CN111502847B - 用于操作内燃机的方法和控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于操作内燃机的方法和控制装置，具体而言用于操作具有多个气缸(2)的内燃机的方法，其中，内燃机包括针对每个气缸的至少一个燃料喷射器(6)，并且其中，每个燃料喷射器经由相应的燃料喷射器的电磁阀来启动以打开和关闭。从启动相应的燃料喷射器(6)以打开开始，随时间推移的由燃料喷射器(6)发射的结构传播型声波通过测量而被检测。通过随时间推移而测量来检测的结构传播型声波信号以这样的方式被评价，以致于取决于结构传播型声波信号的至少一个最大值的数值和/或取决于结构传播型声波信号的最大值的数量和/或在存在多个最大值的情况下取决于最大值的时序和/或数值，推断相应的燃料喷射器(6)的操作状态。

Description

用于操作内燃机的方法和控制装置
技术领域
本发明涉及用于操作内燃机的方法并且涉及用于实行该方法的控制装置。
背景技术
内燃机包括多个气缸。在每个气缸的区域中，安装有至少一个燃料喷射器。燃料喷射器可启动以打开和关闭(即，经由燃料喷射器的电磁阀来打开和关闭)，给燃料喷射器的电磁阀供给对应的启动电流。燃料喷射器能够是针对柴油燃料(诸如，重质燃料油或残余油)的燃料喷射器或针对气体燃料的燃料喷射器。燃料喷射器也被称为燃料喷射阀。
从现有技术获知的双燃料发动机具有针对每个气缸的三个燃料喷射器，即：针对柴油燃料的主燃料喷射器，经由其在第一操作模式(其也被称为柴油操作模式)下将可燃性柴油燃料引入到气缸中；和气体燃料喷射器；以及点火流体燃料喷射器，其中，在第二操作模式(其也被称为气体操作模式)下，经由气体燃料喷射器来提供装填空气与气体燃料的典型地不可燃性的混合物，该混合物能够经由点火流体来点火，该点火流体在第二操作模式下经由点火流体燃料喷射器来引入到相应的气缸中。在此，柴油燃料用作点火流体。由于在第二操作模式下，相对少量的柴油燃料必须引入到相应的气缸中，并且，主燃料喷射器并非典型地设计成用于提供这样的少的燃料量，因而典型地根据现有技术而要求在双燃料发动机上安装单独的点火流体燃料喷射器。
由于提供单独的点火流体喷射器要求额外的构件和额外的安装空间，因而从实践获知在第二操作模式下将主燃料喷射器利用于将少量的点火流体引入的努力。于是，对在第二操作模式下到气缸中的精确的少的喷射量进行监测具有决定性的重要性。只有特别地当在第二操作模式下能够将点火流体高度准确地引入到相应的气缸中时，才有可能坚持排放标准。
因而，当利用主燃料喷射器，以便一方面在第一操作模式下将相对较多的柴油燃料引入，且另一方面在第二操作模式下将相对较少的柴油燃料作为点火流体而引入到气缸中时，相应的燃料喷射器的相关操作模式或相关操作状态的监测和确定是重要的。
关于仅仅使柴油燃料燃烧的纯柴油内燃机，也存在类似任务。因此，已经从实践获知除了主喷射(其中，相对较多的柴油燃料引入到柴油内燃机的气缸中)之外，还经由预喷射和/或后喷射来将相对较少的燃料量引入到相应的气缸中。在此情况下，主燃料喷射器还用于在主喷射的期间。将相对较大的燃料量引入，并且在预喷射和/或后喷射的期间，将相对较少的燃料量引入。在这方面，于是，同样重要的是，确定操作相应的燃料喷射器的操作状态，以便因而确保相应的燃料喷射器以所要求的准确度将燃料喷射到相应的气缸中。
从此开始，本发明基于产生新型的用于操作内燃机的方法和用于实行该方法的控制装置的目标。
发明内容
该目标通过如下方法而解决：
一种用于操作具有多个气缸的内燃机的方法，其中，所述内燃机包括针对每个气缸的至少一个燃料喷射器，
其中，每个燃料喷射器经由相应的所述燃料喷射器的电磁阀来启动以打开和关闭，
其特征在于，
从启动所述相应的燃料喷射器以打开开始，由所述燃料喷射器发射的结构传播型声波随时间推移而通过测量来检测，
随时间推移而通过测量来检测的结构传播型声波信号以这样的方式被评价，以致于取决于所述结构传播型声波信号的至少一个最大值的数值和/或取决于所述结构传播型声波信号的所述最大值的数量和/或在存在多个最大值的情况下取决于所述最大值的时序和/或所述数值，推断所述相应的燃料喷射器的操作模式。
