CN102787926B - 用于运行喷嘴的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行内燃机用的喷射设备的至少一个喷嘴的方法，其中，所述内燃机在内燃机的第k次起动时、在第k次起动开始时具有作为转速的起动转速（100、102、104、106），并且其中，所述内燃机的转速通过由至少一个喷嘴实施的喷射而提高到额定怠速转速，其中，与所述起动转速（100、102、104、106）相关地调节了用于至少一个喷嘴的触发持续时间以用于所述内燃机的随后的第k+1次起动，并且调节了按照所述起动转速（100、102、104、106）在第k次起动时得出的至少另一个转速。

Description

用于运行喷嘴的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行喷射设备的至少一个喷嘴的方法和装置。

背景技术

在内燃机的起动情况下，在预定的公差范围中需要燃料的起动量（Startmenge），起动-停止-应用（ISS，idle-start-stopp 怠速起动停止系统）越来越频繁地应用于内燃机。为了遵守在公差范围内的起动量，在用于内燃机的喷射设备中遵守了预定的系统压力和因此遵守了的燃料的压力。在喷射设备中需要用于达到这个压力的时间延长了车辆的起动时间。

由出版物DE 10 2006 018 592 A1已知了一种用于校正发动机起动用的、由模型支持的（modellgestützt）燃料控制的方法。在此还描述了一种用于调节燃料至内燃机的气缸的燃料控制系统。用于气缸的燃料供给基于“步骤-在前-气缸空气质量”调节至燃烧发生（Verbrennungsereignis）。在此还将发动机转速考虑为运行参数。

发明内容

在这种背景下，提出了一种用于运行内燃机用的喷射设备的至少一个喷嘴的方法和一种用于运行内燃机用的喷射设备的至少一个喷嘴的装置。

在所述方法中，所述内燃机在内燃机的第k次起动时、在第k次起动开始时具有作为转速的起动转速，并且其中，所述内燃机的转速通过由至少一个喷嘴实施的喷射而提高到额定怠速转速，其中，与所述起动转速以及按照所述起动转速在第k次起动时得出的至少另一个转速相关地调节了用于至少一个喷嘴的触发持续时间以用于所述内燃机的随后的第k+1次起动。

所述装置具有控制器，其中设置了，所述内燃机在内燃机的第k次起动时、在第k次起动开始时具有作为转速的起动转速，并且其中，所述内燃机的转速通过由至少一个喷嘴实施的喷射而提高到额定怠速转速，其中，所述控制器检测起动转速和至少另一个转速，其在第k次起动时按照所述起动转速得出，并且与所述起动转速和至少另一个转速相关地调节了用于至少一个喷嘴的触发持续时间以用于所述内燃机的随后的第k+1次起动。

本发明还涉及其它的设计方案。

利用本发明可以实现一种所谓的起动量校正（SMK）和因此可以实现燃料量的校正，该燃料量在内燃机起动时要由喷射设备的喷嘴喷入到内燃机的气缸中。在本发明的设计方案中，需要喷入的燃料量由下述方式导出：与在内燃机起动时的起动转速相比将转速提高到额定怠速转速（Leerlaufdrehzahl）。要喷入的燃料量还取决于用于喷嘴的触发持续时间或者说致动持续时间（Ansteuerdauer）。用于随后的第k+1次起动的触发持续时间由转速在当前第k次起动时从起动转速提高到额定怠速转速而导出并且因此从起动到起动递归地调整。

也可能的是，除了起动转速之外，还通常通过控制器检测和/或检查在起动转速和额定怠速转速之间的转速的变化曲线的至少一个值。由此通过控制器调节了用于喷入将来要实施的起动的触发持续时间。因此可以在喷入期间任意检查对于转速的多个值。如果仅仅检查了两个值，则在此通常是指起动转速的值和被比较的额定怠速转速的值。

