CN101040112A - 特别是汽车的燃油喷射装置用的运行方法 - Google Patents

特别是汽车的燃油喷射装置用的运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种特别是汽车的燃油喷射装置(10)用的运行方法(20)。燃油喷射装置(10)具有一燃油喷射装置(13)，通过一计量单元(12)可向该燃油喷射装置输送燃油。此外，在该方法(20)中，燃油喷射装置(13)中的实际压力(ID)受到一I－调节器(24)的影响。由一种预控制特征曲线(27)产生预控制值(V2)，用该预控制特征曲线来补偿燃油喷射装置(10)的部件的由生产所造成的偏差。

Description

特别是汽车的燃油喷射装置用的运行方法
背景技术
本发明涉及一种以按照权利要求1前序部分所述的特别是汽车的燃油喷射装置用的运行方法。本发明还涉及特别是用于汽车的一种相应的计算机程序、一种相应的电存储器、一种相应的控制器和一种相应的燃油喷射装置。
在已公开的燃油喷射装置中，设置一个燃油存储器。通过一个计量单元和一个高压泵将燃油输送到该燃油存储器中。此外还公开了借助于I-调节器对燃油存储器中的实际压力施加影响。
此外还公开了，在不同的燃油喷射装置之间可能存在由生产引起的泄漏。这种泄漏只能由I-调节器来补偿。在这种情况中，这种调节器由于它的时间常数很可能有惯性，因此例如在变更燃油喷射装置的工作点时对可能存在的由生产造成的偏差只能慢慢地进行补偿。这降低了由燃油喷射装置喷射的喷油量的精确性和正确性。
本发明的任务和优点
本发明的任务是提供一种燃油喷射装置的运行方法，借助于这种方法即使在燃油喷射装置变更工作点时也能保证准确地喷射正确的喷油量。
根据本发明在本文开头所述类型的方法中这个任务通过权利要求1的特征部分的特征得以完成。这个任务也通过权利要求8至11的主题得以完成。
根据本发明由一种预控制特征曲线产生一预控制值。用该预控制值对燃油喷射装置的部件的由生产造成的偏差进行补偿。也就是说，不同燃油喷射装置的泄漏不是通过I-调节器进行补偿，而是通过根据本发明的附加的预控制特征曲线进行补偿。
因此，借助本发明实现一种自适配的预控制。
本发明的主要优点是，在变更燃油喷射装置的工作点时最终可毫无时间滞后地从预控制特征曲线中读出属于新工作点的预控制值。因此可能存在的由生产造成的偏差可以在燃油喷射装置的新的工作点中通过所读出的预控制值立即予以考虑。因此不再存在由于I-调节器等等的时间恒定所造成的时间滞后。
通过这种对于由生产所造成的燃油喷射装置部件的泄漏所进行的及时考虑，就显著地改进了所喷射的燃料量的准确性和正确性。其结果是同时减少了燃油消耗并减少了有害物质的排放。
在本发明的一种优选的方案中，燃油喷射装置运行时的预控制特征曲线的数值是逐渐地求出来的，并且记入到该预控制特征曲线中。归根到底这是预控制特征曲线的一种学习过程。因此可以达到这样的优点：自动地考虑由生产造成的在不同燃油喷射装置之间的差别。因此不要求例如在燃油喷射装置投入运行之前分开地获知这些差别。因此根据本发明的方法使用起来既简单，成本又有利。
在本发明的一种优选方案中，在燃油喷射装置的工作点时将I-调节器的初始值记入到预控制特征曲线中。这就是预控制特征曲线的学习过程。
在这种情况中，最好将I-调节器的初始值分配到预控制特征曲线的多个网格点(Stuetzstelle)中。
在本发明的一种优选的改进方案中，在燃油喷射装置运行时从预控制特征曲线中为该燃油喷射装置的实际工作点读出所属的预控制值。这样就可立即提供用于补偿由生产所造成的偏差而需要的预控制值以供使用。因此就不再需要借助I-调节器来补偿由生产所造成的偏差。
本发明的实施例
