頭10指示排氣的被再循環(huán)部分的流動(dòng)方向。排氣的剩余部分流經(jīng)催化劑7并以箭頭11的方向向前流經(jīng)排氣管路6，如果合適的話流經(jīng)進(jìn)一步的排氣后處理系統(tǒng)并最終被釋放至環(huán)境。

壓縮機(jī)2對(duì)通過(guò)進(jìn)氣管路12吸入的新鮮空氣進(jìn)行壓縮，并將其通過(guò)增壓空氣進(jìn)給裝置13和進(jìn)氣管14饋送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。在壓縮機(jī)2的下游，排氣再循環(huán)管路9通向增壓空氣進(jìn)給裝置13，其結(jié)果是再循環(huán)的排氣與經(jīng)進(jìn)氣管路12吸入并被壓縮機(jī)2壓縮的新鮮空氣一起被作為經(jīng)壓縮的增壓空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣管14饋送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。進(jìn)氣節(jié)流閥15被安排在排氣再循環(huán)管路9的入口上游的增壓空氣進(jìn)給裝置13上，并且排氣再循環(huán)閥16被安排在進(jìn)入進(jìn)氣管路13的入口的上游的排氣再循環(huán)管路9上。進(jìn)氣節(jié)節(jié)流閥15和排氣再循環(huán)閥16可以被控制單元112激活，從而調(diào)節(jié)新鮮空氣的比例和排氣的比例并且因此調(diào)節(jié)被饋送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的增壓空氣中新鮮空氣與排氣的混合比。如圖1中用符號(hào)指示的，在進(jìn)氣管14中安排了多個(gè)增壓空氣傳感器17，所述傳感器至少檢測(cè)饋送中內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1的被壓縮的增壓空氣的溫度、壓力、和氧含量。具體地，增壓空氣傳感器17包括溫度傳感器、壓力傳感器和lambda探針。而且，用于檢測(cè)排氣的氧含量的進(jìn)一步lambda探針18被安排在排氣再循環(huán)管路9的下游且催化劑7的上游的排氣管路6上。增壓空氣傳感器17和安排在排氣流中的所述進(jìn)一步lambda探針18連接至控制單元112。

發(fā)動(dòng)機(jī)由控制系統(tǒng)114控制。示出了控制系統(tǒng)114從多個(gè)傳感器116接收信息并向多個(gè)致動(dòng)器81發(fā)送控制信號(hào)。作為一個(gè)示例，傳感器116可以包括各種壓力和溫度傳感器、燃料水平傳感器、各種排氣傳感器、轉(zhuǎn)矩傳感器等，以及增壓空氣傳感器17和進(jìn)一步的lambda探針18?？刂葡到y(tǒng)114還可以基于從車(chē)輛操作者和所述多個(gè)傳感器116接收的輸入向致動(dòng)器81發(fā)送控制信號(hào)。所述各種致動(dòng)器可以包括例如汽缸燃料噴射器、耦聯(lián)至發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣節(jié)氣門(mén)、閥15、16、19、和/或20(下文中描述)等?？刂葡到y(tǒng)114可以包括控制單元112。控制單元可以從所述各種傳感器或按鈕接收輸入數(shù)據(jù)，處理所述輸入數(shù)據(jù)，并響應(yīng)于基于與一個(gè)或多個(gè)例程對(duì)應(yīng)的被編入控制單元的指令或代碼而經(jīng)處理過(guò)的輸入數(shù)據(jù)以觸發(fā)致動(dòng)器。在此關(guān)于圖4和圖5描述了示例控制例程。

控制單元從圖1的各種傳感器接收信號(hào)并采用圖1的各種傳感器以基于所接收的信號(hào)和存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器上的指令調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。例如，如下文更加詳細(xì)解釋的，控制單元可以從增壓空氣傳感器17和/或進(jìn)一步的lambda探針18接收信號(hào)并響應(yīng)于接收到的信號(hào)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器的參數(shù)。

在圖2中用符號(hào)展示的排氣再循環(huán)系統(tǒng)的第二示意性實(shí)施例中，排氣再循環(huán)管路9從催化劑7下游的排氣管路6分出來(lái)。在排氣再循環(huán)管路9的分支的下游的排氣管路6上安排了排氣閥19，所述排氣閥可以被控制單元112激活以便調(diào)節(jié)被再循環(huán)的排氣的比例。排氣再循環(huán)管路9通向壓縮機(jī)2上游的進(jìn)氣管路12，其結(jié)果是被再循環(huán)的排氣與通過(guò)進(jìn)氣管路12吸入的新鮮空氣一起被饋送至壓縮機(jī)2。壓縮機(jī)2對(duì)通過(guò)新鮮空氣與再循環(huán)的排氣的混合物進(jìn)行壓縮并將其作為經(jīng)壓縮的空氣經(jīng)由增壓空氣進(jìn)給裝置13和進(jìn)氣管14饋送至內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。進(jìn)氣節(jié)流閥15被安排在排氣再循環(huán)管路9的入口的上游的進(jìn)氣管路12上。在其他方面，圖2中所示的示意性實(shí)施例被配置成與圖1中所示的配置類(lèi)似。

在圖3中用符號(hào)展示的排氣再循環(huán)系統(tǒng)的第三示意性實(shí)施例中，提供了三通閥20替代進(jìn)氣節(jié)流閥15并替代排氣再循環(huán)閥16，所示三通閥被安排在排氣再循環(huán)管路9進(jìn)入進(jìn)氣管路12的入口處。三通閥20可以被控制單元激活以調(diào)節(jié)增壓空氣中新鮮空氣與再循環(huán)排氣的混合比。在其他方面，圖3中所示的示意性實(shí)施例被配置為與圖2所示的配置類(lèi)似。

在圖4的流程圖中以簡(jiǎn)化的形式示出了根據(jù)本公開(kāi)的方法400的示意性實(shí)施例。可以由控制單元(如控制單元112)基于存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器上的指令并結(jié)合從發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的傳感器(如上文參照?qǐng)D1至圖3描述的傳感器)接收的信號(hào)執(zhí)行用于實(shí)行方法400和在此所包括的剩余方法的指令。根據(jù)下文所述的方法，控制單元可以采取發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)致動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。

