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CN102959220A - 用于调节内燃机的喷油系统的方法 - Google Patents

用于调节内燃机的喷油系统的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于调节内燃机的喷油系统的方法，其中借助控制单元输出用于启动燃油通过喷射阀的喷射过程的指令，和其中在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时，考虑由喷射阀的机械学所决定的延迟。此外，控制单元在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时，还考虑描述喷射器输入管道中的燃油压力的修正值。

Description

用于调节内燃机的喷油系统的方法
技术领域
本发明涉及一种用于调节内燃机的喷油系统的方法。
背景技术
多年来内燃机的喷油系统是公知的。共轨喷射系统属于这些喷油系统，在这些共轨喷射系统中，借助高压泵将燃油带到高的压力上，引导到高压存储器中，并且从那里出发经由喷射器输入管道向在时间上受控制的喷射器转交，并且通过这些喷射器来喷射到内燃机的汽缸中。
为了能够遵守严格的排放标准和能够以高的燃油效率来运行内燃机，喷油系统为此必须有能力能够将精确定量的燃油量在精确定义的时间区间中通过相应的喷射器喷射到内燃机的分别所属的汽缸中。为此目的设置输出用于启动喷射过程的指令的控制单元。
已经公知的是，在考虑由喷射阀的机械学所决定的延迟情况下来确定输出启动指令的时刻。这些延迟之一是液压延迟，该液压延迟可以归因于喷射器需要时间，以便将它的针移动到能够通过阀实现燃油喷射的位置中。为了均衡这种由喷射阀的机械学所决定的液压延迟，通过采用液压试验台在离线运行的意义上来测量燃油温度、在高压存储器中充斥着的燃油压力和一个或多个以前的喷射过程的燃油量。从所述的值中推导出与分别所属的液压延迟相对应的数据。这些数据被存放在控制单元的软件中，并在内燃机运行中，在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时加以考虑。
发明内容
本发明的任务在于说明一种方法，其中，改善了输出用于启动喷射过程的指令的时刻的确定。
通过具有在权利要求1中所说明的特征的方法来解决该任务。在从属权利要求2-9中说明了本发明的有利的扩展方案和改进方案。
在本发明中，以有利的方式在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时，也考虑描述相应喷射器输入管道中的燃油压力的修正值。通过考虑该修正值，补偿在喷射过程中在喷射器输入管道中所出现的燃油压力波对于由相应喷射阀的机械学所决定的液压延迟的影响。这能够实现输出用于启动喷射过程的指令的时刻与在喷射过程时实际充斥着的压力情况的更准确的匹配，并因此导致在遵守高的排放标准方面的改善。
本发明的其它的优点在于，在喷射器生产时可以允许较大的公差范围，由此可以降低喷射器生产的成本。
附图说明
从借助附图的对本发明的以下阐述中得出本发明的其它有利的特性。其中：
图1展示了用于阐述在喷射过程时在喷射器输入管道中所出现的压力波的图表，
图2展示了用于阐述由喷射阀的机械学所决定的液压延迟的图表，
图3展示了图表，其中与在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔有关地绘出液压延迟，和
图4展示了用于表明根据本发明的控制单元的实施例的框图。
具体实施方式
图1展示了用于阐述在喷射过程时在喷射器输入管道中所出现的燃油压力波的图表。在此，在上方的图表中展示了由内燃机的控制单元所输出的、与用于启动喷射过程的指令相对应的电信号。作为对于该启动指令和由此所触发的喷射的反应，在所操纵的喷射器的喷射器输入管道中出现燃油压力波，该燃油压力波作用于所操纵的喷射阀的针，并且影响针离开它在阀中的座的时刻。该振荡的燃油压力波改变液压延迟或由控制单元所输出的启动信号实际上已打开所操纵的阀的时刻。根据本发明补偿由喷射阀的机械学所引起的该液压延迟。
在图2中表明了由喷射阀的机械学所决定的该液压延迟。在此，在上方的示图中，表明了两个由内燃机的控制单元所输出的用于启动喷射过程的指令。用“电SOI间隔”表示在两个相继的启动指令的上升沿之间的时间间隔。从图2中的下方的示图中得出，在用于启动喷射过程的第二指令的上升沿和所操纵的喷射阀的打开之间，存在用“液压延迟（Hydraulic delay）”表示的延迟。根据本发明补偿该液压延迟。
图3展示了图表，其中，与在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔有关地绘出液压延迟。在此，以微秒为单位沿着横坐标绘出在用于启动喷射过程的两个相继指令的上升沿之间的时间间隔并且用“电SOI间隔”表示。以微秒为单位沿着纵坐标同样绘出液压延迟并且用“液压延迟”表示。在存在230巴的燃油压力时确定了该图表，其中，将燃油量mf = 5mm3分配给第一启动指令，和将燃油量mf = 25mm3分配给随后的启动指令。
图3中所示出的偏移O对应于约325μs的液压延迟。该值对应于根据现有技术由控制单元在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时所考虑的液压延迟。根据本发明由控制单元在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时，除了所述的偏移O之外，也考虑修正值，该修正值有关地（in Abh?ngigkeit）与输出用于启动喷射过程的指令的分别所希望的时刻有关，并且从图3中的基本上正弦形走向的曲线中推导出。如果该曲线包括至少两个不同的频率分量，则是有利的。
图4展示了用于表明根据本发明的控制单元S的实施例的框图。作为输入信号，给优选通过微计算机实现的该控制单元S输送关于内燃机的高压存储器中的燃油压力的信息PFU、关于燃油温度的信息TFU、关于以前喷射过程的燃油量的信息MF_LST、和关于用于启动喷射过程的相继的指令的时间间隔的信息SOI_Distance。控制单元从这些输入信号中确定影响输出用于启动喷射过程的指令的时刻的经修正的偏移信号，并且在其输出端提供该偏移信号，该偏移信号在图4中配备有名称SOI_COR。
为了确定输出信号SOI_COR，控制单元S在加法器ADD中将在图3中所表明的偏移O与修正值K相加。
控制单元S在此确定所述的偏移O，其方式是它通过采用输送给它的关于燃油压力的信息PFU和输送给它的关于燃油温度的信息TFU来操纵特性曲线族KF，在该特性曲线族KF中存储大量分配给燃油压力和燃油温度的分别所属的组合的偏移值。
如下来确定所述的修正值K：
控制单元首先借助输送给它的关于燃油压力的信息PFU、关于以前喷射过程的燃油量的信息MF_LST和关于在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔的信息SOI_Distance来操纵三维特性曲线族3D，在该三维特性曲线族3D中存储与喷射器输入管道中的燃油压力的振幅特性相对应的数据A（PFU，MF_LST，SOI_Distance）。替换于三维特性曲线族可以采用相应的数学的或物理的模型。
此外，关于在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔的信息SOI_Distance在调制器MOD中经受正弦调制。将输出信号A（PFU，MF_LST，SOI_Distance）在第一乘积形成器（Produktbildner）PR1中与输出信号f（SOI_Distance）或相应的一维特性曲线族的输出信号相乘。
此外，通过采用特性曲线族TK将关于燃油温度的信息TFU转换成温度因子F。
将该温度因子F在第二乘积形成器PR2中与第一乘积形成器PR1的输出信号相乘。在第二乘积形成器PR2的输出端处提供修正因子K，将该修正因子K在加法器ADD中与从特性曲线族KF中所推导出的偏移O相加，以便形成控制单元的输出信号SOI_COR。
在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时考虑输出信号SOI_COR。以有利的方式同样在控制单元S中执行输出用于启动喷射过程的指令的时刻的该确定，但是这在图4中没有示出。
在确定修正值K时以有利的方式考虑多个以前的喷射过程。在此可将在多个以前的喷射过程时所出现的延迟相加。

