用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法和內(nèi)燃的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明介紹一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法和一種內(nèi)燃機(jī)。為了識(shí)別和矯正內(nèi)燃機(jī)噴射系統(tǒng)的噴射器的壽命量漂移，采用了多種不同的矯正函數(shù)，以便相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線產(chǎn)生經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線。求取經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的相應(yīng)偏差，其中產(chǎn)生偏差曲線，將各個(gè)偏差曲線的表示最小偏差的區(qū)段用作噴射量的控制數(shù)據(jù)，由此可以始終都實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化的控制，且量偏差最小。
【專利說(shuō)明】用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法和內(nèi)燃機(jī)
[0001]本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法，該內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器。
[0002]本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其具有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器。
[0003]本發(fā)明特別是可應(yīng)用于帶有所謂的共軌噴射系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，就所述共軌噴射系統(tǒng)而言，利用一個(gè)共同的燃油管路對(duì)多個(gè)噴射閥進(jìn)行供應(yīng)，該燃油管路處于在很大程度上均勻的高壓下。分別有待在工作沖程開(kāi)始時(shí)噴入到內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)氣缸中的噴射量在此通常主要以如下方式來(lái)配給:以選擇得較短或較長(zhǎng)的控制持續(xù)時(shí)間來(lái)控制噴射閥或噴射器，在所述控制持續(xù)時(shí)間期間，這些噴射閥打開(kāi)并把燃油噴射到相應(yīng)的氣缸中。在這種情況下需要使得實(shí)際上噴射的噴射量適配于相應(yīng)的給定噴射量。這些噴射器按照制造誤差在根本上表現(xiàn)出個(gè)體性突出的量特性。此外，在噴射器的壽命期間觀察，這種特性由于磨損和外界影響而改變。因而特別是磨損現(xiàn)象或沉積會(huì)導(dǎo)致噴射閥的實(shí)際打開(kāi)持續(xù)時(shí)間或?qū)嶋H開(kāi)度在給定燃油壓力和給定控制持續(xù)時(shí)間情況下在噴射閥的壽命期間發(fā)生變化。但為了保證功率和廢氣排放，無(wú)論樣本偏差還是出現(xiàn)的壽命漂移，都不許超過(guò)一定的量。
[0004]如今，在使用噴射閥時(shí)，有各種不同的措施用來(lái)保證所希望的精確度。在根本上將特性曲線族形式的預(yù)先給定值存儲(chǔ)在噴射系統(tǒng)的控制單元中。在此形成的噴射量在新?tīng)顟B(tài)下以“正常”形式產(chǎn)生。此外，通過(guò)合適的噴射器編碼使得該特性曲線族適配于相應(yīng)樣本的個(gè)體誤差。另外，在控制器軟件中存儲(chǔ)有不同的對(duì)量漂移進(jìn)行識(shí)別和矯正的算法或矯正函數(shù)。在此，按照矯正針對(duì)相應(yīng)的函數(shù)確定噴射器特性曲線族中的允許范圍。在過(guò)渡區(qū)域中，矯正參數(shù)通過(guò)內(nèi)插法相互轉(zhuǎn)變。根據(jù)對(duì)相應(yīng)適配函數(shù)的矯正可行性和有效性的考察來(lái)對(duì)所述區(qū)域進(jìn)行確定。
[0005]為了在噴射閥的壽命期間對(duì)其相應(yīng)的特性漂移進(jìn)行補(bǔ)償，例如由公開(kāi)文獻(xiàn)DE10257686A1已知，進(jìn)行所謂的最小量適配，據(jù)此，分析噴射的最小燃油量對(duì)內(nèi)燃機(jī)的曲軸運(yùn)動(dòng)的區(qū)段時(shí)間(Segmentzeit)的影響。針對(duì)于最小量和中等量乃至較大量的其它適配方法也是公知的。
[0006]但這些公知的方法始終都僅僅單獨(dú)地使用。然而這有如下缺點(diǎn):針對(duì)某些情況設(shè)計(jì)的方法，例如指定用于最小量的方法，在其它情況下，例如對(duì)于中等量乃至較大量來(lái)說(shuō)，就會(huì)失靈或?qū)е虏粶?zhǔn)確的結(jié)果。因此，適配質(zhì)量不是很高。