在402，方法400確定運(yùn)行參數(shù)。所確定的運(yùn)行參數(shù)可以包括車(chē)輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、加速度和/或制動(dòng)器踏板位置等。在404，方法400判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)行在減速階段?？梢曰跈C(jī)動(dòng)車(chē)輛的速度傳感器的信號(hào)和加速器踏板的位置以及(如何合適的話)機(jī)動(dòng)車(chē)輛的制動(dòng)器踏板的位置確立機(jī)動(dòng)車(chē)輛處于減速還是超速階段。在一個(gè)示例中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載低于閾值負(fù)載、車(chē)輛速度在閾值速度以上、和/或制動(dòng)器踏板未被壓下時(shí)可以開(kāi)始減速階段。在減速階段過(guò)程中，車(chē)輛可以通過(guò)其自己的動(dòng)量被推進(jìn)，并且從而發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行不用于推進(jìn)車(chē)輛。這樣，可以停止燃料噴射。

如果發(fā)動(dòng)機(jī)未運(yùn)行在減速階段，方法400返回至402以繼續(xù)評(píng)估運(yùn)行參數(shù)。如果發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在減速階段，方法400前進(jìn)至406以產(chǎn)生閉合的排氣再循環(huán)回路。所述閉合的排氣再循環(huán)回路是具有100％排氣再循環(huán)率的排氣再循環(huán)回路。為此目的，排氣閥19(見(jiàn)圖2和圖3)被控制單元關(guān)閉。在圖2中所示的示意性實(shí)施例中，進(jìn)氣節(jié)流閥15被關(guān)閉并且排氣再循環(huán)閥16是打開(kāi)的；在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，三通閥20被激活，其方式為使得進(jìn)氣管路13在入口側(cè)被關(guān)閉并且排氣再循環(huán)管路9打開(kāi)。

在408，在第一等待時(shí)間t₁之后，從針對(duì)理想氣體的普適氣體定律(universal gas law)估計(jì)封閉容積內(nèi)不同部分中的所封閉的空氣量的質(zhì)量m_circ，所述第一等待時(shí)間可以包括內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的幾次轉(zhuǎn)動(dòng)(例如，3至5次轉(zhuǎn)動(dòng))，從而保證了封閉在閉合排氣再循環(huán)回路中的空氣量被均勻地混合：

m_circ＝∑p_iV_i/RT_i

其中，R是規(guī)定氣體常量。壓力p和溫度T是由增壓空氣傳感器17測(cè)量的。對(duì)于汽缸內(nèi)的氣體，閉合排氣再循環(huán)回路的容積V是已知的，并且考慮了內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的同樣已知的容積效率。如在此所使用的，體積效率可以包括汽缸能夠引導(dǎo)的空氣的量。還可以在某個(gè)其他時(shí)間，例如在測(cè)試噴射之后，確定空氣質(zhì)量m_circ。

在410，方法400包括測(cè)量進(jìn)氣的第一O₂容量和排氣的第一O₂容量，并計(jì)算進(jìn)氣和排氣中的每一個(gè)的第一消耗的O₂分?jǐn)?shù)。通過(guò)lambda探針18測(cè)量排氣通道4中的氧O_2，exh1的比例(用百分比表示)，并且通過(guò)增壓空氣傳感器17的lambda探針測(cè)量進(jìn)氣通道5內(nèi)的氧比例O_2，man1(用百分比表示)。這些分別用于根據(jù)以下等式計(jì)算在排氣通道(f_exh1)中和在的進(jìn)氣通道(f_man1)中被封閉的空氣量中所消耗的氧的比例，其中，21表示周?chē)h(huán)境空氣中的氧比例：

f_exh1＝1-O_2，exh1/21

f_man1＝1-O_2，man1/21

在412，則執(zhí)行進(jìn)入內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的指示汽缸內(nèi)的測(cè)試噴射，其中，噴射參數(shù)是已知的，并且具體選擇噴射持續(xù)時(shí)間T_{inj，test}以便供應(yīng)設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量m_{test，soll}。在414，方法400測(cè)量進(jìn)氣的第二O₂容量和排氣的第二O₂容量，并計(jì)算進(jìn)氣和排氣中的每一個(gè)的第二消耗的O₂分?jǐn)?shù)。在第二等待時(shí)間t₂之后，通過(guò)lambda探針18測(cè)量排氣通道4中的氧比例O_2，exh2，并且通過(guò)增壓空氣傳感器17的lambda探針測(cè)量進(jìn)氣通道5中的氧比例O_2，man2，所述第二等待時(shí)間可再次持續(xù)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的幾次轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保證閉合排氣再循環(huán)回路中所封閉的空氣量被均勻地混合。這些被分別用于計(jì)算在排氣通道(f_exh1)中和在進(jìn)氣通道(f_man1)中被封閉的空氣量中所消耗的氧比例

f_exh2＝1-O_2，exh2/21

f_man2＝1-O_2，man2/21

在416，從所述第一和第二消耗的O₂分?jǐn)?shù)計(jì)算實(shí)際供應(yīng)燃料質(zhì)量。從而，排氣通道中和進(jìn)氣通道中的被封閉的空氣量中被消耗的氧的比例的計(jì)算結(jié)果可以分別用于計(jì)算在測(cè)試噴射時(shí)實(shí)際供應(yīng)的燃料質(zhì)量：

其中，是化學(xué)計(jì)量的空氣/燃料比。根據(jù)以這種方式所確定的這兩個(gè)值，可以更準(zhǔn)確地確定實(shí)際供應(yīng)的燃料質(zhì)量m_fuel，例如通過(guò)求平均：

m_fuel＝(m_fuel，exh+m_{fuel，man})/2

在418，從設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量和實(shí)際燃料質(zhì)量確定校正因數(shù)F_corr＝m_fuel/m_{test，soll}，指示實(shí)際供應(yīng)的燃料量相對(duì)于設(shè)定點(diǎn)燃料量以什么因數(shù)改變。

在420，方法400確定減速階段是否結(jié)束，例如通過(guò)由機(jī)動(dòng)車(chē)輛的駕駛員致動(dòng)加速度踏板。如果減速階段未結(jié)束，方法400繼續(xù)等待直到減速階段結(jié)束。在這個(gè)時(shí)間過(guò)程中，對(duì)汽缸的燃料噴射可以保持關(guān)閉并且EGR回路可以保持閉合。然而，在某些示例中，EGR電路可以打開(kāi)從而將排氣驅(qū)逐至大氣中，并且在一段時(shí)間之后，EGR回路可以再次關(guān)閉并且針對(duì)不同汽缸執(zhí)行另一測(cè)試噴射(伴隨著相應(yīng)的O₂分?jǐn)?shù)確定)。

