CN101356352B - 用于控制内燃机的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

说明用于控制内燃机的一种装置和一种方法，在该方法中，燃料配量被划分在每个喷射循环的至少两个部分喷射中。在至少一个不希望移动的第一部分喷射和至少一个可发生移动的第二部分喷射之间进行区别。针对第二部分喷射预先设定由最早的可能的开始和最迟的可能的结束限定而成的希望间隔。第二部分喷射在所述希望间隔内移动和/或被划分，以避免与第一部分喷射的重叠。

Description

用于控制内燃机的方法和装置
背景技术
本发明基于根据独立权利要求的前序部分的一种装置或一种方法。通常，在内燃机中使用所谓的喷射器，以便给内燃机分配燃料。其中这些喷射器含有所谓的执行器，这些执行器可以是压电执行器或磁阀执行器。这些执行器根据控制信号允许或中断燃料配量。该控制信号通常由末级提供。
就现代喷射***而言，每个喷射循环都设有至少一次主喷射以及至少一次预喷射和至少在时间上的至少一次后喷射。一次或多次预喷射用于对燃烧室的调节，由此用于减小噪声。后喷射特别是用于废气后处理***的再生。下面，预喷射、主喷射和后喷射也称为部分喷射。
在通常的单机组末级中会产生只能控制一个执行器的问题。因此无法同时控制两个执行器。如果一个末级供应四个执行器，则产生180°曲轴角度的角度范围，在该角度范围中可以针对一个执行器进行这些部分喷射。通常，每个执行器都配有一个喷射范围，该喷射范围覆盖经过在对一个气缸的最早的预喷射的控制开始直至受同一个末级控制的沿着点火顺序的随后的气缸的最早的预喷射开始之间的角度范围。
于是问题在于通常很晚进行的后喷射。这些较晚的后喷射例如对于颗粒过滤器的再生来说是必需的。因此例如在相应的主喷射的上死点之后的至多220°的范围内需要后喷射。
发明内容
发明优点
本发明的具有独立权利要求的特征的方案相比于现有技术具有如下优点：在一个末级中不会出现重叠的控制。由此在一个气缸中的非时间紧要的喷射可以在与另一气缸的时间紧要的喷射相同的角度范围中定位，而其中不会牵涉时间紧要的喷射。每个气缸数的用于喷射的角度范围720°因此通过限定至满720°而得到扩展。另外时间紧要的和废气紧要的和噪声紧要的喷射最好不必移动或缩短或延长。因此不会对发动机的运行性能和排放性能产生反作用。
根据本发明，此点通过如下措施得以实现，针对其中可发生移动的部分喷射，预先设定由最早的可能的开始和最迟的可能的结束限定而成的希望间隔。于是在该范围内进行可发生移动的部分喷射，从而移动不会妨碍不希望移动的部分喷射。
特别有益的是，针对可发生移动的第二部分喷射，仅预先设定在多个喷射循环中被平均分配的量。由此可以在多个喷射循环中(也可以非均匀地)分配喷射量。此点对于用于废气处理的部分喷射来说在一定程度上是可以实现的。采用该方案，在分配第二部分喷射时，特别是在分配后喷射时，会产生另一范围(Spielraum)。
附图
本发明的实施例在附图中示出，下面对其予以详细说明。图中示出：
图1为用于将燃料喷入到内燃机中的装置的框图；和
图2示出不同的关于时间或关于曲轴角度的信号。
对实施例的说明
图1中示出用于控制内燃机的装置的主要部件。喷射控制机构标有100，它为末级(Endstufe)110施加控制信号A，末级110根据这些控制信号A为喷射器施加供电电压U。于是喷射器根据供电电压U或控制信号A给内燃机分配一定量的燃料。喷射器120主要包括执行器，该执行器可以是磁阀或压电元件。于是将根据对该执行器的控制来允许或中断燃料配量。
根据控制信号A，末级110为喷射器120施加相应的信号U。因此例如压电执行器根据控制信号被加载或卸载。就磁阀而言，末级110预先设定相应的电流值，用于为磁阀供应电流。通常，内燃机的所有喷射器或只有一组喷射器受一个共同的末级110控制。受一个末级控制的这组喷射器称为机组(Bank)。
下面来观察带有四个气缸的内燃机。由于末级110的结构，只能同时控制一个喷射器。无法对两个喷射器同时进行控制。这导致就一组控制器而言720°的整个角度范围被划分成四个180°的区段，其中可以给每一个气缸分配燃料。也就是说，喷射范围通过在对一个气缸的最早的预喷射的控制开始(Ansteuerbeginn)直至同一机组上沿着点火顺序的下一个气缸的最早的预喷射开始之间的角度范围来限定。就四气缸内燃机而言，该喷射范围为180°。
就在包括废气后处理***的内燃机中所使用的喷射***而言，需要在很晚的时刻进行后喷射。因此例如对于碳黑颗粒过滤器的再生来说，需要在相应的气缸的上死点之后的至多220°角的喷射。这导致喷射范围大于180°，或者相同机组的各个气缸的喷射重叠。
