專(zhuān)利名稱：用于適配實(shí)際噴射量的方法、噴射設(shè)備和內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使內(nèi)燃機(jī)的噴射器的實(shí)際噴射量與期望噴射量相適配的方法，其中在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)中檢測(cè)通過(guò)測(cè)試噴射脈沖實(shí)現(xiàn)的曲軸加速度并且由此確定噴射器的所噴射的燃料量，并且其中基于所確定的被噴射的燃料量來(lái)修正內(nèi)燃機(jī)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)(Ansteuerdaten)。此外，本發(fā)明還涉及ー種噴射設(shè)備和ー種內(nèi)燃機(jī)。
背景技術(shù)：
根據(jù)本發(fā)明的方法尤其是可應(yīng)用于具有所謂的共軌噴射系統(tǒng)(Common-Rail-Einsprtizung)的內(nèi)燃機(jī)中，其中多個(gè)(通常為所有)噴射閥被用共同的燃料管路來(lái)供給，該燃料管路處于在很大程度上均勻的高壓下。在所有情況下在工作行程 開(kāi)始時(shí)要噴射到內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)氣缸中的噴射量在此通常首先通過(guò)如下方式被計(jì)量供給(dosiern):噴射閥或噴射器以被選擇得較短或較長(zhǎng)的激勵(lì)持續(xù)時(shí)間而被激勵(lì)，在該激勵(lì)持續(xù)時(shí)間期間打開(kāi)噴射閥并且能使燃料滲入相應(yīng)的氣缸中。使在此實(shí)際噴射的噴射量與和內(nèi)燃機(jī)的相應(yīng)工作狀態(tài)有關(guān)的期望噴射量相適配的必要性在此尤其是從噴射閥或噴射器的特性的時(shí)間變化而得到。這樣，尤其是磨損現(xiàn)象或沉積可導(dǎo)致噴射參數(shù)(如噴射閥的實(shí)際打開(kāi)持續(xù)時(shí)間或?qū)嶋H打開(kāi)程度)并且由此實(shí)際噴射量在噴射閥的使用壽命期間改變。然而，為了遵守嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)并且能夠?qū)崿F(xiàn)低燃料消耗，內(nèi)燃機(jī)的噴射系統(tǒng)必須能夠在相對(duì)應(yīng)的噴射閥的整個(gè)使用壽命期間精確地噴射所限定的燃料量。因而，目前對(duì)噴射的穩(wěn)定性和精度提出了非常高的要求。因而正需要在噴射閥的使用壽命過(guò)程中對(duì)上面所描述的噴射閥的特性漂移進(jìn)行補(bǔ)償。為此公知的是，在使用曲軸/發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)的情況下執(zhí)行噴射參數(shù)的適配。當(dāng)在內(nèi)燃機(jī)中進(jìn)行燃燒時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的曲軸出現(xiàn)加速。該加速可以在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)中被檢測(cè)至IJ。由此可以確定實(shí)際噴射的燃料量。詳細(xì)地在此被進(jìn)行來(lái)使得在不進(jìn)行噴射的階段(燃料關(guān)閉階段)期間實(shí)現(xiàn)測(cè)試噴射脈沖，并且確定由此引起的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速，而且測(cè)試噴射脈沖被用作針對(duì)實(shí)際噴射的燃料量的指示?；谒_定的實(shí)際噴射的燃料量，接著修正內(nèi)燃機(jī)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)。然而，較新型的車(chē)輛在小得多的程度上具有這種不進(jìn)行噴射的階段。這意味著，激勵(lì)數(shù)據(jù)的相對(duì)應(yīng)適配或校正急劇變緩。所期望的排放標(biāo)準(zhǔn)或所期望的低燃料消耗因而在這種情況下可以僅不充分地被優(yōu)化。在燃料關(guān)閉階段期間使用唯一的測(cè)試脈沖的公知解決方案因而是值得改進(jìn)的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的任務(wù)是提供一種開(kāi)頭所描述的類(lèi)型的方法，利用該方法可能特別迅速地校正或適配內(nèi)燃機(jī)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)在所說(shuō)明的類(lèi)型的方法中通過(guò)如下方式被解決噴射器的所噴射的燃料量在內(nèi)燃機(jī)的正常的被點(diǎn)火的工作狀態(tài)期間(在正常點(diǎn)火階段期間)通過(guò)測(cè)試噴射脈沖被檢測(cè)和被修正。根據(jù)本發(fā)明，因此對(duì)至少ー個(gè)噴射控制參數(shù)執(zhí)行在線適配。