如果減速階段已經(jīng)結(jié)束，方法400前進(jìn)至422以打開(kāi)EGR回路。一旦減速階段結(jié)束，以對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行的方式激活排氣閥19、進(jìn)氣節(jié)流閥15、和排氣再循環(huán)閥16(見(jiàn)圖2)或三通閥20(見(jiàn)圖3)，例如用于部分排氣再循環(huán)。在424，方法400校正所指示的汽缸的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射參數(shù)。為了向汽缸的燃燒室內(nèi)噴射，從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所需轉(zhuǎn)矩和瞬態(tài)速度確定有待供應(yīng)的設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量和對(duì)應(yīng)于后者的噴射持續(xù)時(shí)間T_{inj，soll}。用校正因數(shù)對(duì)其進(jìn)行校正，從而確定被校正或修改的噴射持續(xù)時(shí)間T_inj：

T_inj＝T_inj，soll/F_corr

這個(gè)校正用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行，例如用于減速階段之外的運(yùn)行，并且在各個(gè)情況下以修改后的噴射持續(xù)時(shí)間T_inj進(jìn)行噴射。以這種方式，尤其可能通過(guò)噴射持續(xù)時(shí)間的相應(yīng)延長(zhǎng)來(lái)補(bǔ)償通過(guò)噴射閥的流量減少。

可以針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有汽缸連續(xù)地確定并在正常運(yùn)行的噴射過(guò)程中考慮相應(yīng)的校正因數(shù)?？梢远ㄆ诘刂貜?fù)所描述的方法，例如當(dāng)在機(jī)動(dòng)車(chē)輛的運(yùn)行時(shí)間(在該運(yùn)行時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生通過(guò)噴射閥的流量改變)之后檢測(cè)到減速階段時(shí)可以再次開(kāi)始執(zhí)行該方法。然后方法400返回。

因此，上文所述的方法400可以調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)然燃料噴射器的一個(gè)或多個(gè)燃料噴射參數(shù)，如燃料噴射持續(xù)時(shí)間，從而保證從每個(gè)燃料噴射器傳送命令量的燃料。為了調(diào)節(jié)燃料噴射器參數(shù)，可以針對(duì)每個(gè)燃料噴射器確定燃料噴射器校正因數(shù)。所述燃料噴射器校正因數(shù)可以表示用于測(cè)試燃料噴射事件的命令或設(shè)定點(diǎn)燃料噴射量與在測(cè)試燃料噴射事件過(guò)程中傳遞的實(shí)際燃料噴射量之間的差(例如，分?jǐn)?shù))。為了測(cè)量實(shí)際燃料噴射量，在發(fā)動(dòng)機(jī)正在旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)載條件下形成閉合EGR回路。發(fā)動(dòng)機(jī)正在旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)負(fù)載條件的一個(gè)示例包括減速燃料切斷(DFSO)，還稱(chēng)為減速階段，在這個(gè)階段，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)其自己的慣性旋轉(zhuǎn)并且對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射被切斷。然而，其他無(wú)負(fù)載條件是可能的，如在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，或當(dāng)電機(jī)正旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)。在無(wú)負(fù)載條件過(guò)程中，可以調(diào)節(jié)EGR系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)閥，這樣使得來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的所有排氣被送回至進(jìn)氣裝置，并且沒(méi)有新鮮空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。其中，可以測(cè)量和/或估計(jì)閉合EGR回路中的氣體質(zhì)量，并且由于所述閉合回路，所述質(zhì)量將不會(huì)改變。測(cè)量回路中氣體的氧含量，并且然后執(zhí)行測(cè)試噴射事件。在測(cè)試燃料噴射過(guò)程中傳遞的燃料燃燒時(shí)，回路中氣體的氧含量將改變(例如，降低)并且從而再次測(cè)量氣體的氧含量。測(cè)試前和測(cè)試后噴射氧含量之間的差可以用于計(jì)算所傳遞的燃料質(zhì)量。如果該傳遞的燃料質(zhì)量不同于用于測(cè)試燃料噴射事件的命令燃料質(zhì)量，則該差異可以用作將來(lái)燃料噴射事件的校正因數(shù)。

在一些示例中，可以期望在進(jìn)入減速階段之前，增加或降低最后將被捕集在閉合的EGR回路捏的氣體量。例如，如果預(yù)期會(huì)進(jìn)入減速階段，并且期望校正因數(shù)的確定的信噪比增加，則在進(jìn)入減速階段之前可以增加升壓壓力。增加升壓壓力可以增加進(jìn)氣裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)以及排氣裝置內(nèi)氣體的總質(zhì)量。然后，一旦減速階段被起動(dòng)并且相應(yīng)的閥被關(guān)閉以形成閉合的EGR回路，回路內(nèi)的氣體質(zhì)量可以相對(duì)于在進(jìn)入減速階段之前存在的具有保持不變的升壓壓力的質(zhì)量更大。較大的氣體質(zhì)量可以允許較大的測(cè)試燃料噴射量，并且因此由于測(cè)試燃料噴射的燃燒產(chǎn)生的氧含量的變化可以更大，這可以增加檢測(cè)變化并且計(jì)算校正因數(shù)的能力。

相反，可以期望在某些條件下減小閉合EGR回路內(nèi)捕集的氣體的質(zhì)量，因?yàn)檩^小的氣體質(zhì)量可以允許較小的測(cè)試燃料噴射量。在較小的測(cè)試燃料噴射量的情況下，由于測(cè)試燃料噴射和隨后的燃燒所產(chǎn)生的任何轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)可以顯著地變小。為了減小所捕集的氣體的質(zhì)量，在進(jìn)入減速階段之前和/或在減速階段期間可以減小升壓壓力。為了增加或減小升壓壓力，可以調(diào)節(jié)渦輪增壓器參數(shù)，例如減小或增加繞過(guò)渦輪增壓器的渦輪的排氣的量(如，通過(guò)調(diào)節(jié)耦接在渦輪兩端的廢氣門(mén)的位置)或其他合適的調(diào)節(jié)方式。

