CN105275685A - 用于适配在燃料直喷系统的低压区域中的燃料压力的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在机动车燃料直喷系统的低压区域中适配燃料压力p的方法。本发明包括：获知在燃料直喷系统的高压泵中的高压温度T₁₄₁；将低压区域中的燃料压力p设定到一个值上，在该值下，参考燃料在高压温度T₁₄₁下处于液相中；使低压区域中的燃料压力p下降，直到燃料直喷系统的高压泵的推送功率的下降由于燃料直喷系统的分配管中的压力下降被检测到；以能够应用的第一偏置值O₁提高低压区域中的燃料压力p；并且低压区域中的燃料压力p以第二偏置值O₂提高到一个被适配的燃料压力p_adap上，其中，与额定压力p_soll的温度相关的变化相关地选择所述第二偏置值O₂，在该额定压力下，所述参考燃料处于液相中。

Description

用于适配在燃料直喷系统的低压区域中的燃料压力的方法

技术领域

本发明涉及一种用于适配在燃料直喷系统的低压区域中的燃料压力的方法。本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序被设置用于执行根据本发明的方法的每个步骤，以及涉及一种能机器读取的储存介质，所述根据本发明的计算机程序储存在该储存介质上。最后，本发明涉及一种电子控制器，该电子控制器设置用于，借助于根据本发明的方法来适配机动车的燃料直喷系统的低压区域中的燃料压力。

背景技术

在汽油直喷的情况下，利用直至20MPa的压力将燃料经由高压喷射阀直接喷射到内燃机的燃烧室中。所述压力由高压泵产生，该高压泵是由内燃机凸轮轴上的驱动凸轮所驱动的。燃料供入经由燃料系统的低压系统进行。当高压泵能够吸取液态的燃料时，安全的燃料推送才是可能的。由于所述高压泵直接安装到内燃机上，那么所述高压泵可能变得非常热。当燃料在低压系统中被置于一个高于正在使用的燃料的汽化压力的压力上时，所述燃料才在该处保持液态。可以独立地考虑入口阀中的可能的压力损失。因为燃料能够根据季节以及根据乙醇含量而具有大大不同的汽化压力，所以低压规定值遵循最为关键的燃料的汽化压力曲线，该最为关键的燃料在实践中被期待使用。

所述低压是由储箱中的电动燃料泵产生的。该电动燃料泵是用于根据需要的燃料供应（英文：demandcontrolledsupply-DECOS）的燃料供应系统的典型部分，该燃料供应系统能够转换可变的低压规定值，办法是该燃料供应系统测量所述低压并且将其设定到额定值上。将所述额定值设计到最为不利的能够设想的情况上并作为与温度有关的低压额定特性曲线进行应用。但是，这要求电动燃料泵的不必要的高的操控功率并因而引起了车辆的不必要的高的二氧化碳排放。

但是也使用没有低压传感器的DECOS系统。为了推断出必要的低压，那么在马达运行中，将电燃料泵的操控进而所述低压以分级的方式降低，直到所述高压泵不再足够地推送并且所述高压开始偏离于其额定值。于是达到了一点，在该点中，不允许在蒸汽中运行所述高压泵。然后，必须以一个偏置值提高电动燃料泵的操控值。由此将低压再次提高到一个足够高的值上。但是在该方案中，不仅燃料是未知的参量，而且尤其所述电动燃料泵的推送功率处于不同的运行条件下。因此，在该方案中，必须经常运行到蒸汽中并进行再适配。在燃料供应系统的寿命上可以期待会有30000到40000个学习周期。但是，高压泵在蒸汽中的经常的运行能够损害这些高压泵，因为在高压泵中的一些位置上，由于液态燃料的液压缓冲会缺失或者不再保证由于液态燃料的润滑。当高压获取还是可能的，但是高压泵中当前的低压已经导致局部的蒸汽形成时，这便是特别危险的。

发明内容

用于适配在机动车的燃料直喷系统、尤其DECOS系统的低压区域中的燃料压力的根据本发明的方法，包括下述的步骤：

-获知燃料直喷系统的高压泵中的高压温度，

-将低压区域中的燃料压力设定到一个值上，在该值上，参考燃料在该高压温度下处于液相中，

-使低压区域中的燃料压力下降，直到燃料直喷系统的高压泵的推送功率的下降由于燃料直喷系统的分配管中的压力下降被检测到，

-以能够应用（applizierbar）的第一偏置值提高低压区域中的燃料压力，

-低压区域中的燃料压力以第二偏置值提高到一个被适配的燃料压力上，其中，与额定压力的温度相关的变化相关地选择所述第二偏置值，在该额定压力下，所述参考燃料处于液相中。

尤其将具有最为不利的汽化压力曲线的燃料用作参考燃料，在实践中可以期待使用该燃料。

利用根据本发明的方法，能够用电动燃料泵的小的操控功率来运行燃料直喷系统，而不会需要学习周期的高的数目，在这些学习周期中，在蒸汽中运行所述高压泵。在此情况下保证了可变的、但是对燃料直喷系统的安全运行而言足够高的低压。