从下面对本发明的几个示于附图中的实施例的说明中得到本发明的其它特征、应用途径和优点。在这种情况中，所有已说明或已表明的特征本身、或者任何形式的组合，无论它们在权利要求中如何组合或者它们的引用关系、以及无论它们在说明书中或者在附图中是如何表述或者图示，都是本发明的主题。
图1示出了根据本发明的用于燃油喷射装置运行方法的一种实施例的方框简图；
图2示出了应用在图1的方法中的预控制特征曲线的一部分。
图1示出一种内燃机的一燃油喷射装置10。该燃油喷射装置10特别是一种高压燃油喷射装置，而内燃机特别是一种用于汽车的柴油内燃机。
所述燃油喷射装置10具有一个泵11、特别是一个高压泵。通过一个计量单元12给该高压泵提供燃油。该泵11在输出侧与一个燃油存储器13连接。以低压将燃油存储在该存储器中。燃油存储器13以未示出的形式与喷射阀门连接。通过该喷射阀门将燃油喷射到内燃机的燃烧室中。此外，给燃油存储器13配设一个压力传感器14，用该压力传感器来测量燃油存储器13中的压力。
由一个未详细示出的控制器对燃油喷射装置10进行控制和/或调节。为此，控制器具有一个带有电存储介质、特别是闪存(Flash-Memory)的计算机。在存储介质上存储着可在该计算机上运行的计算机程序。该计算机程序适合用于影响燃油喷射装置10，并且因此进行所希望的控制或者调节。
在图1中除了燃油喷射装置10外，还以方框图的形式示出这个燃油喷射装置10运行的方法20。这个方法20由所述控制器执行。在必要时该方法20的有些部分也可以借助模拟的电子组件来实现。
由压力传感器14产生一个与燃油存储器13中实际压力ID相对应的信号，并且输送到一个比较器21中。在那里将实际值ID与额定值SD进行比较。将压差DD继续输送到三个调节器，确切地说输送到一个P-调节器22(比例调节器)、一个D-调节器(微分调节器)和一个I-调节器24(积分调节器)。这三个调节器的输出值由一个加法器25加到一个用于所希望的燃油流量的控制值DS上。然后这个所希望的燃油流量由计量单元12输送到泵11，并且因此输送到燃油存储器13。
此外还设置一个预控制信号V1。通过一个加法器26将该预控制信号附加到控制值DS上。
根据本发明设置一个预控制特征曲线27，它的输出端的预控制信号V2通过一个加法器28加到用于燃油流量的控制值DS上。实际的喷射量q和实际的转速n作为输入信号输送到预控制特征曲线27中。
将用于所希望的燃油流量的控制值DS输送到表示计量单元12的特征曲线29中。借助这个特征曲线29从控制值DS中求出用于流量的控制值SS，用这个控制值来控制计量单元12，以产生所希望的燃油流量。
这个控制值SS是一种用于后面设置的流量调节器30的额定值。然后由这个流量调节器30给计量单元12提供相对应于控制值SS的流量。实际通过计量单元12的液流由一个传感器31测量，并且作为实际值IW输送到一个比较器32。在那里从控制值SS中减去实际值IW。然后将差值提供给流量调节器30。
在图1所示的方法20中，将在燃油存储器13中存在的实际压力ID调节到额定压力SD。为此此外地设置了三个调节器22、23、24和预控制信号V1。然后根据从中得出的、用于所希望的燃油流量的控制值DS来影响计量单元12。在这种情况中，由流量控制器30来调节提供给计量单元12的流量。
此外，特别是在高压燃油喷射装置中，不同的燃油喷射装置的计量单元承受着由生产造成的泄漏问题。这就是说，第一个燃油喷射装置的计量单元例如具有不同于第二个燃油喷射装置的计量单元的另一效率并因此另一种特征曲线。相应地，不同的燃油喷射单元的泵和燃油存储器也是这样。这在燃油计量方面通过使用不同的燃油喷射装置会在总体上导致很大的偏差。
根据本发明，燃油喷射装置部件10的这种由生产所造成的偏差可通过预控制特征曲线27和从中得出的预控制信号V2予以考虑。如上所述，特别是借助于预控制特征曲线27可实现一种适配性的预控制。