在一個(gè)示例中，為了增加校正因數(shù)確定的穩(wěn)健性，同時(shí)最小化轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)(其對(duì)車(chē)輛駕駛員是明顯的)，第一測(cè)試燃料噴射事件可以在閉合EGR回路具有第一較小的捕集氣體質(zhì)量時(shí)(例如通過(guò)在減速階段的運(yùn)行期間或之前減小升壓壓力)執(zhí)行。因?yàn)椴都瘹怏w的質(zhì)量較小，所以第一測(cè)試燃料噴射量可以相對(duì)小。如果計(jì)算出的燃料噴射量不同于測(cè)試噴射的命令/設(shè)定點(diǎn)燃料噴射量，則在隨后的減速階段可以執(zhí)行第二測(cè)試。在第二測(cè)試，第二測(cè)試燃料噴射事件可以在閉合的EGR回路具有第二較大的捕集氣體質(zhì)量時(shí)(例如，通過(guò)在減速階段的運(yùn)行期間和/或之前增加升壓壓力)執(zhí)行。第二測(cè)試燃料噴射量可以相對(duì)大(如，大于第一測(cè)試燃料噴射量)，因?yàn)椴都瘹怏w質(zhì)量較大。用這種方式，可以確認(rèn)與命令/設(shè)定點(diǎn)燃料噴射量的偏差并且可以計(jì)算出更加準(zhǔn)確的校正因數(shù)。通過(guò)首先執(zhí)行較小的燃料噴射并且如果較小的燃料噴射事件指示燃料噴射量的可能偏差則只進(jìn)行較大的燃料噴射事件，轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)可以被最小化。

從而，在一個(gè)示例中，方法可以包括基于燃料噴射器校正因數(shù)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸的燃料噴射事件的燃料噴射參數(shù)。燃料噴射器校正因數(shù)可以表示在測(cè)試燃料噴射事件之前閉合的排氣再循環(huán)(EGR)回路中的第一消耗氧分?jǐn)?shù)與在測(cè)試燃料噴射事件之后所述閉合的EGR回路中的第二消耗氧分?jǐn)?shù)之間的差。燃料噴射器校正因數(shù)可以響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)正在旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)負(fù)載條件而被確定，并且調(diào)節(jié)燃料噴射參數(shù)可以包括相對(duì)于設(shè)定點(diǎn)燃料噴射持續(xù)時(shí)間調(diào)節(jié)燃料噴射事件的燃料噴射持續(xù)時(shí)間。為了確定校正因數(shù)，該方法可以包括：響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)正在旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的無(wú)負(fù)載條件，關(guān)閉排氣節(jié)流閥以及進(jìn)氣節(jié)流閥并打開(kāi)EGR閥以形成所述閉合的EGR回路；根據(jù)所述閉合的EGR回路中的估計(jì)的空氣質(zhì)量和來(lái)自位于閉合的EGR回路中的氧傳感器的第一信號(hào)輸出，確定第一消耗氧分?jǐn)?shù)；執(zhí)行測(cè)試燃料噴射事件；在測(cè)試燃料噴射事件之后，根據(jù)所述閉合的EGR回路中的所估計(jì)的空氣質(zhì)量以及來(lái)自氧傳感器的第二信號(hào)輸出確定第二消耗氧分?jǐn)?shù)；根據(jù)第一消耗氧分?jǐn)?shù)和第二消耗氧分?jǐn)?shù)之間的差確定測(cè)試燃料噴射事件的實(shí)際燃料質(zhì)量；并且根據(jù)測(cè)試燃料噴射事件的實(shí)際燃料質(zhì)量和設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量設(shè)定燃料噴射器校正因數(shù)。如在此所使用的，基于燃料噴射器校正因數(shù)調(diào)節(jié)燃料噴射參數(shù)可以包括從存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器中的查找表獲得設(shè)定點(diǎn)燃料噴射參數(shù)，如噴射持續(xù)時(shí)間，其中，存儲(chǔ)在查找表中的持續(xù)時(shí)間被索引至請(qǐng)求的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載中的一項(xiàng)或多項(xiàng)?？梢酝ㄟ^(guò)校正因數(shù)校正設(shè)定點(diǎn)持續(xù)時(shí)間。在一個(gè)示例中，設(shè)定點(diǎn)持續(xù)時(shí)間可以乘以校正因數(shù)以達(dá)到被調(diào)節(jié)的燃料噴射持續(xù)時(shí)間。在其他示例中，校正因數(shù)可以與設(shè)定點(diǎn)持續(xù)時(shí)間相加以達(dá)到被調(diào)節(jié)的燃料噴射持續(xù)時(shí)間。通過(guò)校正因數(shù)調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)持續(xù)時(shí)間的其他機(jī)制是可能的，如對(duì)校正因數(shù)應(yīng)用增益并且然后將這個(gè)量乘以或加上所述設(shè)定點(diǎn)。

在另一示例中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)噴射器的激勵(lì)時(shí)間(例如，持續(xù)時(shí)間)來(lái)校正或調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)/命令燃料噴射量，直到排氣中測(cè)量的和估計(jì)的消耗氧含量最小化(達(dá)到零或幾乎為零)?？梢愿鶕?jù)考慮了進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣容積動(dòng)力學(xué)(induction volume dynamics)、EGR管路延遲、噴射事件、壓縮機(jī)和渦輪機(jī)延遲、過(guò)濾、和混合的動(dòng)態(tài)模型來(lái)估計(jì)排氣中的估計(jì)消耗氧含量。為了提高準(zhǔn)確度，根據(jù)來(lái)進(jìn)氣氧傳感器的輸出和噴射的燃料量可以提供額外的估計(jì)，并且可以對(duì)這兩個(gè)估計(jì)應(yīng)用最小二乘計(jì)算直到差最小化。

上文所述的根據(jù)本公開(kāi)的方法涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛并且具體為柴油或火花點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)具有燃料噴射系統(tǒng)并可以包括一個(gè)或多個(gè)汽缸，其中，至少一個(gè)噴射閥被指定給每個(gè)汽缸從而將燃料饋送至汽缸的燃燒室。在此，控制單元根據(jù)對(duì)應(yīng)的工況或運(yùn)行參數(shù)，具體地對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩需要和發(fā)動(dòng)機(jī)速度，確定對(duì)應(yīng)噴射的燃料量，例如燃料質(zhì)量，并且相應(yīng)地激活噴射閥。為此目的，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)選擇噴射閥的合適噴射參數(shù)；具體地，饋送至燃燒室的燃料量取決于流速(例如，取決于每個(gè)單位時(shí)間流過(guò)閥的燃料質(zhì)量)和噴射持續(xù)時(shí)間。本發(fā)明具體涉及一種直接噴射系統(tǒng)。