根据本发明，由相应的燃料喷射器发射的结构传播型声波(structure-bornesound wave，有时称为结构声波)通过从启动相应的燃料喷射器以打开开始随时间推移而测量来确定。通过随时间推移而测量来检测的结构传播型声波信号以这样的方式被评价，以致于取决于结构传播型声波信号的至少一个最大值的数值和/或取决于结构传播型声波信号的最大值的数量和/或在存在多个最大值的情况下取决于最大值的数值和/或时序，推断相应的燃料喷射器的操作模式。
根据本发明，提出了一开始启动相应的燃料喷射器(即，一开始利用启动电流来使相应的燃料喷射器的电磁阀通电)，就检测由相应的燃料喷射器发射的结构传播型声波。因而通过测量而检测的结构传播型声波信号以所定义的方式被评价，以便推断相应的燃料喷射器的操作模式。出于此目的，结构传播型声波信号中的局部最大值被检测到。取决于结构传播型声波信号的至少一个所检测到的局部最大值的数值和/或取决于结构传播型声波信号的局部最大值的数量和/或在取决于局部最大值的时序和/或数值而存在多个局部最大值的情况下，推断相应的燃料喷射器的操作模式。由此，能够以简单并且可靠的方式确定燃料喷射器是将相对较少的燃料量还是相对较大的燃料量还是中等量的燃料喷射到内燃机的气缸中。
特别地当在继开始启动相应的燃料喷射器以打开之后的所定义的第一时期内，在通过测量而检测的结构传播型声波信号中出现第一最大值，其数值大于第一极限值时，优先地推断相应的燃料喷射器的第一操作状态。相应的燃料喷射器的第一操作状态是将少量燃料喷射到相应的气缸中的操作状态。特别地当存在该操作条件时，能够推断相应的燃料喷射器的第一操作状态(即，相应的燃料喷射器将少量的燃料喷射到相应的气缸中)。
特别地当在结构传播型声波信号中，在所定义的第一时期内，出现第一最大值，其数值小于第一极限值但大于第二极限值时，并且特别地当随后未出现另外的最大值，其数值大于第二极限值时，优先地推断第二操作状态。特别地当在结构传播型声波信号中，在所定义的第一时期内，出现第一最大值，其数值小于第一极限值但大于第二极限值时，并且当随后在所定义的第一时期内或在继第一最大值出现之后的所定义的第二时期内，出现第二最大值，其数值特别地大于第二极限值时，推断第二操作状态。特别地当在结构传播型声波信号中，在第一时期内，出现第一最大值，其数值小于第一极限值但大于第二极限值时，并且当随后出现第二最大值，其数值特别地大于第一极限值，但该第二最大值并未在所定义的第一时期内或未在所定义的第二时期内出现，而是在继出现第一最大值之后的更长的所定义的时期内出现时，推断第三操作状态。因而，能够以简单并且可靠的方式推断第二或第三操作状态。
优先地，相应的燃料喷射器的第三操作状态是将大量的燃料喷射到相应的气缸中的操作状态，并且，相应的燃料喷射器的第二操作状态是将中等量的燃料喷射到相应的气缸中的操作状态。
如下定义用于实行该方法的控制装置：
一种用于操作内燃机的控制装置，其特征在于，所述控制装置在控制侧上实行根据本发明所述的方法。
附图说明
本发明的优选的进一步开发自下文中的描述获得。本发明的示范性的实施例经由附图来更详细地解释，但不限于此。在此，附图示出：
图1是双燃料发动机的示意框图；
图2是用于图示本发明的时间图。
具体实施方式
本发明涉及用于操作内燃机的方法并且涉及用于实行该方法的控制装置。
内燃机包括多个气缸。在内燃机的每个气缸中，燃料被燃烧。燃料经由燃料喷射器来引入到相应的气缸中。相应的燃料喷射器包括如下的电磁阀：该电磁阀利用启动电流来启动，以便打开和关闭燃料喷射器。取决于电磁阀利用启动电流来启动达多久，要么相对较低的燃料量要么相对较高的燃料量喷射到气缸中。
然而，启动电流的长度不适合于推断是否以及多少燃料实际上经由相应的燃料喷射器来喷射到相应的气缸中。其原因例如可能是，相应的燃料喷射器的喷嘴针被堵塞。因而，特别地当燃料喷射器能够或将利用于不仅将少量燃料喷射到相应的气缸中，而且还将大量燃料喷射到相应的气缸中时，需要确定实际上操作燃料喷射器的操作状态。
本发明不仅能够与双燃料发动机一起利用，而且还能够与柴油内燃机一起利用，其中，燃料喷射器被利用，以便将不同的燃料量喷射到气缸中。因此，燃料喷射器能够在双燃料发动机中被利用，以便在第一操作模式(所谓的液体燃料操作模式)下将相对较多的柴油燃料喷射到相应的气缸中，但在第二操作模式(所谓的气体燃料操作模式)下将相对较少的燃料量喷射到气缸中，该燃料然后用作用于使燃气-空气混合物点火的点火流体。燃料喷射器也能够与柴油内燃机一起利用，以便将不同的燃料量喷射到相应的气缸中。因此，从柴油内燃机获知，在主喷射的期间，将相对较多的柴油燃料引入到相应的气缸中，并且在预喷射和/或后喷射的期间，将相对较少的柴油燃料引入到相应的气缸中。精确的燃料喷射是重要的，以便坚持排放规定。