Claims (9)

1.用于调节内燃机的喷油系统的方法，其中借助控制单元输出用于启动燃油通过喷射阀的喷射过程的指令，并且其中在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时，控制单元考虑由喷射阀的机械学所决定的延迟，其特征在于，所述控制单元（S）在确定输出用于启动喷射过程的指令的时刻时此外还考虑描述喷射器输入管道中的燃油压力的修正值（K）。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在考虑关于以前喷射过程的燃油量的信息（MF_LST）的情况下来确定所述修正值（K）。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，在考虑关于在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔的信息（SOI_Distance）的情况下来确定所述修正值（K）。
4.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，在考虑关于燃油温度的信息（TFU）的情况下来确定所述修正值（K）。
5.按照权利要求1的方法，其特征在于，作为输入参量，将关于内燃机的高压存储器中的燃油压力的信息（PFU）、关于以前喷射过程的燃油量的信息（MF_LST）和关于在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔的信息（SOI_Distance）输送给所述控制单元（S），并且所述控制单元借助这些信息来操纵三维特性曲线族（3D）或数学的或物理的模型，在所述三维特性曲线族（3D）或数学的或物理的模型中存储与喷射器输入管道中的燃油压力的振幅特性相对应的数据[A（PFU，MF_LST，SOI_Distance）]。
6.按照权利要求5的方法，其特征在于，将关于在用于启动喷射过程的相继的指令之间的时间间隔的信息（SOI_Distance）输送给调制器（MOD）或一维特性曲线族，并将调制器（MOD）或一维特性曲线族的输出信号在第一乘积形成器（PR1）中与三维特性曲线族（3D）的输出信号相乘。
7.按照权利要求6的方法，其特征在于，将关于燃油温度的信息（TFU）输送给所述控制单元（S），通过采用特性曲线族（TK）将关于燃油温度的信息转换成温度因子（F），并在第二乘积形成器（PR2）中将温度因子（F）与第一乘积形成器（PR1）的输出信号相乘，用于确定修正值（K）。
8.按照以上权利要求之一的方法，其特征在于，在确定修正值时考虑多个以前的喷射过程。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，在确定修正值时，将在多个以前的喷射过程时所出现的延迟相加。
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