所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)還可以適配有排氣再循環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)，來(lái)自內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣的一部分可以被從排氣通道經(jīng)由排氣再循環(huán)管路饋送回進(jìn)氣通道中，由此使得可能具體實(shí)現(xiàn)污染物排放的減少。所述內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有排氣渦輪增壓器。所述渦輪增壓器具有渦輪，所述渦輪被安排在排氣流中并且驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣通道內(nèi)所安排的壓縮機(jī)，所述壓縮機(jī)用于壓縮被饋送至發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓空氣，所述增壓空氣可能是新鮮空氣與再循環(huán)排氣的混合。由此可能實(shí)現(xiàn)功率增大。所述排氣再循環(huán)系統(tǒng)可以是高壓或低壓排氣再循環(huán)系統(tǒng)，其中，排氣被從渦輪增壓器的渦輪上游或下游去除并且被饋送至從渦輪增壓器的壓縮機(jī)下游或上游相應(yīng)吸入的增壓空氣中。

在根據(jù)本公開(kāi)的方法中，修改內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間，例如，所述至少一個(gè)噴射閥被控制單元以相對(duì)于初始狀態(tài)修改過(guò)的噴射持續(xù)時(shí)間激活。在此，對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間的修改可以是例如相對(duì)于噴射閥的預(yù)設(shè)噴射持續(xù)時(shí)間對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)或縮短。從而，根據(jù)本公開(kāi)，在多次噴射時(shí)以在每種情況下具有不同長(zhǎng)度的噴射持續(xù)時(shí)間或激活時(shí)間以激活噴射閥，并且在每種情況下將不同的燃料量噴射至汽缸中，所述至少一個(gè)噴射閥被指定給所述汽缸。

在每種情況下具有不同噴射持續(xù)時(shí)間的所述多次噴射過(guò)程中，然后測(cè)量排氣的(通過(guò)燃料的燃燒消耗的)對(duì)應(yīng)氧分?jǐn)?shù)，并且估計(jì)排氣的(通過(guò)燃料的燃燒消耗的)氧含量的至少一個(gè)值。具體地，所消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量是通過(guò)測(cè)量排氣的剩余氧含量執(zhí)行的，例如通過(guò)安排在排氣通道中的lambda探針。在修改噴射持續(xù)時(shí)間之后，于等待時(shí)間之后可以發(fā)生對(duì)排氣的氧含量的測(cè)量，在這個(gè)等待時(shí)間內(nèi)，至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間保持相同，其結(jié)果是所測(cè)量的氧含量對(duì)應(yīng)于修改的噴射持續(xù)時(shí)間并且對(duì)應(yīng)于相應(yīng)修改的噴射燃料量。

根據(jù)本公開(kāi)，在具有不同噴射持續(xù)時(shí)間的噴射過(guò)程中計(jì)算排氣的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值和所述至少一個(gè)估計(jì)值之間的差，并且基于以這種方式確定的差別值確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間。在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行的過(guò)程中，以取決于所確定的最佳噴射持續(xù)時(shí)間的經(jīng)修改的噴射持續(xù)時(shí)間激活所述至少一個(gè)噴射閥。

以下事實(shí)使得在不同情況下可能在隨后噴射時(shí)向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)燃料量，所述燃料量幾乎對(duì)應(yīng)于根據(jù)相應(yīng)可應(yīng)用的運(yùn)行參數(shù)確定的設(shè)定點(diǎn)燃料量，所述事實(shí)為：所述至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間改變，針對(duì)所述不同噴射持續(xù)時(shí)間中的每一個(gè)測(cè)量并額外估計(jì)排氣的消耗氧分?jǐn)?shù)，以及根據(jù)測(cè)量和估計(jì)氧分?jǐn)?shù)的對(duì)應(yīng)差確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間。從而，例如，當(dāng)工況(具體地，內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩需求和速度)相對(duì)于應(yīng)用于確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間的工況未改變時(shí)，最佳噴射持續(xù)時(shí)間至少幾乎等于噴射對(duì)應(yīng)于相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定點(diǎn)燃料量所必須的持續(xù)時(shí)間。還可能針對(duì)相對(duì)于此已經(jīng)改變的工況確定并使用適當(dāng)優(yōu)化的噴射持續(xù)時(shí)間，例如以與最佳噴射持續(xù)時(shí)間相對(duì)于在相關(guān)工況下可應(yīng)用的設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間的相同的比例地相對(duì)于對(duì)應(yīng)的設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間修改所述最佳噴射持續(xù)時(shí)間。結(jié)果是，例如可以通過(guò)相應(yīng)地修改的噴射持續(xù)時(shí)間補(bǔ)償來(lái)自噴射閥的流速離標(biāo)稱(chēng)值的偏差，其中，以延長(zhǎng)的噴射持續(xù)時(shí)間補(bǔ)償減小的流速，同時(shí)在流速增加的情況下，以縮短的噴射持續(xù)時(shí)間運(yùn)行噴射閥。以這種方式，使得改善對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的控制，具體地，更加經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行成為可能。

優(yōu)選地，在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的幾乎恒定的工況(“穩(wěn)態(tài)”)的運(yùn)行階段過(guò)程中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明改變對(duì)所述至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間以及確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間。具體地，在對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩需要及其速度幾乎恒定的運(yùn)行階段執(zhí)行該方法。為此目的，可以規(guī)定，在確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間之后，比較然后應(yīng)用的工況與該方法開(kāi)始時(shí)應(yīng)用的工況，如果檢測(cè)到超過(guò)預(yù)定閾值的偏差，不使用所確定的最佳噴射持續(xù)時(shí)間。由此，可能實(shí)現(xiàn)最佳噴射持續(xù)時(shí)間的確定的準(zhǔn)確度的增加。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)是從具有至少一個(gè)空氣質(zhì)量流量和一個(gè)設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間作為輸入變量的模型獲得的?？梢岳缤ㄟ^(guò)進(jìn)氣通道中的合適質(zhì)量流量傳感器確定空氣質(zhì)量流量。從設(shè)定點(diǎn)燃料量獲得設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間，所述設(shè)定點(diǎn)燃料量是基于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的相應(yīng)可應(yīng)用的運(yùn)行參數(shù)(具體地，所需轉(zhuǎn)矩和發(fā)動(dòng)機(jī)速度)確定的。這種模型可以允許以簡(jiǎn)單的方式估計(jì)所消耗氧分?jǐn)?shù)，具體不需要為此目的而提供進(jìn)一步的傳感器。