在该方法的一种实施方式中，将内燃机的转速用作起动转速，内燃机在起动过程开始时在通常第一次喷射之前不久具有该转速。根据定义，起动转速相应于内燃机的、那个在通常第一次喷射开始时内燃机所具有的转速。额定怠速转速可以是指内燃机的转速，内燃机在通常第一次喷射结束时和/或结束之后不久具有该转速。

利用该方法可以满足对于预定燃料起动量的要求，其中提出了，喷嘴在该触发持续时间期间被打开。在这个触发持续时间期间，由喷嘴将燃料喷入到配属于该喷嘴的气缸中。在本发明的设计方案中提出，当为起动提供的喷入燃料量基于在当前起动时测量的转速提高过低时，延长了用于随后的起动的触发持续时间。然而也可能的是，在当前喷射时喷入的燃料量基于测量的转速提高过大时，缩短用于下一次起动的触发持续时间。通常，与内燃机在当前喷射时的起动转速相比，触发持续时间在达到额定怠速转速时与转速提高相关地进行调节以用于随后的喷射，在触发持续时间期间该喷嘴被加载和打开。

该方法可以用于ISS应用。在此，在ISS-或者说起动-停止-应用时通过最小的系统压力、也就是说在喷射设备中的燃料的压力的下降，通过校正喷嘴或者喷射器实现了起动时间的减少。

通过喷嘴在运行中在每次起动时通过转速的信号进行校正，可以通过提高在喷射设备中的燃料压力来减少喷嘴的分配（Streuung）以及车辆的起动时间。这是必需的，因为在压力很低时，喷嘴的样本分配相关于喷入燃料量比例过大地上升。通常，当内燃机的转速相应于额定怠速转速时，内燃机的起动结束。喷嘴的校正类似于如在NMK（零量校正（Nullmengenkalibrierung））中通过转速的信号在机动车中实施。

在具有ISS功能的机动车热起动时例如提出了，第一次喷射量相关于量精度满足其规定。由于喷射设备的压力在这个时刻时非常低并且由此不能由喷嘴的典型性能推断出喷射量，因此在迄今为止的对于起动情况的操作方法中预定了一种恒定的触发持续时间。这可以在燃料的压力较低时导致提高的量公差和/或需要起动释放压力（Startfreigabedruck）提高。这又引起了提高的起动时间。

利用提出的方法，从起动到起动根据需要调节和/或更新了用于至少一个喷嘴的触发持续时间。通过这种措施也可以考虑至少一个喷嘴的、在更长的运行时间上得出的变化。

利用本发明在设计方案中可以减少第一次喷射的喷射量公差和/或第一次喷射在内燃机起动时的喷射量公差并且因此减少了起动释放压力。

至少在起动的第一次喷射时燃料喷射量的提高引起了：内燃机的转速从起动转速提高至达到内燃机的额定怠速转速。这种提高的、相应于由额定怠速转速和起动转速得出的差值的数值与各自应用的喷嘴的喷射量相关。因此可以从转速的提高的值倒推出在喷射期间的喷射燃料量。这种认识可以随后在下一次起动时通过调整触发持续时间被应用。因此可以在其整个运行时间上修正喷嘴的样本分配和变化。

在起动情况下，通常第一次喷射是重要的，这是因为在随后的喷射中喷射设备压力已经提高并且喷嘴在随后的喷射中的性能相应于喷嘴在正在进行的运行中的通常的性能，以及随后通常不再需要修正要喷射的燃料量。然而，如果压力还未达到为此需要的值时，在本方法的范围中进行的调节也可以作用于随后的喷射。

所述的方法能使用在柴油喷射设备中。在设计方案中，在喷射设备中与喷射阀的触发持续时间相关地调节了燃料的可测量的压力。

根据本发明的装置设计用于，实施提出的方法的所有步骤。在此也可以由装置的单独的组件实施该方法的单独的步骤。此外可以将装置的功能或者装置的单独的组件的功能转换为方法的步骤。此外可能的是，即该方法的步骤作为装置的至少一个组件的或者整个装置的功能来实现。

