本發(fā)明總體涉及用于致動柴油發(fā)動機燃料噴射裝置的噴射控制器或方法。具體地，本發(fā)明涉及一種噴射控制器，其可以被改裝到柴油燃料的車輛并且補充現(xiàn)有的燃料噴射設(shè)備，使得柴油發(fā)動機可以在用柴油-氣體燃料混合物的混合模式運行中運行。

背景技術(shù)：

鑒于原油價格持續(xù)上漲，汽車行業(yè)越發(fā)地尋求完全或部分省去基于石油的燃料的替代驅(qū)動概念。在現(xiàn)有技術(shù)中還沒有可以大量生產(chǎn)并且提供與柴油或火花點火發(fā)動機相類似的便利性、可靠性和成本的結(jié)合的驅(qū)動單元。

被配備用于用氣體的混合模式運行的柴油發(fā)動機首先提供同時降低成本和廢氣排放的一種有價值的途徑。這樣的驅(qū)動單元是有利的，因為不僅可以利用現(xiàn)有的、消耗優(yōu)化的柴油發(fā)動機，還可以使用氣體作為第二種通常是較低成本的燃料。此外，較舊的車輛可能配備有混合模式運行系統(tǒng)，因此可以不需要昂貴的開支而將具有較老舊的設(shè)計和排放分級的這些車輛提升到更高(更清潔)的排放等級。實現(xiàn)柴油氣體混合模式運行的大多數(shù)市面上有售的噴射系統(tǒng)在柴油噴射方面都用其原始參數(shù)運行柴油發(fā)動機。因此，在混合模式運行中，由于除了柴油燃料之外還噴射了一定量的氣體燃料，所以在中到高的發(fā)動機速度范圍內(nèi)必然會發(fā)生柴油發(fā)動機的扭矩或功率的增加。這種功率的增加不僅使柴油發(fā)動機遭受更高的熱負(fù)荷，還使得車輛的運行許可證無效。

使得能夠以氣體-柴油混合物實現(xiàn)柴油發(fā)動機的混合模式運行的噴射設(shè)備在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。de202012100107u1公開了這種改裝設(shè)備。該設(shè)備包括柴油ecu和氣體ecu，并且除了現(xiàn)有的柴油噴射器之外，對于每個氣缸還分別有一個氣體噴射器。氣體ecu監(jiān)測柴油噴射器致動信號，并且根據(jù)規(guī)定的特性族，將來自柴油ecu的致動信號切換到等效阻抗，以便在切換時間期間，根據(jù)性能圖致動相應(yīng)的氣體噴射器以噴射氣體燃料。因此，氣體燃料部分地替代柴油燃料，從而使得降低成本較高的柴油燃料的消耗量。

ca2626995a1公開了一種用于直接噴射氣態(tài)燃料的柴油內(nèi)燃機的改裝設(shè)備和燃料噴射控制方法。基于發(fā)動機單元數(shù)據(jù)，由控制單元使用修正系數(shù)控制氣體燃料的噴射。在控制單元中使用預(yù)定義的存儲參數(shù)、算法、特性曲線和查找表以及發(fā)動機單元數(shù)據(jù)來確定修正系數(shù)。這些數(shù)據(jù)包括例如發(fā)動機速度、燃料總量以及發(fā)動機狀態(tài)、各種壓力值和溫度。

wo2011/130832a1公開了一種用于控制以氣體燃料運行的內(nèi)燃機的直接噴射的方法，以便通過與預(yù)定的溫度相比地控制廢氣從燃燒室逸出時的溫度來實現(xiàn)scr轉(zhuǎn)換器的效率的提高，以減少廢氣中nox的排放，并且在給定的情況下，通過在上止點附近的燃料后噴射來升高廢氣的溫度。

wo2013/000030a1公開了一種發(fā)動機控制系統(tǒng)，用于與適合的函數(shù)、查找表和特性曲線相比，根據(jù)測量的nox排放和廢氣中的λ值來控制氣體燃料的噴射定時。

us2012/085326a1描述了可以調(diào)整“柴油噴射時間”的持續(xù)時間和“氣體噴射時間”的持續(xù)時間。然而，不能以任何方式影響噴射的“定時”(即，進(jìn)行噴射的時間點)。這在電路的基礎(chǔ)上是清楚和顯然的。

