CN105370423A - 用于控制间接喷射内燃发动机汽缸燃烧循环中喷射的方法 - Google Patents
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Abstract
提供用于控制内燃发动机(ICE)的喷射的方法,其中内燃发动机(ICE)具有间接燃料喷射系统(1),所述间接燃料喷射系统(1)包括多个喷射器(2)和在压力下将燃料供给到喷射器(2)的共轨(3);该控制方法包括获取喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率,以及控制所述喷射器(2)以便以两倍于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的喷射频率在压力下将燃料供给到相应的汽缸内。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制间接喷射内燃发动机的汽缸燃烧循环的喷射的方法。
背景技术
适于内燃热力发动机的间接燃料喷射系统,例如在PFI(PortFuelInjection,进气道燃料喷射)类型的情况下,通常包括多个喷射器,在压力下将燃料供给到喷射器的共轨,通过供应管道(其由各种材料制成并通常容纳在箱本身内部)将燃料从箱供给到共轨的低压泵,以及通常集成到低压泵内且将系统的压力维持在约4巴至6巴绝对压力下的压力调节器。所关注的情况是间接喷射系统,其不具有在共轨和燃料箱之间进行燃料再循环的装置。
此外,内燃热力发动机包括多个汽缸,每个汽缸容纳相应的活塞,活塞通过连杆机械地连接到发动机曲轴,以便将由汽缸内的燃烧所产生的力传递到曲轴本身,并且给每个汽缸提供相应的喷射器。
每个汽缸包括相应的火花塞,其穿过汽缸的顶板(ceiling)设置在中心位置内,并且被循环地激活,以便在每次压缩冲程末使得汽缸内的压缩气体进行点火。
控制单元与其它组件一起驱动火花塞以便导致每个汽缸内压缩气体的点火,并且控制单元包括存储器,一系列的映射图(Maps)存储在其中,所述映射图提供作为当前发动机点的函数的用于驱动火花塞的值。特别是,对于每个火花塞(即,对于每个汽缸)而言,存储在存储器中的映射图提供标准的点火提前。
喷射系统设有多个固有脉动频率,固有脉动频率取决于多个变量,诸如喷射系统的布局、制成喷射系统各种组件的材料以及燃料的特性。通常情况下,第一固有脉动频率是相当低的且等于约20赫兹至30赫兹。
当汽缸的相应喷射器的喷射频率等于固有脉动频率时,系统进入共振状态下,从而导致喷射系统内部的压力波被放大,并在共轨内产生正弦模式的压力。在这些情况下,共轨内的压力会以高达约+/-3巴的值波动,并且该波形是不可接受的,因为喷射器被供以与基准压力值(其通常在4.5巴至5.5巴之间)不同的压力,并且因此根据情况产生稀燃(1ean)或富燃(rich)的喷射。
特别是,已经发现,在喷射系统内,汽缸的相应喷射器的喷射趋于与共轨内压力的正弦波形的波谷同相。换言之,喷射器被供以相当低的压力以便使得能够针相应的汽缸进行喷射,从而产生稀燃的喷射。
为了防止喷射器被供以与基准压力不同的压力值(即,过低或过高)从而产生稀燃或者富燃的喷射,已经提出将阻尼器嵌入到喷射系统内,所述阻尼器配置成防止压力波的振幅过大从而导致喷射量中不能接受的不精确。但是,将阻尼器嵌入到喷射系统不具有经济优势。
发明内容
本发明的目的在于提供用于控制间接喷射内燃发动机的汽缸的燃烧循环喷射的方法,所述方法克服上述缺陷,并且同时实施起来容易和成本低。
根据本发明,提供用于控制间接喷射内燃发动机的汽缸的燃烧循环喷射的方法,其中内燃发动机包括间接燃料喷射系统,所述间接燃料喷射系统进而包括多个喷射器和在压力下将燃料供给到喷射器的共轨;该控制方法包括获取喷射系统的对应于喷射器的主要受迫振动频率(mainforcingfrequency)的第一临界固有脉动频率,以及控制所述喷射器以便以两倍于喷射系统的第一临界固有脉动频率的喷射频率在压力下将燃料供给到进气管,所述进气管将共轨连接到相应的汽缸。
附图说明
现在将参照附图对本发明进行描述,附图示出本发明实施例的一些非限制性示例,其中:
-图1示出适于间接喷射内燃发动机的共轨类型的间接燃料喷射系统的示意图,其设有实施根据本发明方法的控制单元;
-图2a)和图2b)分别示出根据现有技术的图1所示发动机的共轨内压力波形和汽缸喷射方案的示意图;
-图3a)和图3b)分别示出根据现有技术的共轨内压力波形的示意图和根据由图1的控制单元所实施的控制方法的第一变型的图1所示发动机汽缸的喷射方案的示意图;
-图4a)和图4b)分别是根据现有技术的共轨内压力波形的示意图和根据由图1的控制单元所实施的控制方法的第二变型的图1所示发动机汽缸的喷射方案的示意图;以及
-图5表示在燃烧循环期间使用和不使用校正策略的对间接喷射内燃发动机的每个汽缸所喷射的燃料量。
具体实施方式