在图1中示范性地示出双燃料发动机1的组件。这样的双燃料发动机1的气缸2包括气缸盖3。在气缸2中，由连杆5引导的活塞4上下移动。
在气缸盖3中，附接有燃料喷射器6，可燃性燃料(特别地，柴油燃料)能够通过燃料喷射器6而从燃料泵8经由燃料管路7来喷射到气缸2的燃烧室9中。燃料喷射器6、燃料管路7以及燃料泵8是进料***的元件。柴油燃料能够是例如重质燃料油。
此外，为了使柴油燃料燃烧，能够将装填空气10经由入口阀11来引入到双燃料发动机1的相应的气缸2中，其中，在燃料燃烧的期间生成的排出气体12能够经由排出阀13来从双燃料发动机1的相应的气缸2放出。
在双燃料发动机1的气缸2的燃烧室9中，能够备选地在第二操作模式(所谓的气体操作模式)下使气体燃料燃烧。出于此目的，双燃料发动机1包括气体燃料喷射器14，由气体供给管路15提供的气体燃料经由气体燃料喷射器14来引入到燃烧空气10中，其中，燃气-空气混合物经由入口阀11来引入到气缸2的燃烧室9中。
能够在燃料喷射器6的帮助下引入到气缸2的燃烧室9中的可燃性点火流体用于照此在双燃料发动机1的第二操作模式下使不可燃性的气体-空气混合物点火。在此，柴油燃料用作点火流体。
因此，燃料喷射器6能够在双燃料发动机1的第一操作模式和第二操作模式下被利用，并且适合于喷射少的燃料量。
如在上文中已经解释的，重要的是，确定是将相对较多还是相对较少的燃料经由燃料喷射器6来喷射到相应的气缸2中。在此接下来的本发明现在提出了如下的方法和控制装置：在该方法和控制装置(特别地利用图1中所示出的双燃料发动机1)的帮助下，能够确定操作燃料喷射器6的操作状态，以便确立是将少量还是大量还是中等量的燃料经由燃料喷射器6来喷射到相应的气缸2中。
利用在此陈述的本发明，提出了从启动相应的燃料喷射器6以打开开始(即，从相应的燃料喷射器6的电磁阀的通电开始)，通过测量而检测随时间推移的由相应的燃料喷射器所确定的结构传播型声波。出于此目的，相应的燃料喷射器6或气缸盖3能够被分配结构传播型声波传感器。
通过随时间推移而测量来确定的结构传播型声波信号被评价，即，以这样的方式被评价，以致于取决于结构传播型声波信号的至少一个最大值的数值和/或取决于结构传播型声波信号的最大值的数量和/或在存在多个最大值的情况下取决于最大值的时序和/或数值，推断相应的燃料喷射器的操作模式。这些最大值是相应的结构传播型声波信号的所谓的局部最大值，其也能够被称为信号峰值。
优先地，相应的局部最大值的数值和局部最大值的数量以及局部最大值的时序组合地被评价，以便推断相应的燃料喷射器6的操作模式。
参考图2的时间图而在下文中描述本发明的进一步的细节。在图2中，随时间t推移而示出通过测量而检测的不同的结构传播型声波信号的信号分布20、21以及22。
在时间t0，发生启动电磁阀或相应的燃料喷射器6以打开。在时间t0开始，然后检测到测量信号(即，关于由相应的燃料喷射器6发射的结构传播型声波的测量信号)。曲线分布20、21以及22示出通过测量而检测的示范性的结构传播型声波信号。
结构传播型声波信号对应于相应的燃料喷射器6的如下的状态：相应的燃料喷射器6用于将少量的燃料喷射到气缸中，其中因而，在燃料喷射器6上存在少量喷射的操作状态。
相比之下，结构传播型声波信号22对应于将大量燃料喷射到相应的气缸中的操作状态，其中，相应的燃料喷射器6因而将许多燃料喷射到相应的气缸中。
结构传播型声波信号21对应于相应的燃料喷射器6的存在燃料的中等量(即，少量与大量之间的量)喷射的状态。
所有的曲线分布20、21以及22的共同点在于，在时间t1，检测到最大值，该最大值由相应的燃料喷射器6的电磁阀的打开冲击引起。在时间t1的该最大值如此低，以致于该最大值不仅小于第一极限值G1，而且还小于第二极限值G2，使得该最大值未在下文中被进一步考虑。
关于少量喷射的信号分布20，其特征在于，在继开始启动相应的燃料喷射器以打开之后的所定义的时间跨度Δt1内(即，在继时间t0之后的所定义的第一时期Δt1内)，在通过测量而检测的结构传播型声波信号中(在此，在时间t2)出现局部最大值，其数值大于第一极限值G1。信号分布20的该最大值被称为信号分布20的第一最大值。
