CN103221667B - 用于控制内燃机的燃油压力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行内燃机的方法。所述内燃机包括高压存储器（13）和低压区域（8）。所述高压存储器（13）和所述低压区域（8）通过压力调节阀（10）相连接。在所述方法中，所述压力调节阀（10）的开度取决于调节压力。识别出内燃机的负的负载变化。根据对负的负载变化的识别，所述调节压力在某一时刻从输出水平降低到低水平。

Description

用于控制内燃机的燃油压力的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行内燃机的方法。

背景技术

已知为了运行具有高压存储器的内燃机，必须调节在高压存储器中的燃油压力。也已知在所述高压存储器和低压区域之间具有输送燃油的连接部的内燃机，所述连接部能够通过压力调节阀打开或者关闭。

此外已知所述压力调节阀在通常的运行状态中、也就是说在压力调节运行中、仅被控制地运行。如此设计这种控制，从而使得压力调节阀本身总是保持关闭。

同样已知在上述控制或者调节中能够出现压力的超调（überschwinger），其中所述压力的超调被视为不期望的压力偏差。例如负的负载变化能够导致不期望的超调。文献DE10131783A1公开了一种用于稳定燃油压力的方法。

发明内容

通过一种用于运行内燃机的方法解决基于本发明的问题。在从属权利要求中给出有利的改进方案。此外，对于本发明重要的特征出现在以下的说明和附图中，其中所述特征能够不仅单独地而且以不同的组合方式对于本发明来说是重要的，而对此不用再次明确指出。

所述方法以有利的方式、根据对负的负载变化的识别产生用于压力调节阀的调节压力。通过压力调节阀的调节压力从输出水平降低到低水平，能够有利地避免不期望的正的压力偏差，因为燃油通过压力调节阀流出，并且在高压存储器内部的压力因此受控制地降低。

在所述可能的、不期望的正的压力偏差之前如此改变调节压力，从而有利地回避在高压泵中通过液压过程的可能的延迟。因此能够更精确地影响在高压存储器中的压力的降低以及支持压力调节。相应地减少内燃机的构件的负荷，并且进而提高构件的以及整个内燃机的寿命。由此也能够如此设计构件本身，从而所述构件不用对于不期望的正的压力偏差作出保证。同样得出声学的优点，因为通过所述方法产生了在负的负载转变时内燃机的更安静的运行噪音。

在本方法的一种有利的实施方式中，与调节压力的降低同时地降低喷射量。这有利地实现了在减少的燃油量时所述喷射的继续，由此在同时避免不期望的正的压力偏差的情况下节省了燃油。

在本方法的一种有利的实施方式中，对于从一个时刻直到另一个时刻的一段持续时间，调节压力停留在低水平上，并且调节压力在另一个时刻返回到输出水平附近。由此有利地实现压力调节阀只在提到的持续时间中“过调”地运行。这引起了压力调节阀的至少短时间的开启，从而燃油能够从高压存储器流到低压区域中，并且通过这样的压力降低避免不期望的正的压力偏差。

在本方法的有利的改进方案中，以斜坡函数的形式使调节压力返回到输出水平附近。所述斜坡函数在一定的时间间隔上将第一输入值转变成第二输入值。由此能够有利地避免对输送给压力调节阀的、通过信号转换器或者电流调节产生的电流信号或者电压信号的负作用。

在本方法的另一种有利的实施方式中，调节压力在降低之后转变为下降的变化曲线。仅通过调节压力的降低即实现压力调节阀打开。通过另外的下降的变化曲线保证压力调节阀如此运行，从而不会出现不期望的正的压力偏差。

在本方法的另一种有利的实施方式中，借助一个单元降低调节压力，其中所述单元包括相位增加的微分环节。因为压力调节阀的电感延迟了所述压力调节阀的开启，所述相位增加的微分环节导致了，基本上对应于输送的差值的变化速度而改变调节压力。因此，相位增加的微分环节部分地补偿由压力调节阀的电感产生的延迟，并且进而导致压力调节阀能够更快速地反应，并且进而在不期望的正的压力偏差之前能够更快速地打开。

由以下对在附图中示出的、本发明的实施例的说明得出本发明的其他的特征、应用技术方案和优点。在此所有说明的或者示出的特征自身或者以任意组合的形式形成了本发明的主题，而独立于其在权利要求中或者在权利要求的回引中的总结，并且独立于其在说明书中或者说在附图中的表达或者说示图。在不同的实施方式中，对于在所有附图中功能等同的参量来说也使用相同的附图标记。

