用于調節(jié)內燃機蓄壓管壓力的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于調節(jié)內燃機蓄壓管壓力的方法和裝置，其中利用調節(jié)器調節(jié)蓄壓管壓力。
【背景技術】
[0002]在內燃機中使用不同的噴油系統(tǒng)。因此通過共軌-蓄壓管噴油系統(tǒng)表示蓄壓器噴油系統(tǒng)，其中高壓泵將燃料帶到高的壓力水平。燃料進入到管道系統(tǒng)、蓄壓管，在其中燃料處于壓力下。共軌-蓄壓管系統(tǒng)能夠使產生壓力與實際的噴油過程分開。
[0003]蓄壓管壓力由調壓閥或吸入式調壓閥調節(jié)并且由蓄壓管壓力傳感器監(jiān)控。為此設有調節(jié)器，其中給定理論蓄壓管壓力。
[0004]內燃機原則上可以位于穩(wěn)態(tài)運行或瞬態(tài)運行。在穩(wěn)態(tài)運行或狀態(tài)中轉速也包括蓄壓管壓力振蕩。在瞬態(tài)運行中不是這種情況。
[0005]為了在穩(wěn)態(tài)運行中減少理論高壓振蕩，需要具有大的延遲時間的理論高壓過濾器。而在瞬態(tài)運行中需要具有非常小的延遲時間的理論高壓過濾器。目前使用具有恒定時間常數(shù)的PTl過濾器。為了實現(xiàn)高壓調節(jié)回路的良好靜態(tài)特性，這個時間常數(shù)必需調節(jié)得非常大。其缺陷是，理論高壓在瞬態(tài)過程時太劇烈地延遲。
【發(fā)明內容】
[0006]由這個背景建議一種具有權利要求1特征的方法和一種按照權利要求10的裝置。
[0007]所建議的方法用于調節(jié)內燃機中的蓄壓管壓力，其中，利用調節(jié)器調節(jié)蓄壓管壓力，其中所述調節(jié)器給定理論高壓，該理論高壓在輸入到調節(jié)器里面之前通過理論高壓過濾器過濾。在此作為理論高壓過濾器使用動態(tài)的理論高壓過濾器，其過濾器參數(shù)根據(jù)內燃機運行狀態(tài)改變。
[0008]在此通過調壓環(huán)節(jié)、調節(jié)器和蓄壓管上的壓力傳感器實現(xiàn)調節(jié)。
[0009]在一實施例中，作為過濾器參數(shù)改變過濾器的時間常數(shù)，在另一實施例中，作為過濾器參數(shù)改變過濾器角度。
[0010]在一實施例中，作為調壓環(huán)節(jié)使用吸入式調壓閥。旋轉地或補充地可以在蓄壓管上使用調壓閥。
[0011 ] 作為內燃機的運行狀態(tài)可以考慮穩(wěn)態(tài)運行和瞬態(tài)運行。
[0012]在穩(wěn)態(tài)運行中一般選擇大的過濾器參數(shù)、時間常數(shù)或過濾器角。
[0013]在瞬態(tài)運行中一般選擇小的過濾器參數(shù)、時間常數(shù)或過濾器角。
[0014]在一實施例中瞬態(tài)的空氣質量比(Air Mass Rat1 Transient)是用于區(qū)別穩(wěn)態(tài)與瞬態(tài)運行的確定參數(shù)。也可以通過瞬態(tài)空氣質量比曲線計算過濾器參數(shù)。
[0015]同樣建議一種用于調節(jié)內燃機中的蓄壓管壓力的裝置，它尤其適用于執(zhí)行上述的方法。這個裝置表示高壓調節(jié)回路，包括調節(jié)器、在調節(jié)器中給定理論高壓，還包括理論高壓過濾器，通過它在輸入到調節(jié)器里面之前過濾理論高壓，其中理論高壓過濾器動態(tài)地構成，其過濾器參數(shù)根據(jù)內燃機的運行狀態(tài)改變。
[0016]可以使用一 PTl過濾器或一平均值過濾器作為動態(tài)理論高壓過濾器。
[0017]所介紹方法能夠在具有大的時間常數(shù)或大的過濾器角的穩(wěn)態(tài)運行中實現(xiàn)良好的過濾特性，同時在具有小的時間常數(shù)或小的過濾器角的瞬態(tài)運行中實現(xiàn)微小的過濾。由此能夠實現(xiàn)在理論高壓特性場中的陡斜梯度。在瞬態(tài)運行中減少排放并且改善加速度行駛。在此根據(jù)瞬態(tài)空氣質量比計算過濾器參數(shù)、時間常數(shù)和/或過濾器角。
[0018]PTl過濾器是傳遞環(huán)節(jié)，它具有與一階延遲成比例的傳遞特性。
[0019]由說明書和附圖給出本發(fā)明的其它優(yōu)點和擴展結構。
[0020]當然，上述的和下面還要解釋的特征不僅可以以各個給出的組合使用，而且也可以以其它組合或單獨使用，而不離開本發(fā)明。
【附圖說明】
[0021]利用附圖中的實施例簡示出本發(fā)明，并且參照附圖詳細解釋。
[0022]圖1示出按照現(xiàn)有技術的高壓調節(jié)回路；
圖2示出所述裝置的結構；
圖3示出按照現(xiàn)有技術的另一高壓調節(jié)回路；
圖4示出所述裝置的另一結構；
圖5示出計算空氣質量比；
圖6示出計算動態(tài)時間常數(shù)；
圖7示出計算動態(tài)過濾器角；
圖8示出計算理論高壓；
圖9示出時間曲線。
【具體實施方式】
