CN101523037A - 用于监控燃料喷射系统的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于监控燃料喷射系统的方法及装置。将调节参数变化一定量。在变化之前获知测量参数的第一值(M0)并且在变化之后获知至少一个第二值(M1，M2)。当第一值(M1)和/或至少一个第二值(M1，M2)偏离于所期望的值时，识别到错误。

Description

用于监控燃料喷射系统的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种用于监控燃料喷射系统的装置及方法。
背景技术
由DE19520300已知一种在共轨系统中用于识别泄露的方法。其中对于用于影响轨道压力的调整元件施加调整信号并检测压力是否如所期望的那样变化。如果不是，那么就识别到存在泄露。
发明内容
发明优点
具有独立权利要求的特征的根据本发明的装置及方法相对于现有技术具有如下优点，即在燃料测量方面提供准确简单的错误识别并基本上不依赖于所应用的喷射构件。也即这种做法即可以在共轨系统中、也可以在喷头泵系统中、还可以在传统的分配式喷射泵(Verteilereinspritzpumpe)或序列式泵(Reihenpumpe)中应用。此外，此方法及装置可以在共轨系统的任何喷射器中应用，也即在电磁阀喷射器和/或压力制动器中应用。尤其有利的是，监控喷射启始及喷射装置的控制，因为现有技术没有提供充足的监控装置。
监控喷射启始是有利的，因为喷射启始即影响内燃机的效率，也占用内燃机的消耗。此外，在喷射启始时错误或公差也影响废气排放。
在柴油发动机中通常控制喷射启始，以在所期望的时间点或在柴油所期望的发动机活塞位置来将燃料喷射到气缸中。如果有错误或公差，那么在通常的喷射系统中不知道喷射进行的是太早或是太迟。这些缺陷可出现在控制器、喷射系统的范围中，也即出现在喷射器和/或传感器元件范围中，其中这些传感器例如获知喷射启始和/或内燃机的状态。喷射启始的这些变化可引起排放性能的变化，行驶性能的变化或噪声发射的变化。
尤其有利的是，仅检测第一值及至少一个第二值之间的测量值的变化。优选地，检测此测量值的变化是否位于所期望的窗口中，也即检测测量值的变化是否大于下阈值而小于上阈值。如果测量值的变化位于窗口内，那么识别为无错误的运行，如果在窗口之外则识别到错误。通过估算由于调节参数的变化而引起的变化，可消除作用于燃料喷射的其它错误的影响。也即通过针对性地影响调节参数并因而估算由调节参数的变化引起的变化，可准确排除其它错误原因并且更好地对错误进行归类(zuordnen)。尤其可归类获知传感器信号的错误，在实施喷射的控制器和/或调整器中求得调节参数。通过在测量参数的变化之间求得比率，相较于通过变化的估算可以更好地归类。
优选地将转速或将内燃机提供的力矩的大小应用为测量参数。备选地，也可设计成，将角加速度或将其它由转速信号和/或角信号推到出的参数应用为测量参数。此外，有利的是，由固体声信号或燃烧室压力信号确定测量参数。
附图说明
在附图中示出本发明的实施示例并在下述的描述中详细说明。其中，
图1显示了基本元件的方块图，
图2呈现了喷射启始的不同信号，以及
图3显示了根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1中示出了根据本发明的装置的方块图。利用100表示内燃机，该内燃机100分配有至少一个第一传感器110以及调整器120。该传感器110向控制单元130施加信号N，并且控制单元130同时再向调整器120施加行驶信号A。因此控制单元130处理第二传感器140的输出信号。
所示的内燃机100优选地是自点火内燃机。第一传感器110获知相应于内燃机转速的信号N。依赖于根据本发明的实施方式，可随后由转速信号确定不同的参数。所以可例如通过滤波器，例如微分、带通滤波器或离散傅立叶变换而求得角加速度或转速信号的其它衍生信号。此信号可代替转速信号N而被给到控制单元130。
代替获知该信号，也可获知表征了由内燃机给出的扭矩的其它信号。所以可例如随后由固体声信号或燃烧室压力信号来确定参数并应用为表征了由内燃机给出的扭矩的信号。此外可设有其它的传感器，这些传感器还获知表征了内燃机的运行状态的其它参数。这些传感器例如为温度传感器和/或压力传感器，这些传感器获知内燃机的温度、燃料的压力和/或其它参数。
调整器120优选地有关于喷射器，该喷射器包括电磁阀或压力制动器。代替应用这些调整器，也可应用影响了燃料测量的其它调整器。尤其可设有泵喷头单元，分配泵或序列式泵。依赖于由控制器130提供的行驶信号，内燃机的调整器在特定的时间点或内燃机曲柄轴的特定位置测量一定的燃料量。其中例如设计成，电磁阀的通流启始规定喷射的启始并且通流结束规定喷射的结束。根据调整器及其制动器的设计，还可设计成，通流启始规定测量的结束，通流结束规定测量的启始。通流启始以及通流结束之间的差值基本上确定通流期以及测量期并因此确定了所喷射的燃料量。控制单元130随后由第一传感器及第二传感器140的信号求得行驶信号。
