CN101684759B - 用于控制v型布置内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制V型布置内燃机的方法，具体而言，本发明涉及一种用于控制呈V型布置的内燃机(1)的方法，该内燃机(1)带有内燃机(1)的B侧上的分开的共轨系统和A侧上的分开的共轨系统，其中，至少依赖于实际转速相对理论转速来计算理论喷射量，并且，依赖于理论喷射量和A侧实际轨压通过喷射器特性曲线族来计算用于控制A侧喷射器(7A)的喷射持续时间而依赖于理论喷射量和B侧实际轨压通过相同的喷射特性曲线族来计算用于控制B侧喷射器(7B)的喷射持续时间。

Description

用于控制V型布置内燃机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制V型布置内燃机的方法，该内燃机带有在内燃机的B侧上的分开的(getrennt)共轨系统和A侧上的分开的共轨系统。
背景技术
V型布置内燃机在A侧和B侧上具有用于燃料的中间储存的轨道。在轨道处联结有喷射器，通过喷射器，燃料被喷射到燃烧室中。在共轨系统的第一种结构形式中，高压泵在增压下将燃料并行地输送到两个轨道中。因此，在两个轨道中存在相同的轨压(Raildruck)。第二种结构形式有所不同的是，第一个高压泵进行至第一个轨道的输送而第二个高压泵进行至第二个轨道的输送。因此，A侧上的共轨系统与B侧上的共轨系统是相分开的。两种结构形式均可例如由文件DE4335171C1中得知。
由文件DE 19937139C1可知，通过特性曲线族(喷射器特性曲线族)依赖于实际轨压(Ist-Raildruck)和理论喷射量(Soll-Einspritzmenge)来确定用于控制喷射器的喷射持续时间(Spritzdauer)。理论喷射量又通过转速调节器依赖于转速调节偏差(Drehzahl-Regelabweichung)、即实际转速相对理论转速的偏差来计算。
文件DE 102005060540B3描述了一种面向力矩的(momentenorientiert)控制方法，其中，理论喷射量通过效率特性曲线族依赖于实际转速并依赖于力矩总和(Summen-Moments)来计算。后者通过理论力矩与摩擦力矩的相加来确定。理论力矩又通过转速调节器依赖于转速调节偏差来计算。
之前所描述方法的共同特征是它们在第一种结构形式的共轨系统中被使用，即，在带有单个高压泵(用于至A侧的和B侧的轨道的并行的燃料输送)的共轨系统中被使用。
发明内容
本发明的目的是，提出一种设计，用于在带有分开的在A侧上的共轨系统和分开的在B侧上的共轨系统的、呈V型布置的内燃机中确定喷射持续时间。
本发明通过带有权利要求1的特征的方法来实现该目的。从属权利要求中给出了多个设计方案。
根据A侧上的喷射器或者B侧上的喷射器是否应被控制，本发明设置了喷射持续时间的不同的计算。用于控制A侧喷射器的喷射持续时间在此依赖于理论喷射量和A侧实际轨压通过喷射器特性曲线族而被计算。用于控制B侧喷射器的喷射持续时间同样地依赖于理论喷射量、但是却依赖于B侧实际轨压而通过相同的喷射器特性曲线族而被计算。理论喷射量(如由现有技术可知那样)借助于转速调节偏差而被确定。
从A侧实际轨压(作为喷射器特性曲线族的输入量)到B侧实际轨压(作为喷射器特性曲线族的输入量)的切换或相反的切换依赖于内燃机的点火顺序(Zuendfolge)来进行。换句话说：总是使用与当前待被控制的喷射器相符的实际轨压来计算喷射持续时间。因此具有的优点是，在两个分开的共轨系统中，当前喷射器的喷射持续时间被正确地计算出。可切换性所提供的优点是，该方法仅具有较短的过程周期(Prozesszyklus)。除了所需软件的开发以外，该方法可无需额外制造成本地利用现有的硬件来实现。
A侧实际轨压通过滤波器基于A侧轨道的未处理值(Rohwerten)而被算得。B侧实际轨压以类似的方式被确定。该方法与当前情况的更精确的匹配通过如下方式获得，即，在理论喷射量的计算中补充地将摩擦力矩加以考虑。
