CN103562532A - 用于运行内燃机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行具有共轨存储式直喷的内燃机的方法和布置。在所述方法中借助于高压泵将燃料导入油轨中，其中所述高压泵由计量单元来操控，该计量单元为此接收调节值（58），所述调节值基于预控制（22、24）来确定，从而进行对计量单元的控制。

Description

用于运行内燃机的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行具有共轨存储式直喷的内燃机的方法以及一种用于执行所述方法的布置。

背景技术

在其运行中执行共轨存储式直喷—也称为共轨喷射—的内燃机中使用了喷射***，在该喷射***中高压泵使燃料达到高压力水平。处于压力下的燃料位于压力存储器中，该压力存储器在运行中始终处于压力下。

通过这种方式实现了压力产生与喷射过程的完全分离，喷射仅受控地通过特征曲线族或者说特性场（Kennfelder）进行，其中喷射时刻和喷射量通过电子的发动机控制部件来控制。位于压力存储器或油轨中的燃料通过喷射阀喷射到燃烧室中。因此为了保持油轨中的压力，连续地或以规律的间隔通过由计量单元（MPROP）操控的高压泵将燃料输送至油轨。计量单元为此获得了调节值，所述调节值源自于在压力存储器中压力调节的初始值，其中所述调节也获得了压力传感器的信号，所述压力传感器查明了油轨中的压力。

因此，油轨中的压力利用压力传感器或蓄压管压力传感器来监控或调节，以便始终保持油轨中的期望的压力。对于一些喷射***来说，额外地设置了压力调节阀，所述压力调节阀也允许对油轨中压力进行调节。

由文献DE 10 2010 0298 40 A1已知了一种用于运行内燃机的方法，其中能够避免不期望的压力偏差。在此，识别出驾驶员愿望的变化。根据驾驶员愿望的变化查明压力修正值，并基于压力修正值来改变被输送给控制***的调节信号。

在共轨***中——其具有高压泵用的计量部件（MPROP）中的调节器以及不带压力调节阀的油轨，当蓄压管压力传感器损坏时不能利用当前使用的软件足够精确地调节油轨压力。这种***还称为1-调节器-***。2-调节器-***具有计量部件中的调节器且还具有压力调节阀。因此，尤其取决于油轨压力的喷射量不再精确地相应于驾驶员愿望，因为在没有蓄压管压力传感器的情况下未检测油轨压力。

因此，对于不具有压力调节阀的喷射***来说，当蓄压管压力传感器失效时此前规定使发动机停机。这样导致了，车辆仅由于蓄压管压力传感器失效而不能再运行。然而这种反应对许多车辆制造者来说是不可接受的。然而如果放弃停机，则必须考虑到显著变差的行驶性能。

发明内容

在这种背景下，提出了一种根据权利要求1所述的方法和一种具有根据权利要求9所述的特征的布置。由从属权利要求和说明书得到多种设计方案。

提出的方法能实现在没有蓄压管压力传感器的情况下运行内燃机，因为基于调节值执行了对计量单元的控制以及进而对引导至油轨中的燃料量的控制，所述调节值根据预控制确定。

在提出的用于运行内燃机的方法中，在基于利用蓄压管压力传感器的受调节的运行的设计方案中，当蓄压管压力传感器失效时可以保证至少一种应急行驶功能。利用软件功能的容易的匹配以及利用经学习的校正函数，可以实现在没有蓄压管压力传感器的情况下显著改进的油轨压力控制，并进而实现了行驶性能的改进。

因此，当蓄压管压力传感器失效时从受调节的运行切换至受控制的运行。这表示，通过计量单元被提供给油轨中的燃料量不再基于蓄压管压力传感器的信号来调节，而是被控制。为此确定了一种调节值，该调节值基于预控制和必要时在考虑作为校正函数的、适配的计量曲线（AMC：Adaptive Metering Curve）的情况下来确定。在空转中还可以附加地考虑辅助预控制。在此，空转调节器可以发出一种信号，该信号用于控制计量单元。

