CN101600872A - 用于确定喷射系统中的高压蓄积器的压力调节的调节量的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定喷射系统高压蓄积器的压力调节的调节量的方法。为此，依赖于最大可能实际压力梯度值来获取高压蓄积器中的理论压力梯度值。

Description

用于确定喷射系统中的高压蓄积器的压力调节的调节量的方法
本发明涉及一种根据权利要求1或2的前序部分的特征的、用于确定喷射系统中的高压蓄积器(Hochdruckspeicher)的压力调节所用的调节量(Regelgroesse)的方法。
用于内燃机运行的燃料喷射装置多年来已普遍地已知。在所谓的共轨喷射系统中，至内燃机的相应的燃烧室的燃料供应通过喷射器(Injektor)、尤其通过压电喷射器来实现。在此，燃烧的质量依赖于高压蓄积器压力。为了达到尽可能高的内燃机单位功率并同时实现低的有害物质排放，须对高压蓄积器的压力进行调节。在此，在使用高压泵和压力蓄积器(用于燃料)时，可达到1600至1800bar的喷射压力。
高压蓄积器的压力调节在此可以不同的方式来实现。这可视喷射系统的实施形式而定地利用高压区域中的压力调节阀和高压泵的低压侧上的容积调节阀(Volumenregelventil)来实现或仅通过高压泵的低压侧上的容积调节阀来实现。以下只探讨第二种情况，也就是，借助容积调节阀的压力调节。在此，高压蓄积器压力的调节通过高压泵的低压区域中的容积流量(Volumenstrom)的调节来实现。该容积流量调节既依赖于系统需求(其通过被喷射到燃烧室中的燃料量来确定)，又依赖于通过开关泄漏损失而从喷射器离开的燃料量。
在此，高压蓄积器的压力通过由泵所供应的燃料量和通过喷射进入燃烧室和/或通过开关泄漏而离开的燃料量来确定。
因此，高压蓄积器的实际压力梯度值的大小依赖于由泵输送到高压蓄积器中的燃料量与被喷射的和/或通过开关泄漏损失而从喷射器离开的燃料量之间的燃料量差值。
如果此时理论压力梯度值(Solldruckgradientenwert)大于对于内燃机的该运行点而言可能的实际压力梯度值，则会在高压蓄积器中引起压力偏差，其无法通过压力调节而被抵消。例如当泵不再输送燃料到高压蓄积器中，而同时最大可能燃料量通过开关泄漏和/或至燃烧室的喷射而从喷射器离开时，会出现最大的压力降并因此而出现最大的实际压力梯度值。如果此时所要求的理论压力梯度值大于最大可能实际压力梯度值，则会例如引起PID调节器的积分部分的错误的增加且调节特性由此变得不可估算(unkalkulierbar)。
本发明的目的在于，改善高压蓄积器中的压力调节的质量。
根据本发明，该目的通过权利要求1或2的特征来实现。本发明有利的设计方案在从属权利要求中给出。
利用本发明所获得的优点尤其在于，现在，理论压力梯度值的高低依赖于实际压力梯度值。由此防止了与实际压力梯度值相比更高的理论压力梯度值并因此改善了调节的质量。
根据附图进一步说明本发明的细节，其中：
图1显示了用于调节待喷射燃料量的喷射系统的方块图，
图2显示了高压蓄积器中的压力曲线(Druckverlauf)，其中，理论压力曲线不依赖于实际压力曲线，
图3显示了高压蓄积器中的压力曲线，其中，理论压力曲线依赖于实际压力曲线。
图1显示了用于调节燃料喷射量的喷射系统的方块图。在此，该喷射系统包括燃料箱1、低压泵2(其将燃料从燃料箱中输送出)、带有至燃料箱1的回程管道(Rueckfuehrleitung)5的容积流量调节阀3、将燃料供应给高压蓄积器6的高压泵4，以及用于将燃料喷射到内燃机的燃烧室中的喷射器7，7’和7”(燃烧室在图中未示出)。
借助于低压泵2，燃料被从燃料箱1中输送出且随后被供应给高压泵4。然后，高压泵4将从低压泵2被供应的燃料提供给高压蓄积器6。在此可在高压蓄积器6中建立起直至1800bar的压力。通过喷射器7，7’和7”可将来自高压蓄积器6的燃料喷射到燃烧室中。为了能够调节高压蓄积器6内的压力，在低压泵2和高压泵4之间布置有带有至燃料箱的回程管道5的容积流量调节阀3。借助于该容积流量调节阀3来调节高压泵2的吸入容积并由此确定高压蓄积器6中的压力。
图2显示了高压蓄积器中的压力曲线，其中，理论压力曲线不依赖于实际压力曲线。在此，针对理论压力S和实际压力I绘出了高压蓄积器中的时间上的压力曲线p。
直到时间点t0，高压蓄积器中存在恒定的压力p_h。在t0和t1间的时间间隔内，与理论压力曲线S相对应地，高压蓄积器中的压力应(例如)线性地从压力值p_h下降到压力值p_s。在此，理论压力梯度值在t0和t1间的时间间隔内恒定且不依赖于实际压力梯度值。实际压力曲线I从时间点t0起同样地如同理论压力S一样大致线性地下降并在时间点t2到达压力值p_s。
因为在这种情况中理论压力梯度曲线不依赖于实际压力梯度曲线且理论压力梯度值(由于理论压力曲线S与实际压力曲线相比下降更强烈而)比最大的实际压力梯度值更大，所以喷射系统内的调节特性变得不可估算。这尤其可在此看出，即，高压蓄积器的压力从时间点t2起低于理论压力p_s且多次围绕理论压力p_s波动直至到时间点t3。从时间点t3起才不再发生实际压力I的波动且直到那时所期望的理论压力p_s才被设定。
图3显示了高压蓄积器中的压力曲线，其中，实际压力梯度值依赖于理论压力梯度值。在此绘出了高压蓄积器中的针对理论压力S和实际压力I的时间上的压力曲线p。
从时间点t0起，理论压力曲线从压力p_h起下降，直到时间点t1时到达压力p_s。在这种情况中，理论压力的下降是非线性的且依赖于实际压力梯度值。
在一种第一实施形式中，理论压力梯度值从所存储的特性曲线族中获得。在此，依赖于高压蓄积器中的实际压力以及由泵供应给高压蓄积器的燃料量与由于开关泄漏及至燃烧室的喷射而离开的燃料量之间的差值，从特性曲线族中获取理论压力梯度值。
在用于确定理论压力梯度值的第二实施形式中作如下设置，即，由泵供应给高压蓄积器的燃料量与由于开关泄漏和至燃烧室的喷射而离开的燃料量之间的差值与一因子(Faktor)相乘。该因子由高压蓄积器的弹性模量值(Elastizitaetsmodulwert)与高压区域的总的液压容积的相除(Division)所形成。在此，弹性模量值例如存储于特性曲线族中且依赖于高压蓄积器中的实际压力和温度。
实际压力曲线I显示了，压力p_h同样从时间点t0起下降且在时间点t2达到压力理论值p_s。因为理论压力梯度值此时依赖于实际压力梯度值且因此在任意时间点理论压力梯度值都不会大于实际压力梯度值，所以在时间点t2后不会出现实际压力曲线I低于或超出理论压力p_s。