特别地当因而确定在继开始启动燃料喷射器6以打开之后的所定义的第一时期Δt1内，在通过测量而检测的结构传播型声波信号中(在此，在结构传播型声波信号20中)出现第一最大值，其数值大于第一极限值G1时，推断相应的燃料喷射器的第一操作状态(即，将少量燃料喷射于相应的气缸中的操作状态)。
特别地当在继开始启动相应的燃料喷射器以打开之后的所定义的第一时期Δt1内，在通过测量而检测的结构传播型声波信号中出现局部最大值，其数值小于第一极限值G1但大于第二极限值G2(参见信号分布21和22)时，推断相应的燃料喷射器的第二操作状态或第三操作状态(即，将大量的燃料喷射到相应的气缸中或将中等量的燃料喷射到相应的气缸中)。信号分布21和22的该最大值又被称为第一最大值。
取决于相应的结构传播型声波信号的进一步的评价，于是推断第二操作状态或第三操作状态。
特别地当在通过测量而检测的结构传播型声波信号中，在所定义的第一时期Δt1内出现第一最大值，其数值小于第一极限值G1并且大于第二极限值G2，但在后面未出现另外的最大值时，推断相应的燃料喷射器的第二操作状态。
特别地当如对于图2的信号分布21而示出的，在所定义的第一时期Δt1内(在此，在时间t3)出现第一最大值，其数值小于第一极限值G1但大于第二极限值G2，并且此后，在所定义的第一时期Δt1内，或根据图2，在继出现第一最大值之后的所定义的第二时期Δt2内(在此，在时间t4)，出现另外的最大值或第二最大值，其数值大于第二极限值G2并且小于第一极限值G1时，同样地推断相应的燃料喷射器的第二操作状态。
因此，当在结构传播型声波信号中存在两个局部最大值，其两者都大于第二极限值G，并且，其两者都小于第一极限值G1，并且，这两个局部最大值之间的时间间隔(在此，时间t3与t4之间的时间间隔)相对较小，或在结构传播型声波信号中仅仅存在单个局部最大值，其数值大于极限值G2并且小于极限值G1时，相应地推断相应的燃料喷射器的第二操作状态。
相应的燃料喷射器6的第二操作状态是如下的操作状态：相应的燃料喷射器6利用于中等量喷射，其中，存在相应的燃料喷射器6的喷嘴针的射击(ballistic)打开状态。
特别地当在所定义的第一时期Δt1内(在此，在时间t3)，在结构传播型声波信号(参见示范性的信号分布22)中出现第一最大值，其数值小于第一极限值G1并且大于第二极限值G2时，并且当后面出现另外的最大值或第二最大值，但并非在所定义的第二时期Δt1内，并且并非在所定义的第二时期Δt2内，而是在继出现第一最大值之后的更长的所定义的第三时期Δt3内(在此，在时间t5)出现另外的最大值或第二最大值时，推断相应的燃料喷射器6的第三操作状态(即，对于喷嘴针，存在全冲程(stroke)，并且因此，燃料喷射器6利用于将大量燃料喷射到相应的气缸2中)。在此，信号分布22的在时期Δt3之间出现的第二最大值大于第一极限值G1并且大于第二极限值G2。
在信号分布20(当燃料喷射器6用于少量燃料喷射时，于是能够检测到信号分布20)中，能够相应地确定两个最大值(即，在时间t1的最大值和在时间t2的最大值)。在时间t1出现的最大值被滤除，因为，该最大值不仅小于极限值G1，而且还小于极限值G2。在时间t2出现并且大于极限值G1的最大值在第一时期Δt1内出现并且被称为第一最大值，其中，在后面未出现另外的最大值。
在信号分布21(在中等量喷射的期间，能够在相应的燃料喷射器6上检测到信号分布21)中，同样地在时间t1出现最大值，该最大值仍被滤除。在时间t3(即，再一次在时期Δt1内)，出现第一最大值，该第一最大值大于极限值G2但小于极限值G1。此后，在信号分布21中在时间t4出现另外的最大值，该另外的最大值仍大于极限值G2但小于极限值G1，其中，图2中的时间t4属于时期Δt2内。在此情况下，于是推断燃料的中等量喷射。
在信号分布22(特别地当发生燃料大量喷射时能够检测到的信号分布22)中，仍在时间t1出现最大值，该最大值小于两个极限值G1和G2，该最大值因而被滤除。仍在时间t3出现第一最大值，该第一最大值根据曲线分布21而大于极限值G2但小于极限值G1。仅在时间t5(即，在时段Δt1和Δt2外但在时期Δt3内)出现信号分布22中的另外的最大值，以便于是推断大量喷射。该最大值大于极限值G2并且大于极限值G1。