AMC典型地在计量单元中在无干扰运行期间被学习，并进而典型地也持续地被匹配。AMC考虑了额定的***需求（额定物理预控制）和在调节运行期间计量单元的调节值之间的体积流差。

由说明书和附图得到了本发明的其它优点和设计方案。

当然，在不脱离本发明的范围的情况下，上文提到的和下文仍将描述的特征不仅能以分别给出的组合使用，而且能以其它组合或者单独地使用。

附图说明

图1示出了所述方法的实施方案的流程图。

图2示出了所述的布置的一种实施方案。

具体实施方式

根据附图中的实施方案示意性描述本发明，且随后参考附图详细描述本发明。

在图1中根据流程图示出了所提出的方法的一种实施方案。在此，所述流程分为四部分，即部分A10、部分B12、部分C14和部分D16。所述图示说明了，在蓄压管压力传感器失效时必须从受调节的运行切换至受控制的运行的情况下，查明用于计量单元（MPROP）的调节值。

在部分A10中示出了开关20，利用开关能在额定物理预控制22和最小物理预控制24之间进行切换。

在部分B12中，如果存在适配的计量曲线，则利用适配的计量曲线（AMC）30的教导值或者说计算值（Lernwert）进行校正。

在部分C14中，可以考虑泵公差40，尤其是根据AMC30是否已经被学习。

在部分D16中，设置了开关50，当内燃机位于空转54中时，所述开关能接通一种辅助预控制52。在输出端56处得出了用于控制计量单元的调节参量58。

已经知道，通过控制油轨压力，能在没有压力传感器的情况下—在这种情况下没有蓄压管压力传感器—实现机动车的继续行驶。

然而此时出现了下述两个问题：

1.行驶性能显著地与***公差相关，也就是说，与喷射器的控制量和泄漏量的公差、喷射量的公差以及泵特征曲线和控制器的公差相关。

2.尤其应该注意，在空转中油轨压力控制是不充分的，因为空转调节器介入。在正常运行中，油轨压力仍然达到一个稳定的点，尽管存在对高压泵用的计量单元（MPROP）进行控制的集成行为，因为虽然油轨压力—像控制器查明的那样—保持不变，但是当压力存储器或油轨中的油轨压力增大或降低时，喷射量增大或降低。在空转中，空转调节器的反应与这种喷射量变化相反。

对第一个问题作出如下反应：

1.使用部分A10中的物理的预控制22或24。

2.查明最小的***需求，以便宁愿过少而不是过多地引导至油轨中。同样如物理的预控制由额定的***需求查明最大的***需求那样，可以查明最小的***需求。这当更期望停转而不是过多的喷射量时进行。这一点在部分A10中实施。

额定的预控制在此可以理解为以计算的方式查明体积流需求，高压泵必须提供该体积流需求给油轨。在此已知了喷射量和转速。因此可以计算出体积流。由喷射量可以计算出喷射器的控制量，也就是说用于操纵、即打开和关闭的量。也可以为额定的***来测量喷射器泄漏量，并以特征曲线族的形式存储在控制器中。

喷射量、控制量和喷射器泄漏量是已知的，且具有一定的公差。在计算时考虑该公差，以便通过计算查明具有最小需求的***的体积流需求作为最小的预控制。

原则上，所述预控制取决于喷射量，所述喷射量又取决于发动机转速，因此人们能够估计，必须将多少的燃料带到油轨中。

3.使用借助于AMC30的校正，以便降低组件公差的影响。为此，必须了解AMC-教导公差。这在部分B12中实施。

4.降低对泵特征曲线的已知的公差或泵公差40的泵要求，以便再次宁愿输送过少而不是过多至油轨中。这在部分C14中实施。

关于第二个问题，可以根据在空转54中喷射量加上额外的预控制52。当空转调节器将喷射量减小至低于正常的空转需求时，这表示，油轨压力高于预期且泵提供的过多。当喷射量增大时，该辅助预控制必须减小泵提供量，以及反之亦然。这在部分D16中实现。

