CN101765709B - 确定提前喷射的喷入的燃料质量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于确定在内燃发动机的至少一个燃烧室里，借助于至少一种喷射装置在高压下喷入的提前喷射的燃料量的方法，其特征在于，借助于对至少一种测试补充喷射的所喷入燃料实际量的大小和名义量的大小进行比较，来确定提前喷射的校正量，这种补充喷射根据所希望的提前喷射的规定名义值的大小来进行。
Description
技术背景
本发明涉及按独立权利要求前序部分所述的，一种用于确定提前喷射的向内燃发动机的至少一个燃烧室里喷入的燃料质量的方法和一种实施此方法的装置。
为使现代的内燃发动机，尤其是自动喷射的柴油发动机运行，必须保证在很高的喷射压力下对燃料质量进行高度准确的计量。受控制的燃料计量的精度然而在现代喷射***中，一方面受制造精度的限制，另一方面受到随内燃发动机的运行时间而引起的喷射***的部件性能的变化的限制，尤其是漂移现象，这种现象例如会导致加大偏差。可以达到的精度往往不足于满足发动机的要求。提前喷射量的不准确性，根据运行点的不同尤其会导致排放量明显加大，例如在部分负载运行时，或者导致引人注意的并因此有干扰的燃烧噪声。因此很有意义的是，要很准确地了解喷入的燃料质量，并且尤其是了解在内燃发动机运行时事实上出现的，实际喷入量与希望的喷入量的偏差，以便能够对喷射阀的控制进行相应的校正，并确保正确的喷入量。
发明内容
发明的优点
具有独立权利要求1的特征的按照本发明的方法可以用来很准确地确定向内燃发动机的至少一个燃烧室里，借助于至少一种喷射装置在高压下喷入的提前喷射的燃料质量。这通过如下来进行：借助于对至少一种测试补充喷射的所喷入的实际量的大小(其基于一种所希望的提前喷射的规定的名义量的大小来进行)和这个测试补充喷射名义量的大小进行比较，来确定提前喷射的校正量。借助于这个校正量可以修正触发喷射阀的参数并因此确保正确的喷入量。这方法可以有不同的表述，即由实际喷入的补充喷射的燃料质量来确定这种测试补充喷射的实际的和希望的喷入量之间的关系(实际的补充喷射的喷入量如此来选择，使它对应于希望的提前喷射的量)，由此推导出提前喷射的校正量，这就是说，对触发喷射阀的参数的修正，以便这样来确保在所有的发动机运行范围里提前喷射的正确的喷入量。
按照本发明的方法的有利改进和设计方案见从属权利要求所述。
一种优选的设计方案规定从一种在排气部位里测得的λ信号求出实际量的尺度。用这种措施可以将这由一个布置在排气部位里反正用于λ调节的λ传感器所提供的传感器信号考虑用来求出实际量的尺度。
另外一种方法则计算在排气部位里出现的空气系数λ。
一种设计方案规定：在一种周期性发生的学习方法的范围内确定校正量，这种方法在规定的内燃发动机运行状态下实施。
用在学习方法范围里求出的校正量和所喷入燃料实际量的尺度以及喷入燃料名义量的尺度都优选地在一个学习组合特性曲线中存储，以后在运行中可以容易地读取此曲线。
喷入的燃料量或者表示出喷入燃料量特性的触发参数，例如触发持续时间被用作为喷入燃料质量的尺度。
用于求出校正量的补充喷射可以在这方法的第一种设计方案中，根据一种向一个具有至少一个燃烧室的内燃发动机的燃烧室里的补充喷射来求得。按此方式可以为喷射嘴专门地得出一个学习组合特性曲线，从而可以对喷射进行气缸特有的校正。
另一种设计方案规定：根据一种向一个具有多个燃烧室的内燃发动机的所有燃烧室里的补充喷射，来求出校正量。这种措施的优点在于：可以求出所有喷射嘴的与名义值的平均偏差并进行相应的校正。
按照本发明的，用来使内燃发动机运行的装置首先是指一种控制仪器，它用来实施这方法。控制仪器优选包括有至少一个电存储器，在其中将方法步骤作为计算机程序存入。控制仪器还优选包括有一个特殊的存储器，在其中存入了校正量的不同的值。
附图说明
本发明的实施例表示于附图中并在以下的说明中详细加以叙述。
具体实施方式
附图表示了适合用于实施一种按照本发明的，用于使内燃发动机运行的方法的功能方框图。图1中表示了一个内燃发动机100，它优选具有多个燃烧室，例如四个燃烧室，借助于喷射嘴将燃料喷入燃烧室里。给内燃发动机100还输送空气质量mL，它借助于一种合适的装置104，例如借助于一种热膜空气流量传感器HFM以本身已知的方式进行检测。
喷射嘴102的触发借助于一个触发持续时间组合特性曲线110有控制地进行，由这曲线可以查到用于将燃料喷入燃烧室里的喷射嘴102的配属于一个所希望的名义值QSoll的触发时间。为了调节柴油内燃发动机100，必须保证在很高的喷射压力下对燃料质量的高度准确的计量。在现代喷射***中受控制的燃料计量的可达到精度然而，一方面受制造精度的限制，另一方面受到在内燃发动机运行期间构件的漂移，例如由于磨损等等的限制。提前喷射VE的不准确性，根据运行点的不同尤其导致排放量明显加大，例如在部分负载运行时，或者导致引人注意的燃烧噪声。
发明的基本思想在于：借助于一个以后生成和可比较的补充喷射量QNE，在正常行驶期间，确定实际喷入量与希望的喷入量的偏差，并且可以用于发动机的控制。用这信息可以对喷射嘴102的触发进行校正。按此方式也可以修正喷射***的偏差。