在本发明的又一方面，涉及一种用于控制呈V型布置的内燃机的方法，该内燃机带有在内燃机的B侧上的分开的共轨系统和A侧上的分开的共轨系统，其中，至少依赖于实际转速相对理论转速的偏差来计算理论喷射量，并且，依赖于所述理论喷射量及A侧实际轨压通过喷射器特性曲线族来计算用于控制A侧喷射器的喷射持续时间而依赖于所述理论喷射量及B侧实际轨压通过相同的喷射器特性曲线族来计算用于控制B侧喷射器的喷射持续时间。
附图说明
在附图中示出了一种优选的实施例。其中：
图1显示了系统图解，
图2显示了框图，而
图3显示了程序流程图
参考标号
1内燃机
2油箱
3A，3B低压泵
4A，4B吸取节流装置
5A，5B高压泵
6A，6B轨道
7A，7B喷射器
8电子式发动机控制装置(ECU)
9转速调节器
10限制模块(Begrenzung)
11效率特性曲线族(WKF)
12计算模块(Berechnung)
13喷射器特性曲线族(IKF)
14调节对象
15滤波器
16开关
17开关
具体实施方式
图1显示了带有在A侧上的分开的共轨系统和在B侧上的分开的共轨系统的电子控制式内燃机1的系统图解。作为机械部件，A侧上的共轨系统包括用于从油箱2输送出燃料的低压泵3A、用于影响体积流量的吸取节流装置(Saugdrossel)4A、高压泵5A、轨道6A和喷射器7A(用于将燃料喷射到内燃机1的A侧上的燃烧室中)。B侧上的共轨系统包括同样的机械部件，其通过参考标号中的附注B来表示。
通过电子式发动机控制装置8(ECU)来控制内燃机1。在图1中，作为电子式发动机控制装置8的输入量，示例性地示出了A侧轨压pCR(A)，B侧轨压pCR(B)，发动机转速nMOT，以及参量EIN。参量EIN代表其它的输入信号，例如代表机油温度或燃料温度和从操作员的功率要求中得出的理论转速。所示出的电子式发动机控制装置8的输出量是用于控制A侧吸取节流装置4A的PWM信号PWM(A)，用于控制A侧喷射器7A的功率决定(leistungsbestimmendes)信号ve(A)、用于控制B侧吸取节流装置4B的PWM信号PWM(B)、用于控制B侧喷射器7B的功率决定信号ve(B)以及参量AUS。功率决定信号ve(A)或ve(B)包含喷射器特定的(injektorindividuellen)喷射开始和喷射器特定的喷射持续时间。参量AUS代表其它的用于控制内燃机1的调整信号(Stellsignale)，例如用于控制AGR阀的调整信号。所示的共轨系统显然也可实施为带有单存储器(Einzelspeichern)的共轨系统。
图2以框图形式显示了面向力矩的用于控制图1中的内燃机的方法。因此，所示出的元素代表了可执行程序的程序、程序块或程序步骤。输入量是理论转速nSL、摩擦力矩MF、最大力矩MMAX、燃料密度DKR、燃料温度TKR、点火顺序ZF、信号S1、A侧实际轨压pIST(A)和B侧实际轨压pIST(B)。输出量与发动机转速nMOT的未处理值相对应。
在点A处，基于理论转速nSL和实际转速nIST首先计算转速调节偏差ep。转速调节器9基于该转速调节偏差ep确定未受限制的(unbegrenztes)理论力矩M1。该理论力矩M1可通过限制模块10被限制到最大力矩MMAX上。最大力矩MMAX典型地基于实际转速nIST、充气压力和空气质量比(Luftmassenverhaeltnis)来确定。经限制的理论力矩MSL在B点与摩擦力矩MF相加。摩擦力矩MF描述了相对于标准条件下所测得摩擦力矩的偏差。该摩擦力矩可实施为总力矩MFg或实施为针对气缸的(zylinderbezogenes)力矩MFe。通过开关17依赖于信号S1来进行该选择。文件DE 102005060540B3描述了相应的方法。相加的结果与力矩总和MSUM相对应，其为效率特性曲线族11(WKF)的第一输入量。第二输入量与实际转速nIST相对应。通过效率特性曲线族11，理论燃料质量mSL被算得。然后，理论燃料质量mSL依赖于燃料密度DKR、燃料温度TKR和其它参量通过计算模块12而被换算成理论喷射量QSL。理论喷射量QSL是喷射器特性曲线族13(IKF)的第一输入量。第二输入量或者为A侧实际轨压pIST(A)或者为B侧实际轨压pIST(B)。