在输出端56处得到一个值，其直接用作用于计量单元的调节值58。部分A10至D16可以彼此独立地检查、分析和使用。第一开关20和泵公差40可以在考虑制造者的安全规则的情况下被数据编程（bedated）。

在提出的方法中，在一种设计方案中，当已经识别到蓄压管压力传感器的失效时，从受调节的模式过渡至受控制的模式。在失效的情况下，计量单元的调节值应该从调节器初始值阶跃至图1中示出的输出端56。为了避免油轨压力中的跳跃，可以如此初始化斜坡起动值（Rampenstartwert），使得计量单元的调节值不引起跳跃。因此，斜坡起动值可以相应于最后一个调节器初始值减去输出端56处的值58（不带P份额）。斜坡输出被加到输出端56上，并随后逐步地减小至0。P份额不用于斜面的初始化，因为当蓄压管压力传感器被识别为失效时，压力调节器偏差可能是不真实的。

图2中示出了内燃机的压力存储器或油轨80，其中燃料处于压力下，燃料可以通过第一喷射阀82、第二喷射阀84、第三喷射阀86和第四喷射阀88喷射至燃烧室中，例如内燃机的气缸中。为了简化图示，图2中仅详细示出了第三喷射阀86。

此外在油轨80上设置了蓄压管压力传感器90，该蓄压管压力传感器检查油轨80中的压力并发出代表压力的信号92。除了油门踏板96的第二信号94、曲轴100的第三信号98、凸轮轴104的第四信号102和其它传感器的其它信号106外，该信号92进入控制器120中。该控制器120通过第一输出端122控制了设置的执行器，通过第二输出端124控制喷射阀82至88以及通过第三输出端126控制了高压泵132的计量单元130，所述高压泵通过线路134将燃料146输送至油轨80。

此外，图示还示出了燃料过滤器140、测试阀142和油箱144，燃料146位于油箱中。此外，在油箱144中还设置了电预供应泵150和预过滤器152。

因此，在无故障运行中，蓄压管压力传感器90提供了信号92，该信号用于调节计量单元130并进而用于调节由高压泵132输出至油轨中的燃料。如果蓄压管压力传感器90失效，则由控制器120计算出一个值，像结合图1阐述的那样，该值用作用于控制计量单元的调节值。

Claims (9)

1. 一种用于运行具有共轨存储式直喷的内燃机的方法，在所述方法中借助于高压泵（132）将燃料导入油轨（80）中，其中所述高压泵（132）由计量单元（130）来操控，所述计量单元为此接收调节值（58），所述调节值基于预控制（22、24）来确定，从而对所述计量单元（130）进行控制并进而控制所述油轨压力。

2. 根据权利要求1所述的方法，其中首先基于调节来确定用于所述计量单元（130）的调节值（58），基于监控了所述油轨（80）中的压力的蓄压管压力传感器（90）的信号并且当所述蓄压管压力传感器（90）失效时，从调节所述计量单元（130）过渡至控制所述计量单元（130）。

3. 根据权利要求2所述的方法，其中在从所述计量单元（130）的调节过渡至控制中，如此初始化斜坡起动值，使得所述计量单元（130）的调节值（58）不进行阶跃。

4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中在确定调节值（58）时考虑适配的测量曲线（30）。

5. 根据权利要求2和4所述的方法，其中在利用蓄压管压力传感器（90）运行期间学习了所述适配的测量曲线（30）。

6. 根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在空转（54）中当确定调节值（58）时考虑一种额外的预控制（52）。

7. 根据权利要求6所述的方法，其中空转调节器发出一信号，所述信号被考虑用于确定所述调节值（58）。

8. 根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中当确定调节值（58）时考虑泵公差（40）。

9. 一种用于运行具有共轨存储式直喷的内燃机的布置，在所述布置中设置了高压泵（132）用于将燃料（146）导入油轨（80）中，其中设置了计量单元（130），所述计量单元用于基于调节值（58）来操控所述高压泵（132），其中所述布置如此设计，使得能够基于预控制（22、24）来确定所述调节值（58）。

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