通过上述的结构传播型声波信号的评价，从而能够容易地并且可靠地确定实际上在相应的燃料喷射器6上存在的操作状态。因而还能够确定燃料喷射器6是利用于将燃料少量喷射、大量喷射还是中等量喷射到相应的气缸2中。由此，能够坚持排放规定或排放标准。
此外，本发明涉及用于实行该方法的控制装置。装备有控制装置，以便在控制侧上实行根据本发明的方法。因此，控制装置经由数据接口来从相应的结构传播型声波传感器接收测量信号。控制装置如上所述地评价结构传播型声波传感器的测量信号，以便推断相应的燃料喷射器6的操作状态，以便因而确定操作相应的燃料喷射器6的操作状态，相应的燃料喷射器6因而是将少量还是大量还是中等量的燃料喷射到气缸中。

Claims (7)

1.一种用于操作具有多个气缸的内燃机的方法，
其中，所述内燃机包括针对每个气缸的至少一个燃料喷射器，
其中，每个燃料喷射器经由相应的所述燃料喷射器的电磁阀来启动以打开和关闭，
从启动所述相应的燃料喷射器以打开开始，由所述燃料喷射器发射的结构传播型声波随时间推移而通过测量来检测，
随时间推移而通过测量来检测的结构传播型声波信号以这样的方式被评价，以致于取决于所述结构传播型声波信号的至少一个最大值的数值或取决于所述结构传播型声波信号的所述最大值的数量或在存在多个最大值的情况下取决于所述最大值的时序或所述数值，推断所述相应的燃料喷射器的操作状态，
当在继开始启动所述相应的燃料喷射器以打开之后的所定义的第一时期Δt1内，在通过测量而检测的所述结构传播型声波信号中出现第一最大值，其数值大于第一极限值G1时，推断所述相应的燃料喷射器的第一操作状态，
当在继开始启动所述相应的燃料喷射器以打开之后的所述所定义的第一时期Δt1内，在通过测量而检测的所述结构传播型声波信号中出现第一最大值，其数值小于所述第一极限值G1但大于第二极限值G2时，推断所述相应的燃料喷射器的第二操作状态或第三操作状态，
其特征在于，
当在所述结构传播型声波信号中，在所述所定义的第一时期Δt1内，出现第一最大值，其数值小于所述第一极限值G1但大于所述第二极限值G2时，并且当后面未出现另外的最大值，该另外的最大值的数值大于所述第二极限值G2时，推断第二操作状态；
当在所述结构传播型声波信号中，在所述所定义的第一时期Δt1内，出现第一最大值，其数值小于所述第一极限值G1但大于所述第二极限值G2时，并且当后面在所述所定义的第一时期Δt1内或在继出现所述第一最大值之后的所定义的第二时期Δt2内，出现第二最大值，其数值大于所述第二极限值G2时，推断所述第二操作状态；
当在所述结构传播型声波信号中，在所述所定义的第一时期Δt1内，出现第一最大值，其数值小于所述第一极限值G1但大于所述第二极限值G2时，并且当此后出现第二最大值，然而，并非在所述所定义的第一时期Δt1内并且并非在所述所定义的第二时期Δt2内出现第二最大值，而是在继出现所述第一最大值之后的相比所述所定义的第一时期Δt1和所述所定义的第二时期Δt2更长的时期Δt3内出现第二最大值时，推断所述第三操作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的燃料喷射器的所述第一操作状态是将少量燃料喷射到所述相应的气缸中的操作状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的燃料喷射器的所述第三操作状态是所述相应的燃料喷射器的喷嘴针的全冲程的操作状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的燃料喷射器的所述第三操作状态是将大量燃料喷射到所述相应的气缸中的操作状态。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的燃料喷射器的所述第二操作状态是所述相应的燃料喷射器的喷嘴针的射击打开状态的操作状态。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相应的燃料喷射器的所述第二操作状态是将中等量的燃料喷射到所述相应的气缸中的操作状态，其大于燃料的少量喷射并且小于燃料的大量喷射。