[0007]本發(fā)明的目的在于，提出一種開(kāi)篇所述類(lèi)型的方法，借此能實(shí)現(xiàn)在噴射器的壽命期間進(jìn)行特別精確的噴射。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，所述目的通過(guò)一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法得以實(shí)現(xiàn)，該內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器，所述方法包括如下步驟:
[0009]把噴射器噴射量的預(yù)先給定值以具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的形式存儲(chǔ)在控制單元中；
[0010]借助合適的噴射器編碼來(lái)使得該標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族適配于噴射器的個(gè)體誤差，用于得到具有多個(gè)個(gè)體特性曲線的個(gè)體特性曲線族；
[0011]利用多個(gè)不同的矯正函數(shù)來(lái)識(shí)別和矯正噴射器的壽命量漂移，用于得到具有多個(gè)經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線的經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族；和
[0012]求取經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的相應(yīng)偏差，以便產(chǎn)生偏差曲線，并利用各個(gè)偏差曲線的表示最小偏差的區(qū)段作為噴射量的控制矯正數(shù)據(jù)，其中，如果兩條偏差曲線相交，就分別使用下一條偏差曲線的最小偏差。
[0013]按照本發(fā)明的方法，以公知的方式把相應(yīng)噴射器的噴射量的預(yù)先給定值以標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的形式存儲(chǔ)在控制單元中。借助已有的噴射器編碼來(lái)使得該標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族適配于噴射器的存在的個(gè)體誤差，并產(chǎn)生用于噴射器的個(gè)體特性曲線族。通過(guò)已有的噴射器編碼和由此產(chǎn)生的對(duì)相應(yīng)噴射器特性曲線族的個(gè)體適配，在系統(tǒng)中已知每個(gè)噴射器的誤差位置。除了標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族外，該個(gè)體特性曲線族也存儲(chǔ)在控制單元中，也存儲(chǔ)在相關(guān)的存儲(chǔ)器中。
[0014]于是為了識(shí)別和矯正噴射器的壽命量漂移，實(shí)施各種不同的適配方法。原則上可以采用任意數(shù)量的矯正算法。矯正圖在矯正點(diǎn)本身處導(dǎo)致相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的零偏差。這些點(diǎn)離開(kāi)適配點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)，出現(xiàn)的量偏差也就越大。如果現(xiàn)在通過(guò)給定控制(噴射量的預(yù)先給定值)來(lái)產(chǎn)生全部適配的這種量偏差，全部矯正曲線的相應(yīng)的最小值對(duì)于相應(yīng)的控制來(lái)說(shuō)就是經(jīng)矯正的量的最小偏差。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在求取經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的相應(yīng)偏差，以便產(chǎn)生相應(yīng)的偏差曲線。在此，利用各個(gè)偏差曲線的表示最小偏差的區(qū)段作為噴射量的控制矯正數(shù)據(jù)，其中，如果兩條偏差曲線相交，就分別使用下一條偏差曲線的最小偏差。
[0016]因此與現(xiàn)有技術(shù)相反，根據(jù)本發(fā)明，利用多個(gè)矯正函數(shù)的最小偏差來(lái)提供相應(yīng)的矯正數(shù)據(jù)。在此從第一條矯正曲線開(kāi)始，直至該第一條矯正曲線與第二條矯正曲線相交。從該相交點(diǎn)開(kāi)始，使用第二條矯正曲線，直至第三條矯正曲線的相交點(diǎn)，如此等等。由此整體上產(chǎn)生最優(yōu)控制，且量偏差最小。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的方法有利的是，考慮到噴射器的個(gè)體特性曲線。使得矯正最佳地適配于噴射器的相應(yīng)形式(誤差位置)。總體上將實(shí)現(xiàn)明顯改善適配質(zhì)量。所用的適配函數(shù)的數(shù)量實(shí)際上并無(wú)限制。適配策略的并非所愿的互相影響得到避免。