在gb2468539a中使用等效負(fù)載(werdenersatzlasten，虛擬負(fù)載)和晶體管控制裝置來在混合模式運行中控制發(fā)動機。相應(yīng)的原始柴油噴射器用作等效負(fù)載，即，那些正好不在工作周期的噴射器被用作處于工作周期中的那些噴射器的等效負(fù)載。因此，涉及對氣缸選擇性地噴射氣體。噴射長度或者噴射時間點和曲軸位置(噴射開始點)都不能獨立自主地調(diào)整。

wo2010/103288a1大部分涉及降低共軌壓力。然而，噴射壓力的這種降低對發(fā)動機的效率、霧化模式、排放和消耗(因此是co2)產(chǎn)生負(fù)面影響。

wo2009/106849a1描述了一種以天然氣運行的轉(zhuǎn)換的柴油發(fā)動機，因此不是柴油和天然氣在燃燒室中同時燃燒的雙燃料發(fā)動機。

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是提供一種用于帶有氣體燃料的柴油發(fā)動機的混合模式運行的可改裝的噴射控制器，其防止在混合模式運行中柴油發(fā)動機的熱過載。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明，通過根據(jù)權(quán)利要求1的噴射控制器實現(xiàn)所述目的。

根據(jù)本發(fā)明，用于在用氣體的混合模式運行中控制柴油發(fā)動機的燃料噴射裝置的噴射控制器包括：模擬燃料噴射設(shè)備的電氣等效負(fù)載和處理器設(shè)備。等效負(fù)載以電阻器和/或電感器為基礎(chǔ)，并且可連接到輸出噴射控制信號的發(fā)動機控制單元輸出端口。得益于電路的結(jié)構(gòu)，噴射控制器能夠獨立地生成柴油噴射的開始點及其長度和次數(shù)，而無需等待來自原始車輛ecu的噴射控制信號。處理器設(shè)備包括至少以下端子：

-用于接收噴射控制信號的輸入端口，該噴射控制信號根據(jù)由發(fā)動機控制單元確定的噴射參數(shù)形成，

-用于輸出柴油噴射控制信號的第一輸出端口，所述柴油噴射控制信號由處理器設(shè)備相對于噴射控制信號可選地進(jìn)行修改(為了與由發(fā)動機控制單元輸出的噴射控制信號區(qū)分，通過處理器設(shè)備修改的噴射控制信號在下文中稱為“柴油噴射控制信號”)；以及

-用于輸出控制氣體噴射設(shè)備的氣體噴射控制信號的第二輸出端口。

處理器設(shè)備被配置為使得其獨立于所述噴射控制信號生成所述柴油噴射控制信號和所述氣體噴射控制信號以及柴油噴射和氣體噴射的開始點、長度和/或次數(shù)，其中所述處理器設(shè)備使所述柴油噴射控制信號和所述氣體噴射控制信號彼此適配，并且通過這樣做，至少當(dāng)在所述第二輸出端口輸出用于在用氣體燃料的混合模式運行中運行柴油發(fā)動機的所述氣體噴射控制信號時，相對于所述噴射控制信號修改所述柴油噴射控制信號。因此，噴射開始點、預(yù)噴射、主噴射和后噴射可以自由選擇并且根據(jù)應(yīng)用進(jìn)行控制，因此對其長度進(jìn)行定義，但是可替換的，從這些所述的輸出噴射中自由選擇的噴射也可以完全或部分省略，以便根據(jù)排放要求在混合模式運行中運行柴油發(fā)動機。作為示例，在具有共軌噴射的柴油發(fā)動機中，噴射組(預(yù)噴射、主噴射和后噴射)的噴射開始點可以在“向后”方向調(diào)整，由此廢氣中nox排放減少。此外，燃燒室中的壓力上升可以通過在“相對于曲軸角度稍后開始噴射”方向調(diào)整噴射組而得到更好的控制，從而使得可以避免在燃燒室中在混合模式運行中對發(fā)動機有害的壓力峰值。在現(xiàn)有系統(tǒng)中不可能實現(xiàn)這種調(diào)整。同樣可以生成附加的后噴射，以提高廢氣溫度并通過在催化轉(zhuǎn)化器中的有效轉(zhuǎn)化來實現(xiàn)碳?xì)浠衔锏臏p少，或者“第七噴射器(ahi)”的自主致動同樣可通過控制單元使能實現(xiàn)。