7.一种用于操作内燃机的控制装置，其特征在于，所述控制装置在控制侧上实行根据权利要求1至6中的任一项所述的方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945596A (en) * 1995-09-28 1999-08-31 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring a fuel-metering system
EP1703122A1 (de) * 2005-02-05 2006-09-20 L'orange Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Erfassung des Einspritzvorgangs eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine mittels eines Schallsensors
CN1906416A (zh) * 2004-03-18 2007-01-31 索尼株式会社 气体喷射器、电子设备和气体喷射方法
CN103807041A (zh) * 2012-11-05 2014-05-21 株式会社电装 燃料喷射控制器和燃料喷射***
CN105697178A (zh) * 2014-12-09 2016-06-22 罗伯特·博世有限公司 用于控制内燃机的方法、计算机程序、电子存储介质和电子控制器
JP2017066887A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
CN107002586A (zh) * 2014-12-11 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于运行燃料喷射器的方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3731527A (en) * 1970-11-27 1973-05-08 Umc Electronics Co Fuel injection transducer and timing system
HU173301B (hu) 1975-12-23 1979-04-28 Autoipari Kutato Intezet Sposob izmerenija nachala vpryskivanija gorjuchego pri rabotajuhhem dvigatele vnutrennego sgoranija
JPS57188764A (en) * 1981-05-16 1982-11-19 Nissan Motor Co Ltd Inspecting device for operation of electronic controlled fuel injector
US4452074A (en) 1981-09-04 1984-06-05 Shelomentsev Timofei I Method of and apparatus for monitoring the performance of internal combustion engine mechanisms
JPS60138247A (ja) * 1983-12-27 1985-07-22 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射時期制御装置
FR2755185B1 (fr) 1996-10-28 1999-01-15 Peugeot Dispositif de controle du fonctionnement d'un moteur diesel notamment de vehicule automobile
JPH11148328A (ja) * 1997-11-12 1999-06-02 Fuji Heavy Ind Ltd 電磁駆動バルブの開閉時期検出装置
JP3617310B2 (ja) * 1998-06-08 2005-02-02 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2001221121A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Hitachi Ltd 電磁式燃料噴射装置及びこれを搭載した内燃機関