[0018]優(yōu)選由多個(gè)經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族產(chǎn)生一個(gè)唯一的新的經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族，代替以前的個(gè)體特性曲線族而對(duì)該新的個(gè)體特性曲線族進(jìn)行存儲(chǔ)。本發(fā)明的方法因此可以應(yīng)用于新的系統(tǒng)(新的內(nèi)燃機(jī))，以前的個(gè)體特性曲線族可以用該新的經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族來(lái)代替。由此能以相同的方式持續(xù)地跟蹤在噴射系統(tǒng)的壽命期間內(nèi)出現(xiàn)的量漂移，從而始終都得到整體優(yōu)化的控制，且量偏差最小。
[0019]按照本發(fā)明的方法，例如可以采用最小量矯正函數(shù)特別是MFMA函數(shù)(最小燃油量適配)作為矯正函數(shù)。此外，可以利用針對(duì)中等量乃至較大量的矯正函數(shù)特別是FMO函數(shù)(燃油量觀測(cè)器)作為矯正函數(shù)。如已述，整體上可以采用任意數(shù)量的這種適配函數(shù)。如僅僅使用前述的兩種函數(shù)，就會(huì)得到兩個(gè)偏差曲線(dQ曲線)，其中，在dQ-Ti曲線中最小量矯正函數(shù)(MFMA函數(shù))的偏差曲線經(jīng)過(guò)一個(gè)最小值，然后上升，并與用于中等量乃至較大量的矯正函數(shù)(FM0函數(shù))的偏差曲線相交。從該相交點(diǎn)起就是用于中等量乃至較大量的矯正函數(shù)的偏差曲線(dQ曲線)，該偏差曲線然后經(jīng)過(guò)其最小值。[0020]本發(fā)明還涉及一種內(nèi)燃機(jī)，其帶有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器，其特征在于，控制單元被設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)施前述方法。因此，控制單元具有存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)噴射器的噴射量的預(yù)先給定值?？刂茊卧€能夠借助于已有的噴射器編碼將個(gè)體特性曲線族存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，該個(gè)體特性曲線族相應(yīng)于所存儲(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族與噴射器的個(gè)體誤差的適配。此外，在控制單元中參照壽命量漂移存儲(chǔ)有用于相應(yīng)的矯正函數(shù)的相應(yīng)的算法。
[0021]控制單元產(chǎn)生相應(yīng)的偏差曲線，并根據(jù)本發(fā)明的方法利用各個(gè)偏差曲線的表示最小偏差的區(qū)段作為噴射量的控制矯正數(shù)據(jù)，其中優(yōu)選在壓力恒定的情況下確定或矯正相應(yīng)的噴射時(shí)段的持續(xù)時(shí)間。
[0022]下面借助實(shí)施例結(jié)合附圖詳述本發(fā)明。其中:
[0023]圖1為曲線圖，其示出關(guān)于時(shí)間(Ti)的噴射量(Q)且示出不同的特性曲線；
[0024]圖2為曲線圖，其示出關(guān)于時(shí)間(Ti)的量偏差|dQ|，其中示出了兩條偏差曲線；和
[0025]圖3為本發(fā)明的方法的各個(gè)步驟的示意圖。
[0026]圖1-3涉及的內(nèi)燃機(jī)例如可以是柴油機(jī)，其作為四沖程機(jī)工作且?guī)в兴膫€(gè)氣缸，該柴油機(jī)具有共軌噴射系統(tǒng)作為噴射裝置。該噴射系統(tǒng)配設(shè)有控制單元，利用該控制單元來(lái)控制各個(gè)噴射時(shí)段的持續(xù)時(shí)間。該控制單元經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和/或編程，使得借此可以實(shí)施本發(fā)明的方法。
[0027]噴射器的噴射量的預(yù)先給定值以具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的形式存儲(chǔ)在控制單元中。圖1中用實(shí)線示出了一條標(biāo)準(zhǔn)特性曲線。為了針對(duì)適配方法考慮到相應(yīng)噴射器的樣本偏差，借助合適的已有的噴射器編碼來(lái)使得該標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族適配于噴射器的個(gè)體誤差，其中得到具有多個(gè)個(gè)體特性曲線的個(gè)體特性曲線族。這種個(gè)體特性曲線在圖1中用粗虛線示出。由噴射器編碼可知系統(tǒng)中的每個(gè)噴射器的誤差位置。
[0028]兩個(gè)特性曲線族(標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族和個(gè)體特性曲線族)被存儲(chǔ)在控制單元的存儲(chǔ)器中。
[0029]為了考慮到所出現(xiàn)的壽命漂移，現(xiàn)在實(shí)施多種適配方法，并將找到的矯正分別應(yīng)用于整個(gè)特性曲線族。在本例中進(jìn)行兩種矯正，確切地說(shuō)是最小量矯正(MFMA)和針對(duì)中等量至較大量的矯正(FMO)。所得到的矯正后的個(gè)體特性曲線在圖1中示出，確切地說(shuō)，虛線表示FMO矯正個(gè)體特性曲線，點(diǎn)劃線表示MFMA矯正個(gè)體特性曲線。在矯正點(diǎn)本身處，與標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的偏差為零。矯正后的個(gè)體特性曲線的點(diǎn)離開(kāi)適配點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)，出現(xiàn)的量偏差也就越大。