電氣等效負(fù)載使發(fā)動機控制單元與一個柴油噴射器或多個柴油噴射器去耦。根據(jù)應(yīng)用，處理器設(shè)備能夠相對于噴射控制信號不同地修改柴油噴射控制信號。因此，可以通過處理器設(shè)備的調(diào)整，將同樣的噴射控制器用于不同的氣體燃料，例如cng(壓縮天然氣)或lng(液化天然氣)。

噴射器與發(fā)動機控制單元的這種去耦使得處理器設(shè)備可以預(yù)先計算用于控制柴油和氣體兩者到噴射器的噴射的信號，而不要求或不需要等待從原始發(fā)動機控制單元到柴油噴射器的所要求的噴射輸出。由電阻器和/或電感器組成的等效負(fù)載使得可以在發(fā)動機運行期間吸收和耗散用于控制來自發(fā)動機控制單元的噴射的信號，而發(fā)動機控制單元不會發(fā)生故障。這些噴射控制信號還可以由處理器設(shè)備讀入。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，所述處理器設(shè)備被配置為使得其將所述柴油噴射控制信號和所述氣體噴射控制信號彼此適配，使得在用氣體燃料的混合模式運行中，不超過所述柴油發(fā)動機的規(guī)定的額定功率和額定扭矩。這是通過相對于噴射控制信號進(jìn)行修改的柴油噴射控制信號實現(xiàn)的。因此，柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號可以通過調(diào)整性能圖而在整個發(fā)動機速度和負(fù)載范圍內(nèi)自由地適配，其中，在每種情況下經(jīng)由兩個控制單元之間的can總線被傳送的所得到的噴射輸出時間，從而不僅在熱負(fù)載方面，而且還在壓力變化曲線方面，允許安排發(fā)動機內(nèi)的燃燒情形，使得發(fā)動機不達(dá)到過載并且其預(yù)期的運行性能不會相應(yīng)降低。在混合模式運行中扭矩的積聚和控制被相應(yīng)地保持為相對于原始柴油性能1：1。

噴射控制器優(yōu)選地包括用于讀入?yún)?shù)組的至少一個接口，其中參數(shù)組包括以下參數(shù)中的一個或多個：

-發(fā)動機速度，

-廢氣氧含量/殘余氧(λ)，

-加速踏板位置，

-發(fā)動機負(fù)載(發(fā)動機can)，

-所需的發(fā)動機負(fù)載(發(fā)動機can)，

-輸出的發(fā)動機負(fù)載(發(fā)動機can)，

-發(fā)動機溫度，

-進(jìn)氣溫度，

-增壓壓力，

-水溫，

-柴油側(cè)和氣體側(cè)的燃料溫度，

-氣體壓力傳感器，

-附加的冷卻劑回路傳感器(例如lng加熱回路)，

-egr率，

-ahi率和致動，

-scr致動和監(jiān)測，

-nox傳感器，

-空氣質(zhì)量，

-柴油燃料壓力，

-廢氣溫度以及

-罐壓力或罐含量。

-原始發(fā)動機的基本性能圖可以利用控制單元準(zhǔn)確地獲取和再現(xiàn)，因為可以通過感測曲軸傳感器信號和凸輪軸傳感器信號來獲得柴油噴射器的噴射過程的準(zhǔn)確限定和來自于原始ecu的噴射時間的映射。

-感測曲軸傳感器信號和凸輪軸傳感器信號，以準(zhǔn)確地限定柴油噴射器的噴射過程并映射來自于原始ecu的噴射時間，從而能夠準(zhǔn)確地再現(xiàn)和獲取原始發(fā)動機的基本性能圖。

-相關(guān)于發(fā)動機的共軌壓力/應(yīng)用的噴射運行壓力，根據(jù)噴射時間計算發(fā)動機的有效發(fā)動機負(fù)載的負(fù)載識別。

-相位延遲(氣體噴射入進(jìn)氣歧管的時間延遲)的計算，以便能夠通過電子控制器實現(xiàn)對進(jìn)氣歧管體積直至氣缸的死區(qū)時間從柴油側(cè)同步地轉(zhuǎn)移到氣體側(cè)，特別是，以實現(xiàn)更好的發(fā)動機響應(yīng)性和更有針對性的超限燃料切斷，這進(jìn)一步可以大大減少柴油和天然氣的同時燃燒產(chǎn)生的碳?xì)浠衔?hc)的排放。