高压温度尤其是位于高压泵中的燃料的温度或者是与位于高压泵中的燃料的温度成比例的温度。

当借助于温度模型获知了高压温度时，那么优选的是，与温度模型的公差相关地应用第一偏置值。以这种方式能够考虑在根据本发明的方法中的温度模型的正负公差，并且因此阻碍的是，不被期望地在蒸汽中运行所述高压泵。

优选地，为多个不同的高压温度重复根据本发明的方法。从对应的被适配的燃料压力中获知了被适配的燃料压力的温度相关性。这能够实现的是，用较少的学习周期推导出燃料直喷系统的优化的低压特性曲线。

特别优选地，直到下次用燃料来装填所述机动车，与高压温度相关地将低压区域中的压力设定到一个值上，该值从被适配的燃料压力的所获知的温度相关性中得出。在例如每次储箱填充八个学习周期的情况下，总共的周期数目在燃料直喷系统的寿命上因而下降到大约3000到5000。

在根据本发明的方法的实施方式中能够与额定压力的温度相关的变化的根据温度的一阶导数相关地选择第二偏置值。这能够通过如下方式进行，即，在高压温度下，将切线施加到参考燃料的低压曲线、也就是说额定压力关于温度的温度相关的变化上并且由此获知一阶导数。然后，从温度公差和切线斜率的区别中推导出第二偏置值。

在根据本发明的方法的一种替代的实施方式中，与额定压力的温度相关的变化在两个取样温度（Stütztemperatur）之间的斜率相关地选择第二偏置值。第一取样温度大于高压温度并且第二取样温度小于高压温度。当在多个取样位置上确定了额定压力的温度相关的变化时，该过程然后是特别适当的。

设置了根据本发明的计算机程序，以用于执行根据本发明的方法的每个步骤，尤其是当该计算机程序运行在运算设备或者控制器上时。以这种方式能够实现在已有运算设备或者控制器中实施根据本发明的方法，而不必进行它上面的结构上的变化。为了在运算设备或者控制器上运行根据本发明的计算机程序而设置了根据本发明的能机器读取的存储介质，在该存储介质上储存了根据本发明的计算机程序。通过在传统的电子控制器上运行根据本发明的计算机程序便获得了根据本发明的电子控制器，该电子控制器被设置用于，借助于根据本发明的方法来适配机动车的燃料直喷系统的低压区域中的燃料压力。

附图说明

图1示出了机动车的燃料直喷系统，借助于根据本发明的方法能够适配该燃料直喷系统在低压区域中的燃料压力。

图2在p-T图表中示出了在根据图1的燃料直喷系统的低压区域中借助于根据本发明的实施例的方法对燃料压力进行适配。

具体实施方式

在下文借助于DECOS系统的低压区域中的燃料压力的适配的例子阐释了根据本发明实施例的方法的流程。该系统具有在图1中所示的燃料直喷系统1。在燃料储箱11中储存了燃料111。燃料管从燃料储箱11中通过燃料过滤器12导入电动燃料泵131中。该电动燃料泵将燃料111从燃料储箱11中供入燃料直喷系统1的低压区域13中。设置第一压力传感器132，以便在低压区域13中测量所述燃料压力p。高压泵141压缩所述燃料111并且将其运输到燃料直喷系统1的高压区域14中。在高压区域14中，将被压缩的燃料111由高压泵141导入分配管142中，该分配管也被描述为轨（Rail）。第二压力传感器143设置在高压区域14中，以便获知在该处所作用的压力。四个喷射器144a、144b、144c、144d将燃料111从分配管142喷射到内燃机（未示出）中。电子控制器2控制了燃料直喷系统1的多个部件。