通过开关16来确定A侧实际轨压pIST(A)或B侧实际轨压pIST(B)是否为决定性的(massgeblich)第二输入量。通过内燃机的点火顺序ZF来控制开关16。在此，该切换这样地实现，即，使得与当前待被控制的喷射器相符合的实际轨压被使用用于喷射持续时间SD的计算。如果A侧喷射器(图1：7A)应被控制，则开关16占据位置1。如果相反，B侧喷射器(图1：7B)应被控制，则开关16占据位置0。然后，利用喷射器特性曲线族13的输出信号、即喷射持续时间SD来对相应的喷射器施加影响。在图中，其显示为调节对象(Regelstrecke)14。调节对象14的输出量与发动机转速nMOT的未处理值相对应。通过滤波器15，其被滤波并作为实际转速nIST而被引回。从而，调节回路封闭。
在图3中，在程序流程图中示出该方法。步骤S1至S8中的计算与采样时间时间同步地(zeitsynchron)被执行。步骤S9和S10中的计算角度同步地(winkelsynchron)在每次喷射过程之前进行。在S1步骤中，读入发动机转速nMOT的未处理值并通过滤波器计算实际转速nIST。之后在步骤S2中例如借助功率给定值(Leistungsvorgabe)而计算理论转速nSL。在步骤S3中基于理论转速nSL与实际转速nIST的差来确定转速调节偏差ep。步骤S4，转速调节器借助其转速调节器算法(例如利用PIDT1特性(PIDT1-Verhalten))基于转速调节偏差ep而确定未受限制的理论力矩M1。在步骤S5中，理论力矩M1通过限制模块而被限制到最大力矩MMAX上。输出信号与经限制的理论力矩MSL相对应。接着，在步骤S6中，经限制的理论力矩MSL和摩擦力矩MF彼此相加，并且，在步骤S7中基于力矩总和MSUM和实际转速nIST通过效率特性曲线族来计算理论燃料质量mSL。在步骤S8中，借助理论燃料质量mSL和燃料属性(密度、温度等等)来确定理论喷射量QSL。在步骤S9中读入点火顺序ZF且在步骤S10中相应地设置开关(图2：16)。在步骤S11中，适用的实际轨压、例如A侧实际轨压pIST(A)被读入。之后在步骤S12中，通过喷射器特性曲线族基于理论喷射量QSL和(例如)A侧实际轨压pIST(A)计算并输出用于控制A侧喷射器的喷射开始时刻SD。随即，程序流程图结束。

Claims (3)

1.一种用于控制呈V型布置的内燃机(1)的方法，该内燃机(1)带有所述内燃机(1)的B侧上的分开的共轨系统和A侧上的分开的共轨系统，其中，至少依赖于实际转速(nIST)相对理论转速(nSL)来计算理论喷射量(QSL)，并且，依赖于所述理论喷射量(QSL)及A侧实际轨压(pIST(A))通过喷射器特性曲线族(13)来计算用于控制A侧喷射器(7A)的喷射持续时间(SD)而依赖于所述理论喷射量(QSL)及B侧实际轨压(pIST(B))通过相同的喷射器特性曲线族(13)来计算用于控制B侧喷射器(7B)的喷射持续时间(SD)，
其中，第一高压泵进行至A侧轨道的输送而第二高压泵进行至B侧轨道的输送，并且，所述轨道系统不彼此连接，其中，
从所述A侧实际轨压(pIST(A))作为所述喷射器特性曲线族(13)输入量到所述B侧实际轨压(pIST(B))作为所述喷射器特性曲线族(13)输入量的切换或相反的切换依赖于点火顺序(ZF)来进行。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
通过滤波器基于A侧轨道(6A)的未处理值(pCR(A))而确定所述A侧实际轨压(pIST(A))且通过滤波器基于B侧轨道(6B)的未处理值(pCR(B))而确定所述B侧实际轨压(pIST(B))。
3.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
补充地依赖于摩擦力矩(MF)来计算所述理论喷射量(QSL)，其中，所述摩擦力矩(MF)或者给定为总力矩(MFg)或者给定为针对气缸的力矩(MFe)。
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