-經(jīng)由發(fā)動機電子設(shè)備，考慮在柴油側(cè)上的超限燃料切斷的時間變化過程/性能。

-在各個運行點供應(yīng)到發(fā)動機的天然氣中能量含量的基于模型的修正，由變量a)環(huán)境溫度，b)cng/lng罐中的罐壓力，c)氣體側(cè)噴射時間/提取量以及d)對于氣體壓力調(diào)節(jié)器的在熱交換器中流過的冷卻水/氣體中所測得的氣體溫度/δt。

至少一個噴射控制器接口優(yōu)選地采用can總線(控制器局域網(wǎng))接口的形式，can總線接口可被設(shè)計為經(jīng)由obdi/ii、wwhobd(車載診斷協(xié)議)或車輛can網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。

處理器單元優(yōu)選地被配置成使得還考慮了用于生成柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號的讀入?yún)?shù)組。除了噴射控制信號之外，還可以讀入?yún)?shù)組，以便優(yōu)化氣體-柴油-空氣混合物的燃燒。優(yōu)選地將λ用于優(yōu)化燃燒。處理器單元還可以包括存儲器，在該存儲器上存儲待噴射的氣體體積和待噴射的柴油體積的一個或多個特性族，并且該存儲器可以被處理器單元調(diào)用用于生成柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號。

參數(shù)組的多個參數(shù)或附加的參數(shù)通常已經(jīng)由發(fā)動機控制單元確定，以生成噴射控制信號，由此可以省去在柴油發(fā)動機上提供附加的傳感器。優(yōu)選地，至少一個噴射控制器接口運行地連接到發(fā)動機控制單元的接口，以便讀入?yún)?shù)?？商鎿Q的或附加的，噴射控制器可以包括用于確定參數(shù)組的一個或多個參數(shù)的至少一個傳感器(例如安裝在車輛的廢氣系統(tǒng)中的λ探針)。至少一個傳感器優(yōu)選地包括至少一個傳感器接口，其運行地連接到至少一個噴射控制器接口。以這種方式，可以在具有集成的傳感器的氣體過濾器上確定諸如增壓壓力、低氣壓或氣體溫度等附加的參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，噴射控制信號和柴油噴射控制信號根據(jù)主噴射的持續(xù)時間以及其他因素形成，主噴射的持續(xù)時間在下文中被稱為噴射控制信號的主噴射持續(xù)時間和柴油噴射控制信號的柴油主噴射持續(xù)時間。在混合模式運行中，處理器設(shè)備相對于噴射控制信號修改柴油噴射控制信號，使柴油主噴射持續(xù)時間相對于主噴射持續(xù)時間縮短。因此，在混合模式運行中噴射體積減小的柴油燃料。

優(yōu)選地，噴射控制信號和柴油噴射控制信號根據(jù)噴射開始點以及其他因素形成，噴射開始點在下文中被稱為噴射控制信號的噴射開始點和柴油噴射控制信號的柴油噴射開始點。在混合模式運行中，處理器設(shè)備相對于噴射控制信號修改柴油噴射控制信號，使柴油噴射開始點相對于噴射開始點是有時間延遲的。本領(lǐng)域技術(shù)人員將這種時間延遲噴射理解為噴射在“向后”方向調(diào)整。

可替換的，處理器單元相對于噴射控制信號修改柴油噴射控制信號，使得不輸出預(yù)噴射。因此，均勻的空氣/氣體混合物可以通過被“向后”調(diào)整的主噴射在最佳時間點被點燃。

氣體噴射控制信號根據(jù)氣體噴射參數(shù)形成。優(yōu)選對應(yīng)于氣體質(zhì)量流率的氣體噴射參數(shù)取決于發(fā)動機速度和額定負(fù)載。根據(jù)應(yīng)用，諸如λ、氣體溫度、增壓壓力、氣體壓力、電池電壓、發(fā)動機溫度等修正變量也在確定氣體質(zhì)量流率時被考慮。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，噴射控制器包括用于噴射氣體燃料的至少一個噴射器，其中噴射器具有用于接收氣體噴射控制信號的噴射器接口。氣體噴射器被定位成使得氣體燃料與由柴油發(fā)動機吸入的新鮮空氣混合，使得在燃燒之前，在柴油發(fā)動機的各個氣缸的燃燒室中存在均勻的混合物。根據(jù)第一變型，優(yōu)選地，兩個或更多個噴射器布置在進(jìn)氣歧管中或柴油發(fā)動機的預(yù)混合設(shè)備中。這允許在低發(fā)動機負(fù)載下經(jīng)由具有低質(zhì)量流量的第一閥進(jìn)行準(zhǔn)確的電致動和氣體計量，但又允許在高發(fā)動機負(fù)載下經(jīng)由具有較大質(zhì)量流率的第二閥進(jìn)行充分的氣體計量。優(yōu)選地，長的預(yù)混合段可用于預(yù)混合方法，其為氣體和進(jìn)入的空氣提供均勻混合必需的時間，以便在隨后的燃燒中同樣是均勻的，并且避免需要后續(xù)廢氣后處理的特定污染物組中的任何增加。