所述模型可以是考慮進(jìn)氣通道的、發(fā)動(dòng)機(jī)本身中的氣體體積、和排氣通道的動(dòng)態(tài)變化的模型。具體地，所述動(dòng)態(tài)模型考慮排氣再循環(huán)所造成的時(shí)間延遲、壓縮機(jī)進(jìn)行的壓縮以及經(jīng)過(guò)渦輪機(jī)的流量，以及填充汽缸的動(dòng)態(tài)效果、汽缸中的壓縮、來(lái)自汽缸的噴射和燃燒以及氣體排出。而且，可以考慮過(guò)濾器的動(dòng)態(tài)效果和氣體混合。由此可能提高消耗氧分?jǐn)?shù)的估計(jì)的準(zhǔn)確度。

可以作為替代方案或另外使用的用于估計(jì)消耗的氧分?jǐn)?shù)的另一種可能方式是基于增壓空氣中的消耗的氧分?jǐn)?shù)確定排氣中估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)。為此目的，增壓空氣的氧含量可以由安排在進(jìn)氣通道中的傳感器(具體地，lambda探針)測(cè)量。通過(guò)這樣做，消耗氧分?jǐn)?shù)的估計(jì)可能以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行，其中，通常在進(jìn)氣通道中已經(jīng)存在的合適的傳感器用于控制排氣再循環(huán)的目的。除了基于增壓空氣的消耗氧分?jǐn)?shù)估計(jì)排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)之外，如果消耗氧分?jǐn)?shù)的估計(jì)還可從具有空氣質(zhì)量流量和設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間作為輸入變量的模型中完成，則由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)最佳噴射持續(xù)時(shí)間的冗余且因此更加可靠的確定。

優(yōu)選地考慮設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間和增壓空氣的測(cè)量壓力和測(cè)量溫度以確定基于增壓空氣的氧含量所估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)。設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間基于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)(具體地，轉(zhuǎn)矩需要和發(fā)動(dòng)機(jī)速度)而被確定。用于測(cè)量增壓空氣的壓力和溫度的傳感器通常已經(jīng)存在于進(jìn)氣通道內(nèi)用于控制渦輪增壓器的目的。由此可能提高消耗氧分?jǐn)?shù)的估計(jì)的準(zhǔn)確度。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間，其方式為使得排氣中的所測(cè)量的和所估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)之差的絕對(duì)值達(dá)到最小值，至少相對(duì)最小值。在修改至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間時(shí)選擇的不同噴射持續(xù)時(shí)間當(dāng)中，被確定為最佳噴射持續(xù)時(shí)間的噴射持續(xù)時(shí)間因而是排氣中的測(cè)量的和估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)的差的絕對(duì)值最小時(shí)的一個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間；還可以通過(guò)在接近最小值的值之間進(jìn)行插值來(lái)確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間。在這種情況下，估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)可以例如從取決于空氣質(zhì)量流量和設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間的模型或者基于增壓空氣的消耗氧分?jǐn)?shù)而被確定。最佳噴射持續(xù)時(shí)間的足夠準(zhǔn)確的確定由此可能得以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行，這允許在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行期間修改噴射持續(xù)時(shí)間，如在所述的用于確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間的方法之外，以便補(bǔ)償噴射閥的流速變化。

根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，當(dāng)至少一個(gè)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間存在改變時(shí)通過(guò)確定排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值，計(jì)算排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值和第一估計(jì)值之差，計(jì)算排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值與第二估計(jì)值之差，形成這些差的平方和，以確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間并且將最佳噴射持續(xù)時(shí)間確定為所述平方和呈現(xiàn)最小值、至少相對(duì)最小值時(shí)的一個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間。在此，具體從取決于空氣質(zhì)量流量和設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間的模型來(lái)確定消耗氧分?jǐn)?shù)的第一估計(jì)值，并且基于增壓空氣的消耗氧分?jǐn)?shù)確定第二估計(jì)值。最佳噴射持續(xù)時(shí)間是在修改噴射持續(xù)時(shí)間時(shí)在多個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間中選擇的所述平方和最小的一個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間；最佳噴射持續(xù)時(shí)間也可以在兩個(gè)相鄰值之間插值來(lái)確定。以這種方式，最佳噴射持續(xù)時(shí)間的特別準(zhǔn)確的確定是可能的，進(jìn)而允許在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步操作期間改善噴射的控制。

內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)可以具有多個(gè)噴射閥，這些噴射閥具體每個(gè)被指定給多個(gè)燃燒室或汽缸當(dāng)中對(duì)應(yīng)的一個(gè)。在這種情況下，確定針對(duì)每個(gè)噴射閥的最佳噴射持續(xù)時(shí)間，并且以取決于對(duì)應(yīng)最佳噴射持續(xù)時(shí)間的經(jīng)修改的噴射持續(xù)時(shí)間激活相關(guān)的噴射閥。在這種情況下，可以規(guī)定，針對(duì)每個(gè)噴射閥單獨(dú)地進(jìn)行噴射持續(xù)時(shí)間的修改和最佳噴射持續(xù)時(shí)間的確定，其中噴射持續(xù)時(shí)間在剩余噴射閥上保持不變。由此可能通過(guò)特別準(zhǔn)確的方式確定內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有噴射閥的對(duì)應(yīng)最佳噴射持續(xù)時(shí)間，并且在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步運(yùn)行過(guò)程中可以用適當(dāng)修改過(guò)的噴射持續(xù)時(shí)間激活所有噴射閥。由此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的改善控制，和具體地更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。而且，還可以避免個(gè)別汽缸的不平等轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生并且因此扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的用于控制具有燃料噴射系統(tǒng)和排氣再循環(huán)系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備包括控制單元，所述控制單元將指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并執(zhí)行這些指令以完成用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的上述方法。為此目的，控制單元包括用于激活內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)噴射閥以便改變噴射持續(xù)時(shí)間的指令?？刂茊卧ㄒ韵轮噶睿糜诰唧w通過(guò)檢測(cè)安排在排氣通道中的氧傳感器的傳感器信號(hào)來(lái)確定排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值的指令，以及用于確定排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的至少一個(gè)估計(jì)值的指令，為這個(gè)目的，控制單元可以檢測(cè)進(jìn)一步傳感器的信號(hào)?？刂茊卧ㄒ韵轮噶?，用于計(jì)算測(cè)量氧分?jǐn)?shù)和估計(jì)的消耗氧分?jǐn)?shù)之間的差的指令，用于基于這個(gè)差確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間的指令，以及用于以取決于最佳噴射持續(xù)時(shí)間的經(jīng)修改的噴射持續(xù)時(shí)間激活所述至少一個(gè)噴射閥的指令?？刂圃O(shè)備可以包括處理器，所述處理器用于計(jì)算排氣中的測(cè)量的和估計(jì)的氧分?jǐn)?shù)，用于計(jì)算這兩個(gè)值之間的差并且用于確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間(具體當(dāng)該差最小時(shí))，以及用于確定經(jīng)修改的噴射持續(xù)時(shí)間。而且，控制單元可以包括用于存儲(chǔ)排氣的氧含量的測(cè)量值和估計(jì)值、以及所述值之間差、以及所述差的平方和以及相關(guān)聯(lián)的噴射持續(xù)時(shí)間的存儲(chǔ)裝置(例如，存儲(chǔ)器)?？刂茊卧梢允莾?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的電子發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的一部分。