[0030]圖2中以曲線I dQ 1-Ti示出這兩個(gè)被適配的個(gè)體特性曲線相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的量偏差，作為相應(yīng)的矯正函數(shù)的求取偏差。虛線相應(yīng)于FMO矯正個(gè)體特性曲線的偏差，而點(diǎn)劃線相應(yīng)于MFMA矯正個(gè)體特性曲線的偏差。
[0031]在圖2所示的兩個(gè)偏差曲線(dQ曲線)中，把表示最小偏差的區(qū)段用作噴射量的控制矯正數(shù)據(jù)。在此，如果兩個(gè)偏差曲線相交，則分別利用下一個(gè)偏差曲線的最小偏差。根據(jù)圖2，這意味著，為了進(jìn)行矯正，在與虛線的偏差曲線的相交點(diǎn)之前，利用點(diǎn)劃線的偏差曲線的區(qū)段，從該相交點(diǎn)起，利用虛線的偏差曲線的相應(yīng)的區(qū)段。因此，全部矯正曲線的相應(yīng)的最小值都用于矯正。[0032]圖3所示為本發(fā)明的方法的流程圖。噴射量的預(yù)先給定值作為標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族被存儲(chǔ)在控制單元中。該標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族借助于合適的噴射器編碼適配于每個(gè)噴射器的個(gè)體誤差。將得到用于每個(gè)噴射器的個(gè)體特性曲線族。這些個(gè)體特性曲線族通過(guò)相應(yīng)的適配函數(shù)被矯正，以便考慮所出現(xiàn)的壽命漂移。這在圖3中針對(duì)噴射器I示出，確切地說(shuō)，針對(duì)FMO矯正和MFMA矯正示出。將得到相應(yīng)地矯正的個(gè)體特性曲線族。由求得的最小偏差數(shù)據(jù)來(lái)求取新矯正的個(gè)體特性曲線族，從而替換以前使用的個(gè)體特性曲線族。由此能以相同的方式持續(xù)地跟蹤在壽命期間內(nèi)出現(xiàn)的量漂移，從而始終都得到整體優(yōu)化的控制，且量偏差最小。
【權(quán)利要求】
1.一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法，該內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器，所述方法包括如下步驟: 把噴射器噴射量的預(yù)先給定值以具有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族的形式存儲(chǔ)在控制單元中； 借助合適的噴射器編碼來(lái)使得該標(biāo)準(zhǔn)特性曲線族適配于噴射器的個(gè)體誤差，用于得到具有多個(gè)個(gè)體特性曲線的個(gè)體特性曲線族； 利用多個(gè)不同的矯正函數(shù)來(lái)識(shí)別和矯正噴射器的壽命量漂移，用于得到具有多個(gè)經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線的經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族；和 求取經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)特性曲線的相應(yīng)偏差，以便產(chǎn)生偏差曲線，并利用各個(gè)偏差曲線的表示最小偏差的區(qū)段作為噴射量的控制矯正數(shù)據(jù)，其中，如果兩條偏差曲線相交，就分別使用下一條偏差曲線的最小偏差。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，由多個(gè)經(jīng)矯正的個(gè)體特性曲線族產(chǎn)生一個(gè)唯一的經(jīng)矯正的新的個(gè)體特性曲線族，代替以前的個(gè)體特性曲線族而對(duì)該新的個(gè)體特性曲線族進(jìn)行存儲(chǔ)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用最小量矯正函數(shù)特別是MFMA函數(shù)作為矯正函數(shù)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用針對(duì)中等量乃至較大量的矯正函數(shù)特別是FMO函數(shù)作為矯正函數(shù)。
5.一種內(nèi)燃機(jī)，帶有噴射系統(tǒng)和用于噴射系統(tǒng)的控制單元，該噴射系統(tǒng)具有至少一個(gè)噴射器，其特征在于，控制單元被設(shè)計(jì)用來(lái)實(shí)施根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法。
【文檔編號(hào)】F02D41/24GK103635678SQ201280019390
【公開(kāi)日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月19日
【發(fā)明者】U·容, J·克雷格亞托 申請(qǐng)人:大陸汽車(chē)有限公司