相位延遲(氣體噴射入進(jìn)氣歧管的時間延遲)的計算使得電子控制器能夠?qū)M(jìn)氣歧管體積直至氣缸的死區(qū)時間從柴油側(cè)同步地轉(zhuǎn)移到氣體側(cè)。因此，實現(xiàn)更好的發(fā)動機響應(yīng)性和更有針對性的超限燃料切斷，從而可以大大減少由柴油和天然氣的同時燃燒產(chǎn)生的碳?xì)浠衔?hc)的排放。

噴射控制器優(yōu)選地設(shè)計成檢測柴油微粒過濾器改造。如果噴射控制器檢測到柴油微粒過濾器改造，則噴射控制器以純柴油模式運行柴油發(fā)動機(不添加氣體燃料)。因此，處理器單元不輸出氣體噴射控制信號，所以柴油噴射控制信號對應(yīng)于噴射控制信號。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，噴射控制器設(shè)計成使得根據(jù)車輛類型，其通過以下三種模式中的至少一種來檢測柴油微粒過濾器改造。

在第一模式中，噴射控制器經(jīng)由至少一個噴射控制器接口讀入廢氣管線的溫度。在這種情況下，噴射控制器接口優(yōu)選地運行地連接到發(fā)動機控制單元的can總線接口或obdi/ii接口。

在第二模式中，至少一個噴射控制器接口優(yōu)選地運行地連接到溫度傳感器接口。溫度傳感器優(yōu)選地布置在柴油微粒過濾器的上游。

在第三模式中，噴射控制器對噴射控制信號進(jìn)行采樣，其中其檢測柴油微粒過濾器改造所需的后噴射。

此外，噴射控制器優(yōu)選地被設(shè)計成使得檢測到駕駛過程。處理器設(shè)備隨后能夠根據(jù)檢測到的駕駛過程來修改柴油噴射控制信號。可以經(jīng)由噴射控制器的接口(can總線)輸出與駕駛過程相關(guān)的數(shù)據(jù)。噴射控制器還可以被設(shè)計成基于檢測到的駕駛過程來編制統(tǒng)計數(shù)據(jù)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)還可涉及柴油燃料和/或氣體燃料的消耗。最終，噴射控制器設(shè)計成使得“記錄”數(shù)據(jù)存儲在噴射控制器中，這些數(shù)據(jù)使得可以隨時在柴油模式和混合模式運行中監(jiān)測保存的結(jié)果和參數(shù)，并且可以將它們用于評估目的。

用于用氣體燃料的混合模式運行的柴油發(fā)動機的燃料噴射設(shè)備通過包括以下步驟的方法來控制：

-模擬具有電氣等效負(fù)載的燃料噴射設(shè)備，

-通過處理器單元接收噴射控制信號，其中噴射控制信號由發(fā)動機控制單元根據(jù)特定的噴射參數(shù)形成，

-生成柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號，其中相對于噴射控制信號修改柴油噴射控制信號，并且生成的柴油噴射控制信號和生成的氣體噴射控制信號彼此適配，

-將待被自由定義的柴油噴射控制信號和可自由選擇的時間應(yīng)用于任意設(shè)計和致動類型的柴油噴射器，即12v線圈、42v線圈、壓電等，以及

-將所述氣體噴射控制信號應(yīng)用于氣體噴射器。

柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號優(yōu)選地彼此適配，使得在用氣體燃料的混合模式運行中，不超過柴油發(fā)動機的規(guī)定的額定功率和額定扭矩。