用于控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)備還可以包括用于測(cè)量排氣通道中的氧含量的傳感器，例如lambda探針，以及如果合適的話，包括在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣和/進(jìn)氣通道中的進(jìn)一步傳感器。

在圖5的流程圖中以簡(jiǎn)化的形式示出了根據(jù)本公開(kāi)的方法500的示意性實(shí)施例?？梢杂煽刂茊卧?12根據(jù)存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器中的指令，結(jié)合一個(gè)或多個(gè)傳感器(例如，圖1至圖3的增壓空氣傳感器17)和一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射器)執(zhí)行方法500。在502，方法500包括確定運(yùn)行參數(shù)。所確定的運(yùn)行參數(shù)可以包括車(chē)輛速度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、加速器和/或制動(dòng)器踏板位置等。在504，方法500確定發(fā)動(dòng)機(jī)目前是否運(yùn)行于穩(wěn)定狀態(tài)條件下。穩(wěn)定狀態(tài)條件可以包括發(fā)動(dòng)機(jī)速度和/負(fù)載改變小于閾值量，如在給定持續(xù)時(shí)間上(例如，五或十秒)改變小于5％。如果發(fā)動(dòng)機(jī)不運(yùn)行于穩(wěn)態(tài)條件下(例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行于瞬態(tài)條件，如加速或減速)，方法500返回至502以繼續(xù)評(píng)估運(yùn)行參數(shù)。

如果基于當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)確立了要執(zhí)行該方法，即具體地，如果內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)處于具有幾乎恒定的工況的運(yùn)行階段，方法500前進(jìn)至506以激活噴射閥，將針對(duì)這個(gè)噴射閥確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間?？梢杂脟娚涑掷m(xù)時(shí)間T₀激活噴射閥(在此還稱(chēng)為噴射器)，這個(gè)噴射持續(xù)時(shí)間對(duì)應(yīng)于從當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)確定的噴射持續(xù)時(shí)間的設(shè)定點(diǎn)值。換言之，噴射器被激活達(dá)一段持續(xù)時(shí)間，該持續(xù)時(shí)間被預(yù)測(cè)以傳遞控制單元針對(duì)當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)條件(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載、發(fā)動(dòng)機(jī)速度)所命令的燃料量。在508，例如(參見(jiàn)圖1至圖3)由排氣通道中的lambda探針18測(cè)量排氣中的氧含量O_2，exh(用百分比表示)。在幾秒的時(shí)間間隔期間的平均值可以在每種情況下被形成以增加該過(guò)程的準(zhǔn)確度，如其他測(cè)量值的情況一樣，在所述幾秒的時(shí)間間隔期間噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間不被修改。根據(jù)氧含量O_2，exh，測(cè)量排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)：

f_exh，meas＝1-O_2，exh/23.3％/kg

在510，確定排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的一個(gè)或多個(gè)估計(jì)值。在一個(gè)示例中，確定排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的兩個(gè)估計(jì)值。第一估計(jì)值f_exh，est1通過(guò)模擬進(jìn)氣通道、噴射以及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣體傳遞以及排氣通道的動(dòng)態(tài)屬性的動(dòng)態(tài)模型而被確定并且被存儲(chǔ)在控制單元內(nèi)。在最簡(jiǎn)單的情況下，具體是在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的恒定運(yùn)行參數(shù)的情況下，

可以從合適傳感器測(cè)量的空氣質(zhì)量流量m_af并從有待噴射的燃料質(zhì)量的設(shè)定點(diǎn)值W_fuel計(jì)算第一估計(jì)值，所述設(shè)定點(diǎn)值是從運(yùn)行參數(shù)、具體從內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩需要和速度確定的：

其中

并且，是化學(xué)計(jì)量的空氣/燃料比。

通過(guò)增壓空氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)O_2，man(用百分比表示)確定第二估計(jì)值f_exh，est2，所述消耗氧分?jǐn)?shù)可以由增壓空氣傳感器17(見(jiàn)圖1至圖3)的安排在進(jìn)氣管中的lambda探針測(cè)量：

f_exh，est2＝[f_man+(1+λ_ref)W_fuel/WAP]/(1+W_fuel/WAP)

其中

f_man＝1-O_2，man/23.3％/kg

并且λ_ref是針對(duì)特定類(lèi)型確定的參考lambda值?？梢酝ㄟ^(guò)速度與密度之間的關(guān)系確定進(jìn)氣管中的總質(zhì)量流量WAP：

WAP＝ηpVN/RT，

其中，η是汽缸的容積效率，V是可以填充氣體的總汽缸容積，R是特定氣體常量，并且N是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的速度。增壓空氣壓力p和溫度T由進(jìn)氣管中的增壓空氣傳感器17測(cè)量。

然后在512，方法500根據(jù)以下公式計(jì)算排氣中的消耗氧分?jǐn)?shù)的測(cè)量值與兩個(gè)估計(jì)值之間的差的平方和：

S＝(f_exh，meas-f_exh，est1)²+(f_exh，meas-f_{exh，est2})²

在514，所確定的S的值與已經(jīng)從那時(shí)可應(yīng)用的運(yùn)行參數(shù)中確定的相應(yīng)噴射持續(xù)時(shí)間T₀一起被存儲(chǔ)，從而噴射適用于產(chǎn)生此時(shí)所需轉(zhuǎn)矩的設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量W_fuel。

在516，調(diào)節(jié)噴射閥的噴射持續(xù)時(shí)間，例如增加幾個(gè)百分比，從而給予噴射燃料質(zhì)量的相應(yīng)增加。在等待時(shí)間之后如果合適，則在518如上所述確定測(cè)量值f_exh，meas、兩個(gè)估計(jì)值f_{exh，est1}、f_{exh，est2}以及和S，并且存儲(chǔ)附加S和相應(yīng)噴射持續(xù)時(shí)間。