附图说明

以下参照附图阐述本发明的示例性的实施方式。在附图中示出：

图1是内燃机的燃油喷射系统的简化的示意图；

图2是用于求得调节压力的示意性的方框图；

图3是用于替代地求得调节压力的示意性的方框图；并且

图4是具有三个分别具有不同的调节压力变化曲线的截取区段的示意图。

具体实施方式

图1以高度简化的示图示出了内燃机的燃油喷射系统1。燃油储箱9通过进油管4、预供油泵5和低压管路7与（未详细说明的）高压泵3相连接。高压存储器13（“共轨”）通过高压管路11连接到高压泵3上。具有操纵装置15的配量单元14（以下表示为ZME）经过低压管路7液压地布置在预供油泵5和高压泵3之间。在图1中未示出例如像高压泵3的阀的其他的元件。可以理解的是，ZME14能够作为结构单元与高压泵3一起构造。例如能够通过ZME14强制地打开高压泵3的进油阀。

在所述燃油喷射系统1运行时，预供油泵5将燃油从燃油储箱9输送到低压管路7中，并且高压泵3将燃油输送到高压存储器13中。在此，ZME14确定输送给高压泵3的燃油量。

得出实际压力104的压力传感器16配属于高压存储器13，将所述实际压力104输送给控制器12。

高压存储器13通过以下表示为PCV（压力控制阀）的压力调节阀10与低压管路7相连接。这意味着，高压存储器13与燃油喷射系统1的低压区域8相连接。将调节信号102输送给PCV10，其中所述调节信号102由控制器12产生。

因此，在PCV10打开时，根据在高压存储器13和低压区域8之间的压力差别，燃油能够从高压存储器13流到低压管路7中或者说流到低压区域8中。PCV10也能够以未示出的方式与燃油储箱9或者与进油管4相连接。

图2示出了用于求得调节信号102用的调节压力108的示意性的方框图20。所述示意性的方框图20是图1所示的控制器12的一部分。

将信号118输送给控制单元44。所述控制单元44求得信号112。所述信号112输送给开关24。同样将信号114输送给开关24。通过同样输送给开关24的信号122确定将信号112和114中的哪一个作为调节压力108输送给信号转换器42。所述信号转换器42产生输送给图1所示的PCV10的调节信号102。因此，调节压力108影响图1所示的压力调节阀10的开度。信号转换器42此外能够包含电流控制和/或电压控制和/或电流调节和/或电压调节。

控制单元44如此产生信号112，从而在通过开关24传送作为调节压力108的信号112时，图1所示的PCV10保持完全关闭。信号118能够例如是额定压力或者实际压力或者类似信号。

信号114和122由单元22产生。在开关24的示出的状态中，信号114作为调节压力108输送给信号转换器42。信号122和信号114根据内燃机的负的负载变化形成。为此，以信号126加载单元22，其中信号126表示内燃机的负的负载变化。

信号114如此形成，从而在信号114作为调节压力108传送时PCV10打开，并且燃油能够从高压存储器13流到低压区域8中。为此，信号114通常达到比信号112更低的值。所述单元22也能够以未示出的形式加载关于内燃机的转速、喷射量或者另一个参量，以便根据相应的参量确定信号114和/或信号122。

信号114或者说信号122能够根据预测的压力信息求得。在该求取时能够考虑其他的参数、例如像高压泵的延迟时间（Totzeit）、高压压力容积、燃油的压缩能力或者流入和流出高压存储器13的流量。对于这种求取来说，单元22设有未示出的输入。

信号112和信号114例如构造为压力信号或者说调节压力，或者能够相应地在电流/电压层面上构造以触发PCV10。

开关24能够以未示出的方式如此构造，从而在从信号112转换到信号114时或者在从信号114转换到信号112时使用斜坡函数，该斜坡函数导致，调节压力108不会突然从一个水平升高或者降低到另一个水平。

图3示出了用于替代地求得用于调节信号102的调节压力108的示意性的方框图30。示意性的方框图30是图1所示的控制器12的一部分，其示出了图2所示的信号转换器42和控制单元44。