[0023]圖1以對應于現(xiàn)有技術所述的形式示出共軌-蓄壓管噴油系統(tǒng)的高壓調節(jié)回路10。在此由具有輸入?yún)?shù)理論扭矩Mstjll和發(fā)動機轉速n ist的三維特性場12首先獲得理論高壓pS()11KF。這個理論高壓通過具有給定時間常數(shù)TstaJ^ PTl過濾器14過濾。從過濾的理論高壓中減去實際高壓Pist。作為結果得到高壓調節(jié)偏差ep，它是高壓調節(jié)器的輸入?yún)?shù)。
[0024]此外，視圖示出調節(jié)器16、用于干擾參數(shù)的計算單元18、其輸出是體積流、用于限制的單元20、它輸出調整參數(shù)，特性場22、它是泵特性曲線，流量調節(jié)器24、用于PWM信號的計算單元26、流體過濾器28、吸入式調壓閥30、其中流量調節(jié)器24、計算單元26、吸入式調壓閥30和流體過濾器28形成流量調節(jié)回路32、蓄壓管壓力泵34、蓄壓管36和壓力過濾器38 ο
[0025]要注意，對于時間常數(shù)!；-的設計適用矛盾的判據(jù):
三維的理論高壓特性場12由發(fā)動機試驗推導確定。在此這個推導致力于，盡可能靈活且可以轉換盡可能任意的斜度。但是非常陡斜的特性場斜度可能導致在穩(wěn)態(tài)運行中失穩(wěn)，這通過理論高壓過濾器的大的時間常數(shù)Tstat防止。但是理論高壓過濾器的大的時間常數(shù)Tstat在動態(tài)過程中導致理論高壓的不期望的延遲。結果可能是發(fā)動機的更高的排放值和更差的負載接收特性。
[0026]已經識別到，要研制過濾器，它在穩(wěn)態(tài)運行中具有非常顯著的延遲特性并且在瞬態(tài)運行中只有微小的或者沒有延遲特性。通過這種方式實驗工程師要處于這個位置，幾乎任意地設計理論高壓特性場，無需忍受在瞬態(tài)運行中的缺陷。附加地通過這種過濾器可以減少排放，因為理論高壓在瞬態(tài)運行中具有更好的傳遞特性、即更短的反應時間。
[0027]圖2示出所建議的裝置的結構，它總體上通過附圖標記50表示。這個裝置50是高壓調節(jié)回路，具有PTl過濾器，它具有動態(tài)時間常數(shù)。視圖示出特性場52、PT1過濾器54、調節(jié)器56、用于干擾參數(shù)的計算單元58、其輸出是體積流、用于限制的單元60，它輸出調整參數(shù)、特性場62、它是泵特性曲線、流量調節(jié)器64、用于PWM信號的計算單元66、流體過濾器68、吸入式調壓閥70，其中流量調節(jié)器64、計算單元66、吸入式調壓閥70和流體過濾器68形成流體調節(jié)回路72，蓄壓管壓力泵74、蓄壓管76和壓力過濾器78。
[0028]理論高壓過濾器14的時間常數(shù)不再恒定地給定，而是通過兩維曲線80根據(jù)瞬態(tài)空氣質量比(Air Mass Rat1 Transient)計算。
[0029]圖3示出按照現(xiàn)有技術的高壓調節(jié)回路100，具有平均值過濾器，它具有過濾器角。視圖示出特性場102、平均值過濾器104、調節(jié)器106、用于干擾參數(shù)的計算單元108、其輸出是體積流、用于限制的單元110、它輸出調整參數(shù)，特性場112、它表示泵特性曲線，流體調節(jié)器114、用于PWM信號的計算單元116、流體過濾器118、吸入式調壓閥120，其中流量調節(jié)器114、計算單元116、吸入式調壓閥120和流體過濾器118形成流體調節(jié)回路122，蓄壓管壓力泵124、蓄壓管126和壓力過濾器128。
[0030]在圖4中示出所述裝置150的另一結構，即具有動態(tài)過濾器角的高壓調節(jié)回路。視圖示出特性場152、平均值過濾器154、調節(jié)器156、用于干擾參數(shù)的計算單元158、其輸出是體積流、用于限制的單元160，它輸出調整參數(shù)、特性場162、它是泵特性曲線、流量調節(jié)器164、用于PWM信號的計算單元166、流體過濾器168、吸入式調壓閥170，其中流量調節(jié)器164、計算單元166、吸入式調壓閥170和流體過濾器168形成流體調節(jié)回路172，蓄壓管壓力泵174、蓄壓管176和壓力過濾器178。
[0031]平均值過濾器153的過濾器角不再恒定地給定，而是通過兩維曲線180根據(jù)瞬態(tài)空氣質量比(Air Mass Rat1 Transient)計算。
[0032]在圖5中示出計算瞬態(tài)的空氣質量比:
由增壓空氣壓力200p5、增壓空氣溫度202T5和氣缸體積204VH在計算單元206中計算實際的空氣質量20811^。由發(fā)動機理論扭矩210T,和發(fā)動機轉速212n ist，根據(jù)負荷通斷狀態(tài)214，由3D特性場216計算標準空氣質量218mm。現(xiàn)在通過標準空氣質量218去除實際的空氣質量208，這得到無量綱的實際的空氣質量比220 (Air Mass Rat1)。這個空氣質量比借助于PTl過濾器222過濾。這個過濾器的輸出參數(shù)是過濾的空氣質量比224 (Air MassRat1 Filtered)。