在根據(jù)本發(fā)明的方法中，實(shí)際噴射的燃料量不是在不進(jìn)行噴射的階段(燃料關(guān)閉階段)期間被檢測(cè)，而是在內(nèi)燃機(jī)的正常的被點(diǎn)火的工作狀態(tài)期間(在正常點(diǎn)火階段期間)被確定和被修正。由此，該方法適于所有車(chē)輛類(lèi)型，因?yàn)槭冀K存在正常的被點(diǎn)火的工作狀態(tài)。可以非常迅速地執(zhí)行對(duì)噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)的適配或校正。優(yōu)選地，實(shí)際噴射的燃料量的檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的空載階段期間和/或在內(nèi)燃機(jī)的被脫離的(ausgekuppelt)狀態(tài)下被執(zhí)行。通過(guò)在被脫離的狀態(tài)下的檢測(cè)避免了針對(duì)不同傳動(dòng)類(lèi)型的相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)開(kāi)銷(xiāo)。 為了執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法，特別優(yōu)選兩個(gè)變型方案。在第一變型方案中，通過(guò)將正常的噴射循環(huán)與對(duì)應(yīng)于該正常的噴射循環(huán)和至少ー個(gè)附加限定的測(cè)試脈沖的測(cè)試循環(huán)相比較來(lái)執(zhí)行對(duì)所噴射的燃料量的檢測(cè)。在這種情況下，特別地設(shè)置(einstellen)噴射配置，其中所述噴射配置具有交替的帶有測(cè)試脈沖和沒(méi)有測(cè)試脈沖的噴射模式(Einspritzmuster)o正常的噴射循環(huán)在這種情況下通過(guò)駕駛員的請(qǐng)求或控制單元來(lái)預(yù)先給定。測(cè)試循環(huán)為具有ー個(gè)或多個(gè)附加測(cè)試脈沖的正常噴射循環(huán)的副本。兩個(gè)循環(huán)相互比較，其中兩個(gè)循環(huán)之差為所噴射的燃料量的指示。利用該方法可以確定絕對(duì)燃料量。在第二優(yōu)選變型方案中，通過(guò)比較具有不同測(cè)試噴射的兩個(gè)循環(huán)來(lái)執(zhí)行檢測(cè)。第一噴射循環(huán)擁有ー個(gè)或多個(gè)所限定的測(cè)試脈沖。第二循環(huán)同樣擁有ー個(gè)或多個(gè)所限定的測(cè)試脈沖。根據(jù)所述循環(huán)的差可以確定所噴射的燃料量中的差別。優(yōu)選地，測(cè)試循環(huán)作為通過(guò)轉(zhuǎn)速控制裝置所確定的正常的噴射循環(huán)以及至少ー個(gè)附加限定的測(cè)試脈沖的配置的副本通過(guò)如下方式而被執(zhí)行至少在一段中將轉(zhuǎn)速控制裝置“凍結(jié)”持續(xù)測(cè)試循環(huán)。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)處于恒定的空轉(zhuǎn)速度的控制階段中吋，即當(dāng)至少噴射參數(shù)在測(cè)試段中除了所限定的測(cè)試噴射脈沖之外都對(duì)應(yīng)于最后的燃燒循環(huán)的參數(shù)時(shí)，那么這優(yōu)選地被執(zhí)行。根據(jù)信號(hào)變化過(guò)程和分析從在前的循環(huán)復(fù)制其他段的參數(shù)。噴射循環(huán)優(yōu)選地被劃分成n個(gè)段，并且通過(guò)測(cè)試脈沖所噴射的燃料量根據(jù)前n個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)和隨后的n個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)之差而被確定。n優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于氣缸的數(shù)目。在根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)方案中，通過(guò)比較在測(cè)試脈沖之前和之后的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)來(lái)確定測(cè)試脈沖的燃燒信號(hào)，該燃燒信號(hào)對(duì)應(yīng)于通過(guò)測(cè)試脈沖實(shí)現(xiàn)的效果或相對(duì)應(yīng)的燃燒。尤其是，統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)值(特別地平均值)從多個(gè)燃燒信號(hào)中獲得。根據(jù)燃燒信號(hào)或燃燒信號(hào)的統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)值接著確定實(shí)際噴射的燃料量。借助所確定的實(shí)際噴射的燃料量接著修正或適配內(nèi)燃機(jī)的該噴射器或所述多個(gè)噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)，使得所限定的燃料量或期望燃料量精確地在噴射器的使用壽命期間被噴射。此外，本發(fā)明還涉及ー種用于內(nèi)燃機(jī)的噴射設(shè)備，該噴射設(shè)備包括用于內(nèi)燃機(jī)的噴射閥的控制裝置，其中該控制裝置以程序技術(shù)的方式被構(gòu)造用于執(zhí)行前面所描述的方法。此外,本發(fā)明還涉及ー種內(nèi)燃機(jī),該內(nèi)燃機(jī)包括這樣的噴射設(shè)備。