WO2015015541A1 (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置および燃料噴射システム
JP6221828B2 (ja) * 2013-08-02 2017-11-01 株式会社デンソー 高圧ポンプの制御装置
JP6244723B2 (ja) * 2013-08-02 2017-12-13 株式会社デンソー 高圧ポンプの制御装置
JP6130280B2 (ja) * 2013-09-25 2017-05-17 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射装置の駆動装置
GB201507858D0 (en) * 2015-05-08 2015-06-17 Delphi Int Operations Luxembourg Sarl Fuel injector including sensor
DE102015210794B3 (de) 2015-06-12 2016-07-21 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln eines Referenzstromwertes zur Ansteuerung eines Kraftstoffinjektors
US10105650B2 (en) * 2015-10-29 2018-10-23 Cummins Inc. Multi-pulse injection events for a dual-fuel engine
DE102017115757A1 (de) * 2017-07-13 2019-01-17 Man Diesel & Turbo Se Verfahren und Steuerungseinrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945596A (en) * 1995-09-28 1999-08-31 Robert Bosch Gmbh Method and device for monitoring a fuel-metering system
CN1906416A (zh) * 2004-03-18 2007-01-31 索尼株式会社 气体喷射器、电子设备和气体喷射方法
EP1703122A1 (de) * 2005-02-05 2006-09-20 L'orange Gmbh Verfahren und Einrichtung zur Erfassung des Einspritzvorgangs eines Kraftstoffinjektors einer Brennkraftmaschine mittels eines Schallsensors
CN103807041A (zh) * 2012-11-05 2014-05-21 株式会社电装 燃料喷射控制器和燃料喷射***
CN105697178A (zh) * 2014-12-09 2016-06-22 罗伯特·博世有限公司 用于控制内燃机的方法、计算机程序、电子存储介质和电子控制器
CN107002586A (zh) * 2014-12-11 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于运行燃料喷射器的方法
JP2017066887A (ja) * 2015-09-28 2017-04-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BOSCH.《柴油机管理*** ***•组成和新实践经验 原书第4版》.北京理工大学出版社,2010,第17-18页. *

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Publication number Publication date
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