在燃油喷射装置10生产之后，在预控制特征曲线27中不包括数值。因此，从该预控制特征曲线27中只能读出数值零。因此在这一时刻预控制特征曲线27对用于燃油喷射装置10运行的方法20没有影响。
预控制特征曲线27是在燃油喷射装置10运行期间逐渐地填满数值的。为此确定，燃油喷射装置10是否瞬时地处于一种稳定的工作点中。若情况是如此，则为这个工作点除了上面已述的方法20外还如下面所述那样对于I-调节器24的所属的初始值继续进行处理。在图1中用附图标记Ix表示I-调节器24的这个与工作点有关的初始值。
在图2中示出了图1中的预控制特征曲线27的一部分。在这个预控制特征曲线27的两个坐标轴上画出关于转速n的喷射量q。
在图2的局部中标出了预控制特征曲线27的四个网格点M11、M12、M21、M22。第一网格点M 11属于转速n1时的喷射量q1，第二网格点M12属于转速n1时的喷射量q2，第三网格点M21属于转速n2时的喷射量q1，第四网格点M22属于转速n2时的喷射量q2。
此外在图2中还示出燃油喷射装置10的瞬时稳定工作点Mx。这个工作点属于实际的喷射量qx和实际的转速nx。该瞬时工作点Mx位于由四个网格点M 11、M12、M21、M22所撑开的矩形的内部，并且因此和所有四个网格点M11、M12、M21、M22相邻设置。
因此，燃油喷射装置10的实际工作点Mx与预控制特征曲线27的网格点M11、M12、M21、M22的哪一个都不相一致。因此，将I-调节器24的属于工作点Mx的初始值Ix分配到所述四个网格点M11、M12、M21、M22上。这种分配是借助下述方程式为每个网格点M11、M12、M21、M22来进行的：
M11，新的＝M11，旧的+Ix*(n2-nx)2*(q2-qx)2
M12，新的＝M12，旧的+Ix*(n2-nx)2*(q1-qx)2
M21，新的＝M21，旧的+Ix*(n1-nx)2*(q2-qx)2
M22，新的＝M22，旧的+Ix*(n1-nx)2*(q1-qx)2。
借助于这些方程式总是更强烈地影响下一个网格点，而对其它三个网格点的影响则较少。当瞬时工作点Mx落入到网格点M11、M12、M21、M22之一时，则只在这个网格点中考虑I-调节器24的所属的初始值Ix，在其它三个网格点中不予考虑。
当然，为了计算这些网格点中的数值也可以设置另一些方程式。特别是也可以采用另一种加权的办法将I-调节器24的初始值Ix分配到预控制特征曲线27的在必要时多于四个的网格点中。
按照这种方式和方法逐渐地在燃油喷射装置10的运行期间将在这些网格点上的I-调节器24初始值存储在用于许多其它工作点的预控制特征曲线27中。这就叫做在燃油喷射装置10运行期间预控制特征曲线27的“学习”。
同时，在燃油喷射装置10的运行期间读出在预控制特征曲线27中所存储的数值，并且将其用作为图1的方法20中的预控制值V2。
然而，在从预控制特征曲线27中读出数值时，是以相反的处理方式考虑这些网格点的。求出与瞬时工作点相邻设置的网格点。然后从预控制特征曲线27中读出在这四个网格点中存储的数值。这四个数值通过一个规定的函数、优选地通过一种线性内插法与预控制值V2相连接。在这种内插法中，根据四个相邻的网格点来考虑瞬时工作点的设置。
当一个确定的工作点qx/nx用的、也就是一个确定的转速nx时的一个确定的喷射量qx用的I-调节器24在输入侧具有一个初始值Ix时，则这个初始值Ix被纳入到预控制特征曲线27中。当在以后的时刻该燃油喷射装置10重新占据这个工作点qx/nx时，则预控制特征曲线27立即提供在其中考虑了所属的初始值Ix的那个预控制值V2。