以下參照實(shí)施例結(jié)合附圖詳細(xì)地闡述了本發(fā)明。其中
圖I不出了噴射配置的例子的不意 圖2示出了示出通過(guò)測(cè)試脈沖實(shí)現(xiàn)的加速的例子的曲線 圖3示出了示出針對(duì)測(cè)試脈沖的所計(jì)算的燃燒信號(hào)的曲線圖；以及 圖4示出了根據(jù)燃燒信號(hào)示意性示出所噴射的燃料量的曲線圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施形式，其中測(cè)試噴射被執(zhí)行，而內(nèi)燃機(jī)處于具有恒定的空轉(zhuǎn)速度的控制階段中。圖I示出了在空轉(zhuǎn)速度的情況下的沒(méi)有和有測(cè)試脈沖的 噴射配置。正常的噴射循環(huán)通過(guò)空轉(zhuǎn)速度控制裝置來(lái)限定。所執(zhí)行的噴射循環(huán)為在正常的噴射循環(huán)(即噴射時(shí)間、噴射位置等)的情況下具有附加測(cè)試脈沖的噴射配置的副本。這意味著，空轉(zhuǎn)速度控制裝置“被凍結(jié)”持續(xù)所述測(cè)試循環(huán)，即所有噴射脈沖的噴射參數(shù)除了所限定的測(cè)試噴射脈沖之外都對(duì)應(yīng)于最后的燃燒循環(huán)的參數(shù)。針對(duì)這里所描述的具有四個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)而言，燃燒循環(huán)具有四個(gè)段。在前四段與隨后的四段之間的差精確地對(duì)應(yīng)于測(cè)試脈沖。通過(guò)將內(nèi)燃機(jī)的用于前四個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)與后四個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)相比較可以確定或計(jì)算通過(guò)測(cè)試脈沖所產(chǎn)生的燃燒。例如，在空轉(zhuǎn)速度的情況下執(zhí)行多個(gè)測(cè)試脈沖。圖I在左側(cè)示出了在(具有活動(dòng)的控制裝置的)正常的循環(huán)中的在每四段上的噴射模式，而在右側(cè)示出了在(控制裝置“被凍結(jié)”的)測(cè)試循環(huán)中的在每四段上的噴射模式。與正常的循環(huán)不同，在段0中存在測(cè)試脈沖。此外，對(duì)于相同的段存在相同的參數(shù)。圖2示出了表示根據(jù)測(cè)試脈沖所計(jì)算的加速度信號(hào)N DF的例子的曲線的示意圖。如所提及的那樣，測(cè)試脈沖在段0中被發(fā)出并且被實(shí)現(xiàn)。曲軸的加速和減速可以在段2和3中被確定。通過(guò)將在測(cè)試脈沖之前和之后的加速度信號(hào)相比較可以確定通過(guò)測(cè)試脈沖產(chǎn)生的“效果”或由此引起的燃燒。為了配置“燃燒信號(hào)”可以應(yīng)用如下計(jì)算方法
SIG_CMB= (B1 N_DF (0) +a2 N_DF (I) +a3 N_DF (2) +a4 N_DF (3))(即在測(cè)試脈沖之后的 N_DF 之和)一(a5 N_DF (0) +a6 N_DF (I) +a7 N_DF (2) +a8 N_DF (3))(即在測(cè)試脈沖之前的N_DF之和)。在這種情況下，N_DF (0)到N_DF (3)是要與段0_3關(guān)聯(lián)的加速度值。值ai、. . . a8是根據(jù)加速和減速在相對(duì)應(yīng)的段中的出現(xiàn)而被配置的加權(quán)參數(shù)。圖3示出了根據(jù)上述等式計(jì)算的針對(duì)不同測(cè)試脈沖的燃燒信號(hào)SIG CMB，所述燃燒信號(hào)SIG CMB根據(jù)所描述的方法已被確定。為了實(shí)現(xiàn)更可靠的結(jié)果，可以應(yīng)用濾波方法或求平均值方法。通過(guò)在排除最大值和最小值之后簡(jiǎn)單地求平均值可以計(jì)算統(tǒng)計(jì)學(xué)的燃燒值 sig_cmb_mean0在值Sig_cmb_mean與實(shí)際噴射的燃料量之間的關(guān)系或相關(guān)性是已知的，因?yàn)樵撽P(guān)系或相關(guān)性可以用實(shí)驗(yàn)方法而被確定。基于所確定的實(shí)際噴射的燃料量接著修正內(nèi)燃機(jī)的相對(duì)應(yīng)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)。