为了能够很精确地确定事实上喷入的燃料质量并按此方式对提前喷射量进行校正，本发明规定：在至少一种测试喷射中，它优选地设计成非力矩有效的补充喷射，求出实际喷入量，并把实际的与希望的喷入量之间的关系存入在一个学习组合特性曲线中。这按以下详细所述的方式进行。
学习运行协调器130是控制仪器200的一部分，它对喷射嘴102进行触发，借助于这喷射嘴将燃料在补充喷射QNE期间喷入到内燃发动机100的一个燃烧室里。同时借助于热膜空气流量传感器104求出喷入的空气质量mL，并通过例如一个λ探头106检测空气系数λ，并由这些参量在计算单元150里计算出在补充喷射期间事实上喷入的燃料质量mK，NE。这种燃料质量mK，NE也被存储在学习组合特性曲线140里。以后的，非力矩有效的补充喷射并不影响内燃发动机的运行，但造成空气过量的变化。
由于喷射引起λ的变化可以通过关系式表示：
Delta(1/λ)＝(14.5×mK，NE×Eta)/mL
其中Eta是一个规定证实度(Nachweisgrad)的参量，它例如由经验求得并考虑到以下情况：很晚的补充喷射就不再完全燃烧，并取决于λ探头106的结构形式可以完全转变和证明只是低的HC(碳氢化合物)浓度。证实度Eta的大小可以在补充喷射实际喷入的量mK，NE和λ信号之间有明确的映射。
由这样求出的和要求的补充喷射的燃料质量QSoll求出差值或关系并存储在学习组合特性曲线140里，这曲线的坐标充分表示出了喷入阀的相应运行点BP的特征。所要求的燃料质量Qsoll在一个预先喷射确定装置112里求出，在这确定装置112里补充喷射的希望的测试量QNE相应于预先喷射量。按此方式确定的名义量Qsoll同时也被输送给学习组合特性曲线140。对此备选地也可以将属于测量到的实际燃料质量的触发参数存储起来。与此同样地也把相对于名义上的触发参数来说必要的对参数的修正存储起来，以便达到希望的喷入量。
上面所述的方法根据燃料质量喷入一个具有多个燃烧室的内燃发动机的一个燃烧室的情况作了说明。喷入一个燃烧室的情况可以用来确定一个喷射嘴特有的学习组合特性曲线140。
当然，这方法并不局限于此。
而是也可以同时地在所有气缸里进行补充喷射。这样就可以求出所有喷射嘴106的与名义值的平均偏差，并存储在学习组合特性曲线140里。
这里所说功能的第二个部分是应用学到的东西。在测试补充喷射中学到的关系，它们的参数是学习组合特性曲线140的对象目标，接着在内燃发动机的正常运行中加以考虑用来确定预先喷射的量QVE。这里在确定预先喷射量时考虑了校正系数K。该校正系数被输送给传递特性曲线组142，以便将这根据前面所说的学习过程所找到的补充喷射的校正系数K传递至预先喷射的要求。因此最终使预先喷射的希望量QVE发生变化，从而实际喷入量正好又相应于原始所要的量。
喷入燃料质量的尺度可以是燃料量本身，如上所述。但是也可以取代用来确定正确实际量的，在名义-和实际燃料量之间的偏差，求出必要的触发持续时间的校正，并将其存储。触发持续时间校正的校正值的存储可以类似于在所谓零量校正时那样进行。对此备选地可以这样设计学习组合特性曲线，从而将对于求得的实际燃料质量所必需的触发参数(例如触发持续时间)或者相应的校正相对于名义上的触发参数的存储起来
两种方案中实际使用哪种，这也取决于两个方案可以达到的精度。
Claims (10)
1.用于确定向内燃发动机(100)的至少一个燃烧室里借助于至少一个喷射装置在高压下喷入的提前喷射的燃料质量的方法，其特征在于，借助于对至少一个测试补充喷射的喷入的燃料的实际量和名义量进行的比较，来确定提前喷射的校正量，这种测试补充喷射根据所希望的提前喷射的规定的名义量来进行，实际量由在排气部位里测得的λ信号来得出。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，实际量由在排气部位里出现的，被计算的空气系数λ来求出。
3.按权利要求1所述的方法，其特征在于，校正量在学习方法范围中求出，这种学习方法在内燃发动机的规定运行状态下实施。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，在学习方法范围求出的校正量和所喷入燃料实际量以及喷入的燃料的名义量存储在学习组合特性曲线(140)中。
5.按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，喷入的燃料质量的尺度是燃料喷射嘴的燃料量或者触发持续时间。
6.按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，校正量根据在具有至少一个燃烧室的内燃发动机(100)的一个燃烧室里的补充喷射来求出。
7.按上述权利要求1至4中之一所述的方法，其特征在于，校正量根据在具有多个燃烧室的内燃发动机(100)的所有燃烧室里的补充喷射来求出。
8.用于使内燃发动机(100)运行的装置，其特征在于，设有至少一个用来实施按照上述权利要求之一所述方法所配的控制仪器(200)。
9.按权利要求8所述的装置，其特征在于，控制仪器(200)具有至少一个校正量存储器(140)，在其中存入了在学习方法中求得的校正值。
10.按权利要求9所述的装置，其特征在于，校正量存储器是学习组合特性曲线(140)。
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