本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图中得出。

显而易见，在不背离本发明的范围的情况下，前述的和后面还要阐述的特征不仅可应用在分别给出的组合中，而且也可应用在其它组合中或者单独使用。

附图说明

图1示出了根据本发明的方法的一个实施方式的内燃机的运行参数的图表。

图2在示意性视图中示出了根据本发明的装置的一个实施方式。

具体实施方式

借助实施例在附图中示意性地示出并且在后面参考附图详细描述本发明。

连续地和全面地描述附图，相同的参考标号表示相同的组件。

根据图1a的图表包括横坐标2，沿着该横坐标以秒记录了时间。沿着第一纵坐标4（左侧），内燃机的转速以每分钟转速为单位来记录，和沿着第二纵坐标6（右侧），内燃机的电池的电压以伏特来记录。

第一曲线8表示：在由喷嘴喷入的燃料量为4.3mg每气缸冲程时内燃机的转速，以及在此得出的起动时间为636ms，其中燃料的压力达到起动释放压力。第一电压曲线10示出了在此得出的电池电压曲线。在燃料量为12.7mg时，其在每气缸冲程由喷射阀喷入，得出了对于转速的第二曲线12。产生的起动时间在此为543ms，其中燃料的压力达到起动释放压力。第二电压曲线14示出了在每冲程燃料喷射量为12.7mg时的电池电压的曲线。对于这种情况，即由喷嘴喷入21.0mg燃料量每气缸冲程，得出了对于转速的第三曲线16，并具有为489ms的起动时间，其中燃料的压力达到起动释放压力；并且得出了对于电池电压的第三电压曲线18。对于转速的第四曲线20在由喷嘴喷入的、每气缸冲程29.3mg的燃料量中得出，其中达到478ms的起动时间。在此得出的电池电压通过第四电压曲线22显示。

在图1a中图表的框架23中示出的细节在图1b中放大地示出。在该框架23中示出了对于第一曲线8的第一起动转速100、对于第二曲线12的第二起动转速102、对于第三曲线16的第三起动转速104和对于第四曲线20的第四起动转速106。此外，图1b从下向上示出了对于4.3mg的燃料喷入量的转速的第一提高24，直至达到第一额定怠速转速（第一曲线8）。图1b中的图表也基于第二起动转速102示出了在12.7mg的燃料喷入量时的转速的第二提高26，直至达到基于第二起动转速102（第二曲线12）的第二额定怠速转速；在燃料喷入量为21.0mg时的转速的提高28，直至达到基于第三起动转速104（第三曲线16）的第三额定怠速转速；和在燃料喷入量为29.3mg时的转速的提高30，直至达到基于第四起动转速106（第四曲线20）的第四额定怠速转速。

在所述的实施方式中，内燃机的转速的第一提高24在喷射期间相应于在第一额定怠速转速和第一起动转速100之间的差值。内燃机的转速的第二提高26在喷射期间相应于在第二额定怠速转速和第一起动转速102之间的差值。此外，内燃机的转速的第三提高28在喷射期间相应于在第三额定怠速转速和第三起动转速104之间的差值。由第四额定怠速转速和第四起动转速106得出的差值在此相应于第四提高30。

当燃料的压力已经达到了起动释放压力时，在图1b中示出的转速的提高24、26、28、30已经在内燃机起动时通过第一次喷射得出。转速的分别达到的提高24、26、28、30能实现在喷射开始时起动转速100、102、104、106和在喷射结束时额定怠速转速的比较。提高24、26、28、30表示内燃机的转速的变化，与起动转速100、102、104、106相比，直到达到额定怠速转速。由各自的提高24、26、28、30中得出了在额定怠速转速和起动转速100、102、104、106之间的差值。

图1中的图表示出了，起动时间随着又与被设置用于喷嘴的触发持续时间相关的、上升或者说提高的喷入燃料量而缩短。喷入燃料量的减少例如由于触发持续时间的缩短而引起，相反地导致了起动时间的延长。