此外，当燃油喷射装置10的一个或者多个部件有由生产所造成的偏差时，I-调节器24就准确地提供一个初始值Ix。例如当计量单元12由于生产所造成泄漏的原因而具有一个实际的特征曲线，而这个特征曲线与计量单元12的规定的特征曲线29有偏差，那么这个偏差由I-调节器24通过一个相应的初始值Ix予以补偿。通过所述的将那种初始值纳入到预控制特征曲线27中，然后逐渐地使计量单元12的特征曲线的整个偏差不再通过I-调节器24进行补偿，而是通过预控制特征曲线27的预控制数值V2进行补偿。
此外这种做法的优点还在于，从预控制特征曲线27中读出预控制数值V2比通过I-调节器24产生一个相应的初始值来说要快得多。这是由于在I-调节器24中存在的惯性所致，由于有了这种惯性它总是通过一个时间常数接近它的初始值。由于有了预控制特征曲线27，I-调节器24至少在燃油喷射装置10的部件的由生产所造成的偏差方面不必再提供初始信号了。
因此，在两个工作点之间的变更时，通过根据本发明的预控制特征曲线27对燃油喷射装置的部件的由生产所造成的偏差的考虑要比仅仅通过I-调节器24来说快得多。这样，通过根据本发明的用于燃油喷射装置10运行的方法20就提高了燃油喷射的精确性。
此外，通过在燃油喷射装置(10)的整个寿命期间连续地“学习”预控制特征曲线27，所以也能补偿燃油喷射装置(10)的可能的所谓漂移。这进一步地改进了燃油喷射的精确性。

Claims (12)

1.特别是汽车的燃油喷射装置(10)用的运行方法(20)，其中，燃油喷射装置(10)具有一燃油存储器(13)，通过一计量单元(12)可将燃油输送到该燃油存储器中，此外，在该方法中在燃油存储器(13)中的实际压力(ID)受到一I-调节器(24)的影响，其特征在于，一预控制值(V2)由一预控制特征曲线(27)产生，利用该预控制特征曲线来对于燃油喷射装置(10)的部件的由生产所造成的偏差进行补偿。
2.按照权利要求1所述的方法(20)，其特征在于，逐渐地求出燃油喷射装置(10)运行时的所述预控制特征曲线(27)的数值，并且填入到该预控制特征曲线(27)中。
3.按照权利要求1所述的方法(20)，其特征在于，在燃油喷射装置(10)的工作点中将I-调节器(24)的初始值(Ix)填入到预控制特征曲线(27)中。
4.按照权利要求3所述的方法(20)，其特征在于，将I-调节器(24)的初始值(Ix)分配到所述预控制特征曲线(27)的多个网格点上。
5.按照权利要求2或3所述的方法，其特征在于，燃油喷射装置(10)的工作点是通过在一种转速(nx)时的喷射量(qx)规定的。
6.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在燃油喷射装置(10)运行时从预控制特征曲线(27)中为该燃油喷射装置的实际工作点读出所属的预控制值(V2)。
7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，燃油喷射装置(13)中的实际压力(ID)受到从预控制特征曲线(27)中读出的预控制值(V2)的影响。
8.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，借助预控制特征曲线(27)实现一种适配的预控制。
9.计算机程序，其特征在于，它为了在一种按照权利要求1至8中任一项所述的方法中得以应用而进行编制。
10.用于一种控制器的电存储介质，其特征在于，将一种计算机程序存储到该存储介质中，所述计算机程序为了在一种按照权利要求1至8中任一项所述的方法中得以应用而进行编制。
11.特别是汽车的燃油喷射装置用的控制器，其特征在于，该控制器用于在按照权利要求1至8中任一项所述的方法中得以使用。
12.特别是用于汽车的燃油喷射装置，它具有一种控制器，该控制器用于在按照权利要求1至8中任一项所述的方法中得以使用。
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