在使用新填充的燃料111来装填所述燃料储箱11之后，就启动根据本发明的第一实施例的方法，以便适配低压区域13中的燃料压力p。对此，首先借助于温度模型，获知在高压泵141中的燃料111的温度T₁₄₁。在控制器2中储存了低压特性曲线，该低压特性曲线对参考燃料RSGE10而言，与高压泵141中的高压温度T₁₄₁相关地说明了低压区域13中的燃料压力p的额定值p_soll。借助于所述电动燃料泵131，首先针对借助于温度模型而获知的高压温度T₁₄₁，将低压区域13中的燃料压力p设定到该额定压力p_soll上。由此，在低压区域13中的燃料压力p具有第一值p₁，正如在图2中所示。接着，低压区域中的燃料压力p通过电动燃料泵131的功率的下降而如此久地减小，直到燃料压力p下降到第二值p₂上，在该第二值下，借助于第二压力传感器142识别到高压泵141的推送功率的下降和因此分配管142中的小的压力扰动（Druckeinbruch）。这表明，在高压温度T₁₄₁的情况下，用于当前所装填的燃料111的第二压力p₂位于该燃料111的汽化压力曲线（Dampfdruckkurve）p_gas之下。现在，低压区域13中的燃料压力p首先通过升高电动燃料泵131的功率而以第一偏置值O₁升高到第三压力p₃上。与所使用的温度模型的公差相关地选择第一偏置值O₁。接着，更进一步地提高所述电动燃料泵131的功率，以便将低压区域13中的燃料压力p以第二偏置值O₂提高到第四压力p₄上。为了获知第二偏置值O₂，首先在借助于温度模型所确定的高压温度T₁₄₁的情况下，获知参考燃料的低压曲线p_soll的一阶导数dp_soll/dT。从该导数dp_soll/dT中得出了到参考燃料的汽化压力曲线p_soll上的切线，该切线移动到第三压力p₃上并延伸直到另一个温度T₊。在高压温度T₁₄₁和该另一个温度T₊之间的差值相应于所使用的温度模型的公差。从所述切线在该温度范围上的斜率得出了第二偏置值O₂。第四压力p₄示出了在当前所填充的燃料111的被适配的低压曲线p_adap上的值。通过将根据本发明的方法对多个不同的高压温度T₁₄₁进行重复，那么可能的是，获知多个第四压力值p₄并从这些值中匹配被适配的低压p_adap的整个低压曲线。对使用当前所填充的燃料111来进一步运行所述燃料直喷系统1来说，根据如此所学到的低压曲线，将低压区域13中的燃料压力p现在借助于电动燃料泵131始终设定到值p_adap上。

替换于在上文所描述的方式中确定所述第二偏置值O₂，在根据本发明的方法的第二实施例中设置，对位于高压温度T₁₄₁之上的温度T₊和位于高压温度T₁₄₁之下的另一个温度T_-而言，将取样温度设置到参考燃料的低压曲线p_soll上并且在所述取样温度之间获知一直线，该直线替代了在第一实施例中所使用的切线来用于获知所述第二偏置值。能够将温度模型的公差的在图2中所示出的温度T₊和T_-用作取样温度。替换地，也能够使用在高压温度T₁₄₁之上和之下的任何其它的温度。

Claims (10)

1.用于适配在机动车的燃料直喷系统（1）的低压区域（13）中的燃料压力p的方法，该方法包括下述的步骤：

-获知在所述燃料直喷系统（1）的高压泵（141）中的高压温度T₁₄₁，

-将所述低压区域（13）中的燃料压力p设定到一个值上，在该值下，参考燃料在高压温度T₁₄₁下处于液相中，

-使所述低压区域（13）中的燃料压力p下降，直到所述燃料直喷系统（1）的所述高压泵（141）的推送功率的下降由于所述燃料直喷系统（1）的分配管（142）中的压力下降被检测到，

-以能够应用的第一偏置值O₁提高所述低压区域（13）中的燃料压力p，

-使所述低压区域（13）中的燃料压力p以第二偏置值O₂提高到一个被适配的燃料压力p_adap上，其中，与额定压力p_soll的温度相关的变化相关地选择所述第二偏置值O₂，在该额定压力下，所述参考燃料处于液相中。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高压温度T₁₄₁是位于所述高压泵（141）中的燃料（111）的温度，或者是这样的温度，该温度与处于所述高压泵（141）中的燃料（111）的温度成比例。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，借助于温度模型来获知所述高压温度T₁₄₁，并且与温度模型的公差相关地来应用所述第一偏置值O₁。

4.按照权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，为多个不同的高压温度T₁₄₁重复该方法，并且从对应被适配的燃料压力p_adap中获知被适配的燃料压力p_adap的温度相关性。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，直到下次用燃料（111）来装填所述机动车，将所述低压区域（13）中的压力p与所述高压温度T₁₄₁相关地设定到一个值上，该值从被适配的燃料压力p_adap的获知的所述温度相关性中得出。

6.按照权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，与在所述高压温度T₁₄₁下的所述额定压力p_soll的温度相关的变化根据温度T的一阶导数dp_soll/dT相关地选择所述第二偏置值O₂。

7.按照权利要求1到5中任一项所述的方法，其特征在于，与所述额定压力p_soll的温度相关的变化在两个取样温度之间的斜率相关地选择所述第二偏置值O₂，其中，第一取样温度T₊大于所述高压温度T₁₄₁并且第二取样温度T_-小于所述高压温度T₁₄₁。

8.计算机程序，该计算机程序被设置用于执行按照权利要求1到7中任一项所述的方法的每个步骤。

9.能机器读取的存储介质，在该存储介质上储存了按照权利要求8所述的计算机程序。

10.电子控制器（2），该电子控制器被设置用于，借助于按照权利要求1到7中任一项所述的方法来适配机动车的燃料直喷系统（1）的低压区域（13）中的燃料压力p。