转速的所示出的曲线8、12、16、20或者说变化曲线在热起动时得出。在达到了起动释放压力之后，内燃机的转速与起动转速100、102、104、106相比提高到额定怠速转速。通过第一次喷射，直至达到额定怠速转速，分别给定的燃料量在喷嘴之前被喷入到通常设计为气缸的内燃机燃烧室中。图1中的图表示出了喷入量的针对性的变化，然而其也可以通过不同喷嘴的样本分配（Exemplarstreuung）得出。

图2以示意性的图示示出了根据本发明的装置40的一种实施方式，该装置具有控制器42，其用于监控50和因此用于控制和/或调节内燃机44的喷射设备的功能。在此，喷射设备包括至少一个喷嘴46，利用其将燃料喷入到内燃机44的气缸48中。通常，内燃机44包括多个分别具有配属的喷嘴46的气缸48，然而在图2中分别仅示意性地示出了一喷嘴46和一个气缸48。为了对喷嘴46进行监控50，控制器42为喷嘴46提供了用于实施喷射的运行参数。在此提供的运行参数是触发持续时间。此外，通过控制器42、在此典型地通过监测52内燃机44的转速来实现对内燃机44的运行参数的监测52。

在触发持续时间期间，喷嘴46由控制器42提供电流。在此，电流可以包括：具有至少一个打开阶段的曲线或者说走向（Profil），在该打开阶段期间打开喷嘴46；和保持阶段，在该保持阶段期间使得喷嘴46保持打开直至关闭为止。触发持续时间通常相应于一时间间隔，该时间间隔包括所述的阶段并且在其中喷嘴46被打开，因此燃料从喷嘴46输送到气缸48中。

通常，在根据本发明的方法的一种实施方式中，通过装置40的控制器42考虑至少两个值，其用于在内燃机44的第k次起动期间得出的转速。此外与至少两个被考虑用于在第k次起动时的转速的值相关地，控制器42还提供了用于至少一个喷嘴46的触发持续时间，其用于内燃机44的随后的第k+1次起动。在此，将起动转速用作第一转速并且将通过在第k次起动时喷射得出的转速用作至少另一个转速。

至少两个要考虑的值是指起动转速和至少另一个转速，其对于内燃机在所实施的喷射期间和/或基于该喷射得出。在此，可以通过控制器42将额定空转转轴用作至少另一个转速。如果在设计方案中考虑到多个在起动转速之后直至达到额定怠速转速的转速，则可能的是，在起动转速之后和/或在喷射期间检查转速的变化曲线。对于第k+1次起动的触发持续时间可以基于在第k次起动时的转速的变化曲线进行调节。

利用控制器42，在设计方案中在内燃机的第k次起动时通过监测52查明内燃机44的转速的提高，与内燃机的起动转速相比较直至达到额定怠速转速。基于此，与在第k次起动时转速的提高相关地通过控制器42来计算和调节对于随后的第k+1次起动的触发持续时间，其中该提高相应于在额定怠速转速和起动转速之间的差。

通常，对于在第k次起动时第一次喷射的当前的触发持续时间可以基于在前面的第k-1次起动时喷射的转速来调节。对于在内燃机44的第一次起动时喷嘴46的第一次喷射来说，可以确定触发持续时间。用于随后的起动的第一次喷射的触发持续时间在本方法的范围中典型地递归地（rekursiv）得出。

从第k次起动时转速的提高中，通过其也得出了在喷射设备中的燃料压力的提高和内燃机44的起动时间的缩短，基于在第k次起动时应用的触发持续时间，由控制器52确定并存储了对于下一个第k+1次起动的触发持续时间。如果转速在第k次起动时的提高过低，由此延长了起动时间，对于第k+1次起动的触发持续时间基于在第k次起动时的触发持续时间延长。如果在第k+1次起动时转速的、由此得出的降低的提高是可以接受的并且起动时间的与之有关的延长是可以接受的，也可能的是，对于下一个第k+1次起动的触发持续时间基于第k次起动缩短。