圖4僅純粹示例性地為了進(jìn)行闡明而示出了針對(duì)SOMPa的壓カ的在所計(jì)算的燃燒值CMB_STC與相應(yīng)的實(shí)際噴射的 燃料量MF之間的關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種用于使內(nèi)燃機(jī)的噴射器的實(shí)際噴射量與期望噴射量相適配的方法，其中在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)中檢測(cè)通過(guò)測(cè)試噴射脈沖所實(shí)現(xiàn)的曲軸加速度并且由此確定噴射器的所噴射的燃料量，并且其中基于所確定的被噴射的燃料量來(lái)修正內(nèi)燃機(jī)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)，其特征在于，噴射器的所噴射的燃料量通過(guò)測(cè)試噴射脈沖在內(nèi)燃機(jī)的正常的被點(diǎn)火的工作狀態(tài)期間(在正常點(diǎn)火階段期間)被檢測(cè)和被修正。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的空載階段期間被執(zhí)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其特征在于，檢測(cè)在內(nèi)燃機(jī)的被脫離的狀態(tài)下被執(zhí)行。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，通過(guò)將正常的噴射循環(huán)與對(duì)應(yīng)于該正常的噴射循環(huán)和至少ー個(gè)附加限定的測(cè)試脈沖的測(cè)試循環(huán)相比較來(lái)執(zhí)行檢測(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至3之一所述的方法，其特征在于，檢測(cè)通過(guò)將具有不同測(cè)試噴射的兩個(gè)循環(huán)相比較而被執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4之一所述的方法，其特征在于，測(cè)試循環(huán)作為至少在一個(gè)段中的正常的噴射循環(huán)和至少ー個(gè)附加限定的測(cè)試脈沖的配置的副本而被執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，測(cè)試循環(huán)作為通過(guò)轉(zhuǎn)速控制裝置、尤其是空轉(zhuǎn)速度控制裝置所確定的正常的噴射循環(huán)和至少ー個(gè)附加限定的測(cè)試脈沖的配置的副本通過(guò)如下方式而被執(zhí)行轉(zhuǎn)速控制裝置、尤其是空轉(zhuǎn)速度控制裝置“被凍結(jié)”持續(xù)測(cè)試循環(huán)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在干，噴射循環(huán)被劃分成n個(gè)段，并且通過(guò)測(cè)試脈沖所噴射的燃料量根據(jù)前n個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)與隨后的n個(gè)段的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)之差而被確定。
9.根據(jù)權(quán)利要求4至8之一所述的方法，其特征在于，通過(guò)將在測(cè)試脈沖之前和之后的轉(zhuǎn)速信號(hào)或加速度信號(hào)相比較來(lái)確定針對(duì)測(cè)試脈沖的燃燒信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)值、尤其是平均值從多個(gè)燃燒信號(hào)中被獲得。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于，根據(jù)燃燒信號(hào)或燃燒信號(hào)的統(tǒng)計(jì)學(xué)上的相關(guān)值確定實(shí)際噴射的燃料量。
12.一種用于內(nèi)燃機(jī)的噴射設(shè)備，其包括用于內(nèi)燃機(jī)的噴射閥的控制裝置，其中所述控制裝置以程序技術(shù)方式被構(gòu)造用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I至11之一所述的方法。
13.一種內(nèi)燃機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要求12所述的噴射設(shè)備。
全文摘要
描述了一種用于使內(nèi)燃機(jī)的噴射器的實(shí)際噴射量與期望噴射量相適配的方法、一種用于內(nèi)燃機(jī)的噴射設(shè)備和一種內(nèi)燃機(jī)。在該方法中，在內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)中檢測(cè)通過(guò)測(cè)試噴射脈沖所實(shí)現(xiàn)的曲軸加速度并且由此確定噴射器的所噴射的燃料量?；谒_定的被噴射的燃料量來(lái)修正內(nèi)燃機(jī)的噴射器的激勵(lì)數(shù)據(jù)。噴射器的所噴射的燃料量在這種情況下通過(guò)測(cè)試噴射脈沖在內(nèi)燃機(jī)的正常的被點(diǎn)火的工作狀態(tài)期間被檢測(cè)和被修正。
文檔編號(hào)F02D41/24GK102812225SQ201180018168
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者H.李, C.豪澤, J.恩格爾曼, A.施托爾茨 申請(qǐng)人:歐陸汽車(chē)有限責(zé)任公司