可以可選地進(jìn)行對在相應(yīng)運行點供應(yīng)到發(fā)動機的氣體燃料中能量含量的基于模型的修正，所述修正經(jīng)由環(huán)境溫度、氣體燃料罐中的壓力、氣體燃料噴射時間、氣體燃料提取量、氣體燃料溫度或流過氣體壓力調(diào)節(jié)器的熱交換器冷卻水和氣體之間測得的溫差來進(jìn)行。

柴油噴射器的噴射過程優(yōu)選地通過感測曲軸傳感器信號和凸輪軸傳感器信號被準(zhǔn)確地限定。結(jié)合來自于原始ecu的噴射時間的映射，可以獲取并準(zhǔn)確地再現(xiàn)原始發(fā)動機的基本性能圖。

附圖說明

可以從以下參照附圖對本發(fā)明的兩個不同實施方案的詳細(xì)描述中推斷出本發(fā)明的進(jìn)一步細(xì)節(jié)和優(yōu)點，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的致動電磁閥噴射器的噴射控制器的示意性電路圖布置，

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的致動壓電噴射器的噴射控制器的示意性電路圖布置，

圖3示出了噴射控制信號和柴油噴射控制信號的示意性曲線圖，

圖4示出了具有后噴射的噴射控制信號和具有雙后噴射的柴油噴射控制信號的示意性曲線圖。

具體實施方式

現(xiàn)在將在下面呈現(xiàn)可改裝的噴射控制器的兩種優(yōu)選布置，該噴射控制器控制控制柴油發(fā)動機的燃料系統(tǒng)以實現(xiàn)用氣體燃料的混合模式運行。圖1中的噴射控制器1串聯(lián)連接在發(fā)動機控制單元10與柴油發(fā)動機的柴油噴射器2、4、6、8之間。圖1所示的噴射控制器布置與圖2中的布置的不同之處在于柴油噴射器中使用的致動器以及與其相關(guān)聯(lián)的不同致動原理。

在圖1中，使用柴油噴射器(電磁閥噴射器或者另外可替代的壓電噴射器)2、4、6、8，其通過電磁閥將噴嘴針調(diào)整到打開位置。噴嘴針在閉合位置被偏壓，并且在運行中，通過施加電壓由致動器打開。為了打開柴油噴射器，待打開的柴油噴射器首先通過噴射控制器經(jīng)由處理器設(shè)備控制的開關(guān)10、12、14或16連接到地(接地的)。然后，車輛電氣系統(tǒng)電壓——例如12或24伏電壓——經(jīng)由開關(guān)18、20之一短暫地傳送到(接地的)柴油噴射器，以便對待打開的噴射器的線圈進(jìn)行預(yù)磁化。為了允許致動的柴油噴射器的快速打開，柴油噴射器被供給顯著高于電池電壓的電壓。這通過由發(fā)動機控制單元10將開關(guān)18閉合來進(jìn)行，以便為接地的噴射器供應(yīng)從12伏至120伏(取決于所用的柴油噴射器的類型)的較高的電壓(升壓電壓)。在經(jīng)由開關(guān)18的短暫致動后，開關(guān)18斷開，然后開關(guān)20時鐘驅(qū)動地重新閉合，以確保致動的電磁閥噴射器的磁線圈的保持電流。在柴油噴射結(jié)束時，開關(guān)20被重新斷開。

用于控制圖1中的柴油噴射器2、4、6、8所需的柴油噴射控制信號由柴油發(fā)動機的處理器設(shè)備22在輸出端口50處輸出。獨立于噴射控制信號的接收，處理器設(shè)備22生成柴油噴射控制信號，所述噴射控制信號在發(fā)動機控制單元10的輸出端口11被輸出并且經(jīng)由連接導(dǎo)線26、26'和等效負(fù)載42、44、46、48傳送到處理器設(shè)備22的輸入端口70、72、74、76。模擬燃料噴射設(shè)備的噴射閥的電氣等效負(fù)載以電阻器和電感器為基礎(chǔ)，或者該電氣等效負(fù)載具有壓電致動器的等效電路圖。因此，等效負(fù)載不是經(jīng)由晶體管或晶體管電路再現(xiàn)的。此外，原始噴射閥不用作等效負(fù)載。模擬的電氣等效負(fù)載可連接到輸出噴射控制信號的發(fā)動機控制單元的輸出端口。