内燃机44的转速从起动转速直至达到用于至少一个喷嘴46的额定怠速转速的提高利用喷入燃料量校准，或者从其中导出。此外，利用燃料喷入量也提高了燃料的压力。喷入的量越大，则用于燃料的起动释放压力就越早地实现并且因此也结束了起动时间以及内燃机44的起动。通常，用于燃料的起动释放压力在达到内燃机的额定怠速转速时实现。

相应地，在该方法中可以考虑：喷入的燃料量通常利用转速的提高和进而利用在额定怠速转速和起动转速之间的差进行校准。至少一个喷嘴46由控制器42通过内燃机44的转速的信号进行校准，其中，当燃料达到起动释放压力时，与在内燃机起动时起动转速相比，查明转速的提高直至达到额定怠速转速。

起动转速通常是指第一转速，内燃机在起动开始时、在通常第一次喷射之前和至少直至这个通常第一次喷射开始时具有该第一转速。通过这种喷射，内燃机的转速基于起动转速提高，其中转速达到额定怠速转速。该额定怠速转速还可以在通常第一次喷射期间或者通常在通常第一次喷射结束之后达到。

Claims (10)

1.用于运行内燃机（44）用的喷射设备的至少一个喷嘴（46）的方法，其中，所述内燃机（44）在内燃机（44）的第k次起动时、在第k次起动开始时具有作为转速的起动转速（100、102、104、106），并且其中，所述内燃机（44）的转速通过由至少一个喷嘴（46）实施的喷射而提高到额定怠速转速，其中，与所述起动转速（100、102、104、106）以及按照所述起动转速（100、102、104、106）在第k次起动时得出的至少另一个转速相关地调节了用于至少一个喷嘴（46）的触发持续时间以用于所述内燃机（44）的随后的第k+1次起动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述起动转速（100、102、104、106）的值与所述额定怠速转速的值进行比较并且确定了在所述两个值之间转速的提高值（24、26、28、30），其中，与在第k次起动时转速的提高值（24、26、28、30）相关地调节了用于至少一个喷嘴（46）的触发持续时间以用于所述内燃机（44）的随后的第k+1次起动。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述内燃机（44）具有在喷射之前的起动转速（100、102、104、106）和在喷射结束时的额定怠速转速。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，当要由至少一个喷嘴（46）喷入的燃料达到起动释放压力时，将内燃机的转速提高到额定怠速转速。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，与所述起动转速（100、102、104、106）相比通过所述内燃机（44）的转速的提高值（24、26、28、30）校正了由至少一个喷嘴（46）喷入的燃料量，其中，降低了燃料的将要喷入的量的公差，其中考虑到：燃料的将要喷入的量与转速的提高值（24、26、28、30）相关。

6.根据权利要求2所述的方法，所述方法被实施用于在所述内燃机（44）起动时至少一个第n次喷射，其中在用于至少一个第n次喷射的第k次起动时在考虑到当前的触发持续时间情况下，查明转速的提高值（24、26、28、30），并且其中，在第k+1次起动时调节了对于至少一个第n次喷射的控制。

7.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法至少被实施用于起动的第一次喷射。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，至少一个喷嘴（46）通过所述内燃机（44）的转速的信号进行校正。

9.根据权利要求1或2所述的方法，所述方法被实施用于第k次和第k+1次起动，其在起动-停止-应用时连续实现。

10.用于运行内燃机（44）用的喷射设备的至少一个喷嘴（46）的装置，其中，所述装置（40）具有控制器（42），其中设置了，所述内燃机（44）在内燃机（44）的第k次起动时、在第k次起动开始时具有作为转速的起动转速（100、102、104、106），并且其中，所述内燃机（44）的转速通过由至少一个喷嘴（46）实施的喷射而提高到额定怠速转速，其中，所述控制器（42）检测起动转速（100、102、104、106）和至少另一个转速，其在第k次起动时按照所述起动转速（100、102、104、106）得出，并且与所述起动转速（100、102、104、106）和至少另一个转速相关地调节了用于至少一个喷嘴（46）的触发持续时间以用于所述内燃机（44）的随后的第k+1次起动。