Claims (3)

1.一种用于确定喷射系统中的、尤其是内燃机的共轨喷射系统中的高压蓄积器的压力调节的调节量的方法，该喷射系统带有用于将燃料量供应到所述高压蓄积器的泵和用于获取所述高压蓄积器中的压力值的测量单元，
其特征在于，
依赖于所获取的所述高压蓄积器中的压力值以及由于开关泄漏和/或至所述内燃机的喷射而从喷射器离开的燃料量与由所述泵输送到所述高压蓄积器中的燃料量之间的差值，从所存储的特性曲线族中获取理论压力梯度值。
2.一种用于确定喷射系统中的、尤其是内燃机的共轨喷射系统的高压蓄积器的压力调节的调节量的方法，所述喷射系统带有用于将燃料量供应到所述高压蓄积器中的泵和用于获取所述高压蓄积器中的压力值的测量单元，
其特征在于，
通过由于开关泄漏和/或至所述内燃机的喷射而从喷射器离开的燃料量与由所述泵输送到所述高压蓄积器中的燃料量之间的差值跟因子的相乘而获取理论压力梯度值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，借助于依赖高压蓄积器压力和高压蓄积器温度的高压蓄积器的弹性模量与所述喷射系统的整个高压区域的液压容积的相除来计算所述因子。
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