在522，方法500確定是否識(shí)別了S的最小值?？梢赃M(jìn)行檢查以查明最佳噴射持續(xù)時(shí)間T_opt的確定是否成功，例如是否選擇了噴射持續(xù)時(shí)間的足夠數(shù)量的不同值，是否有可能確定和S的最小值，以及在執(zhí)行該方法時(shí)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)是否改變至如此程度(例如，不可能對(duì)T_opt進(jìn)行信息化確定)。在后者情況下，當(dāng)恒定的運(yùn)行條件再次出現(xiàn)時(shí)，再次針對(duì)相關(guān)汽缸執(zhí)行該方法。

如果S的最小值還沒(méi)有被識(shí)別，例如如果獲得了少于閾值數(shù)量的S值，方法500回環(huán)至516并再次調(diào)節(jié)噴射持續(xù)時(shí)間并重復(fù)確定S。以類(lèi)似的方式，這可以針對(duì)進(jìn)一步修改的噴射持續(xù)時(shí)間執(zhí)行，其中，存儲(chǔ)和S的對(duì)應(yīng)值。

如果已經(jīng)識(shí)別了最小的S，方法500前進(jìn)至524以將給定噴射的燃料質(zhì)量的設(shè)定點(diǎn)持續(xù)時(shí)間校正至對(duì)應(yīng)于S的最小值的持續(xù)時(shí)間。在和S的所有存儲(chǔ)值當(dāng)中，尋求最小值，并且將達(dá)到最小值處的噴射持續(xù)時(shí)間T_opt的值當(dāng)做最佳噴射持續(xù)時(shí)間并將其存儲(chǔ)。在此，還可以通過(guò)來(lái)自兩個(gè)相鄰值的插值來(lái)確定最佳噴射持續(xù)時(shí)間T_opt。

最佳噴射持續(xù)時(shí)間T_opt可以不同于設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間T₀，因?yàn)槔缬捎趪娚鋰娮熘械某恋砦铮瑖娚溟y的流速與標(biāo)稱(chēng)值相比被減小。由此看來(lái)，可以確定噴射閥的實(shí)際流速，并且在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)噴射持續(xù)時(shí)間的合適修改可以用于保證噴射對(duì)應(yīng)于相應(yīng)工況的設(shè)定點(diǎn)燃料質(zhì)量。從而，例如，商T_opt/T₀可以用作校正因數(shù)以便在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)一步運(yùn)行過(guò)程中修改基于相應(yīng)工況所確定的噴射閥的設(shè)定點(diǎn)噴射持續(xù)時(shí)間，并且由此例如補(bǔ)償流速的改變。

以相應(yīng)的方式，然后針對(duì)其他汽缸重復(fù)該方法，如526處所指示的。可以針對(duì)剩余噴射閥或汽缸執(zhí)行該方法，并且相應(yīng)的校正被針對(duì)內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的所有噴射閥或汽缸連續(xù)確定并在正常運(yùn)行的噴射過(guò)程中被考慮，例如在執(zhí)行用于確定校正的方法之外運(yùn)行的過(guò)程中。還可能的是，所有噴射閥或汽缸的校正首先被確定并且只到那時(shí)由控制單元使用。然后方法500返回。

可以有規(guī)律地重復(fù)所描述的方法，例如，在適配有內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)輛的一段運(yùn)行時(shí)間之后，該方法可以被再次執(zhí)行并且新的校正被確定，在這段時(shí)間內(nèi)可以發(fā)生噴射閥流速的改變。例如，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間、在經(jīng)過(guò)預(yù)定數(shù)量的發(fā)動(dòng)機(jī)周期或駕駛英里之后、或其他合適條件可以再次執(zhí)行該方法。

注意，在此所包括示例控制和估計(jì)例程可以用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車(chē)輛系統(tǒng)配置。在此所公開(kāi)的方法和程序可以作為可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在非臨時(shí)存儲(chǔ)器中并且可以由包括控制器與各個(gè)傳感器、致動(dòng)器、以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)硬件的結(jié)合的控制系統(tǒng)執(zhí)行。在此所描述的特定例程可以代表任何數(shù)量的處理策略中的一個(gè)或多個(gè)，如事件驅(qū)動(dòng)型、中斷驅(qū)動(dòng)型、多任務(wù)型、多線程型等。這樣，所展示的各個(gè)動(dòng)作、操作和/或方法可以用所展示的序列執(zhí)行、并行地、或在某些情況下省略。同樣，處理的順序并不是實(shí)現(xiàn)在此所描述的示例的特征和優(yōu)點(diǎn)所必須要求的，但為了方便展示和說(shuō)明而提供?？梢匀Q于正在使用的具體策略重復(fù)地執(zhí)行所展示的動(dòng)作、操作和/或功能中的一項(xiàng)或多項(xiàng)。進(jìn)一步地，所描述的動(dòng)作、操作和/或功能可以圖形地表示有待被編程至發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的非臨時(shí)存儲(chǔ)器中的代碼，其中所述動(dòng)作通過(guò)執(zhí)行包括各種發(fā)動(dòng)機(jī)硬件組件與電子控制器的結(jié)合的系統(tǒng)內(nèi)的指令來(lái)完成。

將理解的是，在此所公開(kāi)的配置和例程本質(zhì)上是示例性的，并且這些特定實(shí)施例并不被以限制性意義理解，因?yàn)楹芏嘧凅w都是可能的。例如，上述技術(shù)可以應(yīng)用于V-6、I-4、I-6、V-12、對(duì)置4缸以及其他發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)型。本公開(kāi)的主題包括所述各系統(tǒng)和配置、以及在此所公開(kāi)的其他特征、功能、和/或特性的所有新穎的且非顯而易見(jiàn)的組合和子組合。

所附權(quán)利要求書(shū)具體指出了認(rèn)為新穎且非顯而易見(jiàn)的某些組合或子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個(gè)”元件或“第一”元件或其等效物。此類(lèi)權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被理解為包括一個(gè)或多個(gè)此類(lèi)元件的合并，即不要求也不排除兩個(gè)或更多個(gè)此類(lèi)元件?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)本權(quán)利要求書(shū)的修改或通過(guò)在本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中提出新的權(quán)利要求書(shū)來(lái)要求對(duì)所公開(kāi)的特征、功能、元件和/或?qū)傩缘钠渌M合和子組合。無(wú)論比原始權(quán)利要求書(shū)的范圍更寬、更窄、相等、或不同，此類(lèi)權(quán)利要求書(shū)同樣被視為包括在本公開(kāi)的主題內(nèi)。