图2a中示出第一气缸的喷射循环。第一预喷射标有PI12，第二预喷射标有PI22，主喷射标有M2，后喷射标有PO2。图2b中示出前述喷射循环的后喷射PO1的位置。容易看到，在前的喷射循环的后喷射PO1在与随后的喷射循环的预喷射PI12相同的角位置进行。因为这种重叠的喷射由于末级110而无法实现，所以根据本发明规定，该后喷射PO1被划分成两个部分喷射PO11和PO12。所选择的进行这些部分喷射时所处的角位置应使得这些部分喷射在其不与预喷射PI12或PI22重叠的区域中进行。
图2中分别连续地示出时间点T1、T2和T3。此外，在图2b中用水平线条示出由起始端B和末端E限定而成的角度范围。
如图2所示，气缸2的按时间形成(momentbildend)的喷射PI12与第一气缸的在后的后喷射PO1相冲突。为了避免此点，设计了如下方案：在第一步骤中，在位于主喷射M2区域中的上死点之前约170°计算和编程对PI12的控制开始。在第二步骤中，在控制开始之前约400ms根据当时的蓄压管压力(Raildruck)来计算和编程对PI12的控制持续时间。由此还已知对不可移动的PI12的控制结束的位置。
针对后喷射预先设定希望的角度范围，该角度范围限定了最早的可能的控制开始角B和最迟的可能的控制开始角E。替代于最迟的可能的控制开始角，也可以预先设定最迟的可能的控制结束角E。该最早可的能的控制开始角E在图2b中标有B，最迟的可能的控制开始角标有E。另外，气缸特定的用于后喷射的喷射量用如下的量代替，即该量的全部必须在中期喷射。在沿着点火顺序的随后的气缸的上死点之前约170°或180°根据后喷射的希望位置对后喷射进行计算和编程。也就是说，在所示实施方式中，在气缸2的上死点之前约170°进行计算。在该时刻T1，预喷射PI12的起始角是已知的。因此在计算后喷射时可以避免可能的冲突。在处于气缸2的上死点之前约170°的时刻T1，计算对预喷射PI12的控制开始，接下来计算对后喷射PO11的控制开始。由此此时已知用于后喷射的可能位于PI12之前的部分的最大可能的喷射量范围。
在后喷射PO11开始之前约400ms的时刻T2，从当时的蓄压管压力的希望量计算后喷射PO11的额定控制持续时间。如果该额定控制持续时间长于可能位于PI12之前的最大可能的喷射持续时间，那么PO11的控制持续时间局限于最大可能的时间。在PO11中实际喷射的量从控制持续时间特性曲线的反推来计算。希望量和实际喷射量之间的差产生PO1的在PI12之后的第二部分的额定量，并标有PO12。后喷射PO11的所选择的数据应使得没有与预喷射PI12的重叠出现，预喷射PI12的数据是已知的。
在位于预喷射PI12开始之前约400ms的时刻T3计算对PI12的控制结束。紧接着这些计算，对第二后喷射PO12的数据进行计算。此时，第二预喷射PI12的开始也是已知的，从而可以避免后喷射PO12的第二部分的控制结束与第二预喷射PI12的控制开始的冲突。
图2所示的方案仅仅是本发明的方案的一种设计。根据本发明规定，针对后喷射预先设定一定的角度范围，在该角度范围中将进行该后喷射。在该角度范围内对后喷射进行划分，从而该后喷射不会与随后的喷射循环的预喷射相重叠。也就是说，随后的喷射循环的预喷射的数据一旦存在，就检查希望角度范围是否位于预喷射开始之前。如果的确如此，则在该希望角度范围内进行在前的喷射循环的后喷射。如果第一预喷射的结束和第二预喷射的开始已确定，则检查在该角度范围内是否还存在与希望角度范围的重叠。如果的确如此且所希望的后喷射尚未指定，则进行另一后喷射。
根据本发明，这意味着，针对后喷射确定希望角度范围和所希望的后喷射量。接下来检查通过随后的气缸的喷射的角度范围是否被希望角度范围占据。如果存在空闲的角度范围，其中未出现随后的喷射循环的部分喷射，则在这些范围中进行后喷射。如果这些角度范围太小，则在随后的喷射循环分配余下的量。

Claims (4)

1.用于控制内燃机的方法，其中燃料配量被划分为每个喷射循环至少两个部分喷射，并且在至少一个不希望移动的第一部分喷射和至少一个可发生移动的第二部分喷射之间进行区别，其特征在于，针对第二部分喷射，预先设定一个由可能的最早开始和可能的最迟结束限定的希望间隔，并且当位于所述希望间隔内的第一部分喷射的数据已知时对第二部分喷射进行计算。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，为第二部分喷射预先设定在多个喷射循环中被平均分配的量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述希望间隔的未设有第一部分喷射的区域内进行第二部分喷射。
4.用于控制内燃机的装置，其中燃料配量被划分为每个喷射循环至少两个部分喷射，并且在至少一个不希望移动的第一部分喷射和至少一个可发生移动的第二部分喷射之间进行区别，其特征在于，设有机构，该机构为第二部分喷射预先设定一个由可能的最早开始和可能的最迟结束限定的希望间隔，并且当位于所述希望间隔内的第一部分喷射的数据已知时对第二部分喷射进行计算。
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