第二传感器140尤其获知表征了车辆的运行状态或环境条件的参数。在此尤其获知温度和/或压力参数。此外，可设计成，第二传感器以及第一传感器获知表征了内燃机的废气系统的参数。在此例如有关于废气以及吸入的新鲜空气中的温度或压力。
控制器130由不同的参数求得调整器120的行驶信号A。其中可设计成，仅设有控制，在该控制中随后由输入参数预给出调节参数。此外可设有调节，该调节例如调节行驶启始或其它此类特征性参数，例如喷射启始、燃烧启始或其它参数，也即与额定值进行比较并且依赖于额定值及实际值之间的偏差相应地变化行驶信号，直至额定值与实际值相一致。
根据本发明将认识到，燃料测量对废气排放有重要影响。此外，整个系统中的错误，也即调整器、内燃机、传感器110或控制器130中的错误作用到燃料测量。也即在有错误时，不是将所希望的燃料量在希望的时间点进行测量。这又反而作用到内燃机的性能，也即消耗更多的燃料和/或并排放更多的废气。而人们必需准确识别上述两项并防止它们的出现。
图2中记录了3个不同喷射启始A的测量值M以及测量值变化D之间的关系。此测量值M优选地由转速上升而求得。角加速度可例如应用为测量值，其中该角加速度由转速信号的微分而构造。代替角加速度，也可应用转速信号上的其它滤波方法(例如带通滤波或离散傅立叶变换)的结果。
利用A0来给出行驶启始的输出值。通常在当前运行状态中利用此值来控制调整元件。此外，记录行驶启始的第一行驶值A1及第二值A2，其中输出值A0减小一个很小的值或或增大一个很小的值。测量值变化D1相应于具有行驶启始A0的状态以及具有行驶启始A1的状态之间的测量值M的商。相应的，值D2给出具有行驶值A0的运行点以及具有行驶启始A2的运行点之间的测量值的商。值D0假定为1，因为这样可给出行驶启始A0以及行驶启始A0之间的商。
如图3所见，根据本发明，在第一步骤300中给出在运行状态中通常的具有行驶启始A0的行驶信号并获知测量值M0。在步骤310中将行驶启始变化到A1并获知测量值M1。相应的，在步骤320中行驶启始的值为A2并求得测量值M2。优选地转速或由转速推到出的参数可应用为测量值。代替转速，也可是特征性估算了内燃机给出的扭矩的其它参数。
在最后一步330中，求得商D1，也即求得测量值M1及测量值M0之间的商。在步骤340中计算商D2，也即计算测量值M2及M0之间的商。在步骤350中求得两个商D1及D2之间的差值V。随后的查询360检测差值V是否小于第一阈值S1。如果是，在步骤370中结束该程序并识别到错误。如果查询360识别到差值V不小于阈值S1，随后进行查询380。该查询380检测差值V是否大于或等于第二阈值S2。如果是，在随后的步骤370中识别到存在错误。如果不是，在步骤390中识别为无错误状态。
也即根据此实施示例检测由转速求得的测量值的商的差值是否位于一定的测量窗口中，其中该测量窗口由值S1及S2限定，其中S1小于S2。如果是，也即如果差值V的测量值位于此窗口中，就识别为无错误的运行状态，否则就识别为有错误的运行状态。
根据本发明也可设计成，限定其它的测量点，即将行驶启始变化其它的小量或者变化A0及A1之间或A0及A2之间的量，并且计算并估算相应的差值。
这表示，估算不同喷射启始的转速变化。如果此测量值与在应用中规定值不相符合，那么这样就识别到错误。其中有利的不是估算转速值，而是估算通常已知的行驶启始以及已变化的行驶启始之间的转速变化。而且尤其有利的不是估算转速变化，而是估算转速变化的比率。
在一种设计中，也可设计成构造多个比率并且该多个比率同时与阈值比较。也即检测行驶启始的变化是否引起转速或其它测量参数的所期望的变化。尤其有利的是，代替估算转速，而是估算表征了由内燃机提供的力矩的大小。

Claims (6)

1.一种用于监控燃料喷射系统的方法，其中将调节参数变化一定量并且在该变化之前获知测量参数的第一值(M0)并在该变化之后获知至少一个第二值(M1，M2)，其特征在于，当所述第一值(M1)和/或所述至少一个第二值(M1，M2)偏离于所期望的值时，识别到错误。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述第一值(M0)及所述至少一个第二值(M1，M2)之间的测量值的变化没有位于所期望的窗口中时，识别到错误。
3.根据权利要求2所述的方法，由所述测量参数的至少两个变化而求得差值，并且把所述差值(V)与所期望的值(S1，S2)进行比较并在发生偏差时识别到错误。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节参数是影响喷射启始的参数。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，转速或由内燃机提供的力矩的大小作为测量参数。
6.一种用于监控燃料喷射系统的装置，所述装置具有将所述调节参数变化一定量、并且在该变化之前获知测量参数的第一值(M0)并且在该变化之后获知至少一个第二值(M1，M2)的器件，其特征在于，当所述第一值(M0)和/或所述至少一个第二值(M1，M2)偏离于所期望的值时，所述器件识别到错误。
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