由于電路圖的結(jié)構(gòu)，噴射控制器能夠自主地生成柴油噴射的開始點及其長度和次數(shù)。因此，無需等待來自車輛自身的發(fā)動機控制單元ecu的噴射信號或噴射脈沖。從而，基于在此描述的致動，不僅是柴油噴射的開始點，還有柴油噴射的長度和次數(shù)都是可自由地選擇和配置的。如果應(yīng)輸出氣體噴射控制信號，則處理器設(shè)備22使得可以根據(jù)噴射控制信號確定氣體噴射控制信號和柴油噴射控制信號。氣體噴射控制信號經(jīng)由連接導(dǎo)線24從處理器設(shè)備22的輸出端口28傳送到氣體噴射設(shè)備30的輸入端口32。

如果輸出一氣體噴射控制信號，則處理器設(shè)備22相對于噴射控制信號修改柴油噴射控制信號，其中在用氣體的混合模式運行中，不超過由噴射控制信號指定的柴油發(fā)動機的額定功率。在混合模式運行中，特定的柴油噴射體積原則上被特定的氣體噴射體積代替。如圖3所示，柴油噴射體積優(yōu)選地通過減少混合模式運行中的主噴射持續(xù)時間而減小。如果不輸出氣體噴射控制信號，則柴油噴射控制信號基本上對應(yīng)于噴射控制信號。

氣體噴射設(shè)備30根據(jù)氣體噴射控制信號來控制氣體噴射器36、38。在裝配狀態(tài)下，氣體噴射器36、38將氣體燃料噴射到柴油發(fā)動機的進(jìn)氣歧管中，由此，它與在運行期間吸入的新鮮空氣很大程度地均勻混合。氣體噴射控制信號在運行期間由處理器設(shè)備22根據(jù)規(guī)定的額定功率進(jìn)行修改，其中規(guī)定的額定功率對應(yīng)于正常運行中的柴油發(fā)動機的功率(不供應(yīng)氣體燃料)。

額定功率和混合比是在測試臺上確定的并且被存儲在處理器設(shè)備的存儲器上。在測試臺上，主噴射的持續(xù)時間縮短，并且在純柴油模式中確定額定功率。根據(jù)缺失的額定功率計算缺失的柴油能量，并且在混合模式運行中，缺失的柴油能量由相同量的氣體能量代替。如果已經(jīng)確定針對待噴射的柴油的體積和待噴射的氣體的體積的性能圖，則它們在每種情況下作為性能圖存儲在處理器設(shè)備的存儲器中，并且它們可以被讀出以運行柴油發(fā)動機。

柴油的體積可以根據(jù)應(yīng)用于等效負(fù)載的噴射控制信號的噴射持續(xù)時間(預(yù)噴射、主噴射和后噴射)和基于“查找表”的共軌壓力來計算。在測試臺試驗期間編制了“查找表”，并且“查找表”獨立于噴射控制信號確定了待噴射的氣體的體積和待噴射的柴油的體積。

根據(jù)依照柴油噴射參數(shù)形成的柴油噴射控制信號，處理器設(shè)備經(jīng)由連接導(dǎo)線34、34'切換相應(yīng)的柴油噴射器的開關(guān)18、20，所述開關(guān)經(jīng)由處理器設(shè)備22的第二輸出端口50耦接并經(jīng)由連接導(dǎo)線34”接地。在混合模式運行中，處理器單元獨立地產(chǎn)生柴油噴射控制信號210，如圖3，該柴油噴射控制信號具有與讀入的噴射控制信號202的主噴射206相比而言較短的主噴射214。獨立于噴射控制信號202，柴油噴射控制信號210總體上進(jìn)一步延遲時間t3。因此，預(yù)噴射212、主噴射214和可選的后噴射216的相應(yīng)開始點都在“向后”方向上調(diào)整，以減少來自柴油發(fā)動機的廢氣中的氮氧化物排放。從柴油噴射控制信號中獲得例如預(yù)噴射(前導(dǎo)噴射)次數(shù)、主噴射次數(shù)和預(yù)噴射持續(xù)時間等噴射參數(shù)，作為基準(zhǔn)(主導(dǎo))，以便避免柴油發(fā)動機昂貴的試運行。柴油噴射器2、4、6、8與發(fā)動機控制單元10的去耦意味著柴油噴射參數(shù)可以獨立于噴射參數(shù)而隨意地被修改，以便優(yōu)化燃燒。例如，柴油噴射控制信號218可以獨立于噴射控制信號220進(jìn)行修改，使得進(jìn)行如圖4所示的附加的后噴射222，以便實現(xiàn)廢氣中的碳?xì)浠衔锏臏p少。