与开关24类似的开关34位于信号转换器42和控制单元44之间。开关34具有与开关24相同的功能。除了信号112，还将信号116和信号124输送给开关34。

信号116和124由单元32产生。正如图2所示的单元22一样，单元32也加载信号126。单元32具有单元36，其中所述单元36产生信号116并且由差值128加载。在节点39上，差值128通过额定信号106减去实际信号105而产生。差值128也能够以未示出的形式、通过实际信号105减去额定信号106产生。单元36包括相位增加的微分环节38。单元36能够是一种控制或者一种调节。相位增加的微分环节38导致，由单元36产生的信号116快速或者突然对差值128的变化作出反应。单元32也能够以未示出的形式加载转速、喷射量或者关于内燃机的另一个值，以便根据相应的值确定信号116和/或信号124。

以未示出的方式，单元36也能够不具有相位增加的微分环节38地实现。但是，由单元36产生的信号则不再如此快速地对差值128的变化作出反应。当不必要根据该系统、通过相位增加的微分环节38进行推进以便达到期望的压力特性时，这种情况则是有利的。

例如实际信号105能够是调节压力108，额定信号106能够是目标调节压力。

或者实际信号105例如是经由PCV10的实际体积流量，并且额定信号106是经由PCV10的额定体积流量，其中能够有针对性地引开高压泵3的中断量。能够测量或者由在控制器中现有的值估计实际体积流量。

或者实际信号105例如是图1中的实际压力104，并且额定信号106是额定压力。

或者实际信号105例如是实际压力或者实际压差，其中所述实际压力或者实际压差能够由预测估计获得。相应地，所述额定信号106是相应的额定压力或者额定压差。因此已经能够提前识别并且通过相应的对策避免将来确定的压力级。

所述差值128能够被单元36使用，只要是有关由对于高压存储器13的额定压力和实际压力104形成的、用以影响PCV的关闭过程的差值。如果确定压力太小、即在产生根据图3的差值128时为正差值128，那么差值128引起快速关闭。如果确定压力太大、即为负差值128，那么差值引起缓慢关闭。

能够根据预测的压力信息求得图3的信号116和/或信号124或者说图2的信号114和/或信号122。在信号116和/或信号124的或者说信号114和/或信号122的求取时能够考虑其他的参数、像例如高压泵的延迟时间、高压压力容积、燃油的压缩能力或者流入和流出高压存储器13的流量。对于这种求取，单元32或者说单元22设有相应地未示出的输入。

图4示出了具有三个截取区段a、b和c的示意图40，其中分别示出了影响实际压力104的变化曲线的调节压力108的不同的变化曲线。示出了时间轴t，其中在时间轴t上描绘了两个时刻t1和t2。

在截取区段a中，PCV10关闭。因此截取区段a相当于对在图2和3中信号112作为调节压力108的传送。在这种情况下只控制调节压力108。

在截取区段a中，额定压力106a从时刻t1开始下降。在时刻t1之前或者在时刻t1识别出负的负载变化，所述负的负载变化使得以下有必要降低喷射量。实际压力104a不是跟随规定的额定压力106a变化，而是在时刻t1开始升高，并且在离开标记区100a之后才重新接近额定压力106a的变化曲线。在标记区100a中的实际压力104a的变化曲线示出了不期望的正压力偏差进而压力超调。

由高压存储器13向内燃机的气缸中喷射的喷射量110a在时刻t1突然下降、即在时刻t1开始下降。调节压力108a从时刻t1开始也下降。但是调节压力108a的下降不会迫切地导致PCV10打开。信号122a保持不变，并且由开关24或者说34传送信号112作为调节压力108。在截取区段b和c中，传送信号114或者说116作为调节压力108。因此，PCV10至少暂时可靠地打开，并且燃油能够从高压存储器13流到内燃机的低压区域8中。在实际压力104b和实际压力104c的变化曲线中读出相应的压力降低。

在截取区段b中，额定压力106b从时刻t1开始降低。实际压力104b具有与额定压力106b相比延迟的下降。与截取区段a相比，在截取区段b中的实际压力104b在标记区100b中不具有或者说仅具有少量的不期望的正压力偏差。喷射量110b在时刻t1突然下降或者以未示出的形式在时刻t1附近开始下降。