在運行期間，參數(shù)組中的一些參數(shù)由處理器設(shè)備22讀入，并用于確定柴油噴射控制信號和氣體噴射控制信號，以進(jìn)一步降低消耗和優(yōu)化廢氣。參數(shù)組包括：發(fā)動機速度、λ、加速踏板位置、發(fā)動機溫度、空氣溫度、增壓壓力、水溫、燃料溫度、空氣質(zhì)量、氣體壓力、氣體溫度等。一些參數(shù)由傳感器和定值器獲得，傳感器和定值器分別具有可運行地與處理器設(shè)備22的相應(yīng)接口41耦接的接口54。在這種情況下，接口54對應(yīng)于歧管壓力感知器或空氣質(zhì)量傳感器的接口。已經(jīng)由發(fā)動機控制單元確定或計算的來自參數(shù)組的剩余參數(shù)經(jīng)由接口40讀入。經(jīng)由接口41讀入的參數(shù)之一表示儲氣罐的填充水平。如果儲氣罐為空，則處理器設(shè)備10切換到純柴油模式，并且不再輸出氣體噴射控制信號。

得益于讀入接口的參數(shù)組，噴射控制器還能夠觀察并且如果需要的話，能夠致動廢氣相關(guān)的控制元件以及計量流量控制器。這些主要包括ahi(碳?xì)浠衔飮娚淦?、scr(選擇性催化還原)和egr(廢氣再循環(huán))控制元件和計量流量控制器，其中所述致動可能由等效負(fù)載電路圖或脈寬調(diào)制(pwm)電路進(jìn)行。

用于廢氣系統(tǒng)(特別是用于測量柴油微粒過濾器上游和下游的溫度)的熱監(jiān)測系統(tǒng)還可以連接到噴射控制器。通過調(diào)節(jié)和控制混合物形成，可以避免超過最高溫度，最高溫度與廢氣凈化系統(tǒng)的功能和預(yù)期壽命極其相關(guān)。

圖2中的第二噴射控制器100的處理器設(shè)備122包括附加的輸出端口152，其經(jīng)由連接導(dǎo)線157輸出用于致動開關(guān)164、166的信號。在柴油噴射(預(yù)噴射和主噴射)之后，壓電噴射器必須馬上放電來閉合。處理器設(shè)備122通過致動開關(guān)154、156或開關(guān)158、160來控制所述放電操作。通過將開關(guān)158、160閉合，壓電噴射器放電，并且其中存儲的能量恢復(fù)到12或24伏能量存儲裝置162中。然后可以將能量重新用于隨后的噴射操作。

噴射控制器可用作隨后安裝在柴油發(fā)動機(共軌，泵管噴嘴等)上的改裝系統(tǒng)。除了噴射信號在相對現(xiàn)代的共軌噴射系統(tǒng)上的自主生成和改變，該設(shè)備還同時使得能夠在同一工作氣缸上選擇性地致動第二機電控制單元(x脈沖噴射系統(tǒng)——增壓)。

作為改裝的燃料噴射設(shè)備，噴射控制器還能夠考慮到柴油的輸送體積致動柴油流量控制器，并且能夠考慮到噴射器的噴射長度來限定柴油的適配體積，以避免原始柴油管理系統(tǒng)發(fā)生故障。

一個優(yōu)點是線圈和壓電噴射器都可以在柴油側(cè)被致動，并且其燃料體積計量可以針對柴油發(fā)動機的負(fù)載和發(fā)動機速度被自由地設(shè)置。

附圖標(biāo)記列表

1，100噴射控制器

2，4，6，8電磁閥噴射器

10，12，14，16，18，20，154，156，164，166開關(guān)

11，152輸出端口

22，122處理器設(shè)備

17，34，34'，34”，26，26'，157連接導(dǎo)線

28，40，41，52，54接口

30氣體噴射設(shè)備

32，70，72，74，76輸入端口

36，38氣體噴射器

42，44，46，48等效負(fù)載

50輸出端口

78，80，82，84壓電噴射器

162能量存儲裝置

202，218噴射控制信號

210，220柴油噴射控制信號

204，212預(yù)噴射

206，214主噴射

208，216，222后噴射