调节压力108b在时刻t1之前处于输出水平。调节压力108b在时刻t1突然下降并且于是处于低水平。在经过一段时间之后，调节压力108b在时刻t2突然重新升高，以便回到调节压力108a的变化曲线的之前的值，也就是回到输出水平、信号112的当前的有效值。输出水平和低水平分别包括取值的一个范围，其中输出水平高于低水平。根据内燃机的转速求得上述在时刻t1和t2之间的时间间隔。根据内燃机的转速求得低水平。此外，喷射量的变化和其他的因素能够影响所述低水平。

信号122b在时刻t1上升并且在时刻t2突然下降。根据信号122b，在时刻t1之前通过开关24或者说34选择信号112作为调节压力108。根据相当于在图2或者3中的信号122或者124的信号122b，在时刻t1和t2之间由开关24或者说34选择信号114或者说116作为调节压力108。根据信号122b，在时刻t2之后由开关24或者说34选择信号112作为调节压力108。

根据调节压力108的变化曲线能够短时间开启PCV10，以便从高压存储器13中释放足够的燃油，从而与标记区100a相比，不会出现或者只出现实际压力104b的少量的正压力偏差。

在截取区段c中，额定压力106c在时刻t1之后下降。实际压力104c同样下降，但是相对于额定压力106c有延迟。与标记区100a相比，在标记区100c中的实际压力104c不具有或者说只具有少量的不期望的正压力偏差。喷射量110c在时刻t1突然下降。调节压力108c在时刻t1突然下降并且之后具有下降的变化曲线。信号122c在时刻t1突然上升。同样，在突然下降之后基本上能够保持常值，而不是调节压力108c的下降的变化曲线。

根据相当于在图2或者3中的信号122或者124的信号122c，开关24或者说34在时刻t1之前选择信号112用于作为调节压力108c传送。根据信号122c，开关24或者说34在时刻t1之后选择信号114或者说116用于作为调节压力108c传送。

调节压力108c的变化曲线引起PCV10至少短时间地开启，从而燃油能够从高压存储器13流到低压区域8中，并且能够避免或者减少不期望的正压力偏差、特别是在标记区100a中的实际压力104a的不期望的正偏差。

调节信号102通常是电流信号或者电压信号。信号122、124、122a、122b和122c通常是数字信号，但是能够相应地另外构造用于实施开关24或者说34的输入信号的进斜坡（Einrampung）或者出斜坡（Ausrampung）。开关24或者说34也能够相应地构造用于进斜坡或者出斜坡。

实际压力104a、104b和104c共同表示为实际信号。额定压力106a、106b和106c共同表示为额定信号。

Claims (9)

1.一种用于运行内燃机的方法，其中所述内燃机包括高压存储器（13）和低压区域（8），其中所述高压存储器（13）和低压区域（8）通过压力调节阀（10）相连接，其中所述压力调节阀（10）的开度取决于调节压力（108），并且其中识别出内燃机的负的负载变化，其中根据对负的负载变化的识别，所述调节压力（108）在时刻t1从输出水平降低到低水平，其特征在于，对于从所述时刻t1直到另一个时刻t2的一段持续时间来说，所述调节压力（108）停留在低水平上，并且所述调节压力（108）在另一个时刻t2返回到所述输出水平附近或者所述调节压力（108）在所述降低之后转变为下降的变化曲线，并且其中所述下降的变化曲线的梯度的绝对值小于所述降低的梯度的绝对值，其中根据所述内燃机的转速求得所述持续时间。

2.按权利要求1所述的方法，其中与所述调节压力（108）的降低同时地降低所述内燃机的喷射量（110）。

3.按权利要求1或2所述的方法，其中以斜坡函数的形式使所述调节压力（108）从所述输出水平降低到低水平和/或使所述调节压力（108）返回到所述输出水平附近。

4.按权利要求1或2所述的方法，其中根据所述内燃机的转速求得所述调节压力（108）的低水平。

5.按权利要求1或2所述的方法，其中借助单元（36）降低所述调节压力（108），并且其中所述单元（36）包括相位增加的微分环节（38）。

6.按权利要求5所述的方法，其中将差值（128）输送给所述单元（36），并且其中所述差值（128）由额定信号（106）减去实际信号（105）或者说由实际信号（105）减去额定信号（106）形成。

7.一种控制器，在所述控制器上能够实施按权利要求1至6中任一项所述的方法。

8.一种内燃机，其具有按照权利要求7所述的控制器。

9.按权利要求8所述的内燃机，其特征在于，该内燃机是用于机动车的内燃机。