在图1中,在适于内燃热力发动机(ICE,internal-combustionheatengine)的间接燃料喷射系统,例如在PFI(进气道燃料喷射)类型的情况下,作为整体由附图标记1标示,其不具有在共轨和燃料箱之间进行燃料再循环的装置。
间接喷射系统1包括多个喷射器2(具体是四个喷射器2),以及在压力下将燃料供给到喷射器2的共轨3。间接喷射系统1还包括通过供应管道10将燃料从箱9供给到共轨3的低压泵8。
此外,内燃热力发动机ICE包括若干汽缸(未示出),其优选是偶数,汽缸成行布置且每个汽缸容纳相应的活塞,活塞通过连杆机械地连接到发动机曲轴,以便将由汽缸内的燃烧所产生的力传递到曲轴本身,并且给每个汽缸提供相应的喷射器2。喷射是间接类型的;换言之,每个喷射器2在将共轨3连接到相应汽缸的进气管内设置在相应汽缸的上游,并且燃料不直接引入到相应汽缸内的燃烧室内,而是经由喷射器2在相应进气门的上游被雾化,优选在将共轨3连接到每个汽缸的进气管内被雾化。
此外,每个汽缸包括相应的火花塞(未示出),其被循环地激活以便在每次压缩冲程末使得汽缸内的压缩气体进行点火,且优选地穿过汽缸的顶板布置在中心位置内。
控制单元7与其它组件一起驱动火花塞以便导致每个汽缸内压缩气体的点火。控制单元7包括存储器,一系列的映射图存储在其中,所述映射图提供根据作为当前发动机点的函数的用于驱动火花塞的值;特别是,对于每个火花塞(即,对于每个汽缸)而言,存储在存储器中的映射图提供标准的点火提前。
每个汽缸(在随后的处理中将仅详细地描述其中之一)的整个燃烧循环由相继的四个冲程构成:进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程和排气冲程。在每个燃烧循环末,发动机轴已完成两次完整的旋转,即由此进行了720°的旋转。如已知的那样,在进气冲程中,活塞初始处于上止点且下降到下止点,从而在汽缸内产生负压,当相应的进气门打开时,负压回吸空气和燃料,发动机轴进行半圈旋转并覆盖从0°到180°的角度。在压缩冲程中,活塞上升直到上止点,压缩汽缸内的空燃混合物,从而导致压力和温度的上升,并且发动机轴进行半圈旋转(以便完成发动机轴4的第一次完整旋转),覆盖从180°至360°的角度。在膨胀冲程中,火花塞的电极触发火花,其点燃汽缸内的空燃混合物以便引起合适的燃烧,其是燃烧循环中唯一产生有用功的冲程,除此之外还产生温度和压力的升高。活塞从上止点被推动到下止点,从而发动机轴进行半圈旋转并覆盖从360°到540°的角度。最后,在排气冲程中,活塞再次上升到上止点,以便将燃烧废气通过相应的排气门排出,所述燃烧废气被引入到排气管内,发动机轴进行半圈旋转(以便完成所述发动机轴的第二次完整的旋转),并覆盖从540°到720°的角度。
在初始步骤中,在控制单元7内确定并存储作为当前发动机点函数的喷射结束角度EOI(end-of-injectionangle)的可接受值的多个区间。由于在压缩冲程中,活塞起初处于下止点处并上升到上止点,喷射结束角度EOI的几度角度的误差(即,如果喷射结束太晚)会存在潜在的危险。
根据图2中所示的内容,同一汽缸发生的两次相继的喷射间相距发动机轴的两次完整旋转,换言之,发动机轴旋转了720°。在发动机轴的两次完整旋转期间(即,在发动机轴旋转720°的期间),四个喷射器2给相应的四个汽缸喷射燃料。特别是,四个喷射器2以等于发动机轴旋转180°的周期T给相应的四个汽缸喷射燃料。
喷射系统设有多个固有脉动频率,固有脉动频率取决于多个变量,诸如喷射系统1的布局,制成喷射系统1各种组件的材料,以及燃料的特性;通常情况下,第一固有脉动频率是相当低的且等于约20赫兹至30赫兹。
当汽缸的相应四个喷射器的喷射频率等于固有脉动频率时,系统进入共振状态下,从而导致喷射系统1内部的压力波被放大,并在图2a中所示的共轨3内产生正弦模式的压力。在这些情况下,共轨内的压力会以高达约+/-3巴的值波动。
根据图2b中所示的示例,内燃热力发动机ICE包括四个汽缸,其中汽缸的点火顺序以及因此四个汽缸的相应喷射器2的喷射顺序由序列1,3,4,2限定。四个喷射器2以等于发动机轴旋转180°的周期T给相应的四个汽缸喷射燃料。
通过实验已经发现,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率时(即,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发第一固有脉动频率,从而使得喷射系统1内的压力波被放大时),四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射趋于与共轨3内压力的正弦波形的波谷同相。换言之,四个喷射器2被供以相当低的压力值(在2.5巴至3.5绝对压力的区域内)以便给相应的四个汽缸提供喷射,从而产生稀燃的喷射。根据图5所示的内容,通过实验已经发现,每个喷射器2能够喷射质量约为36毫克的燃料。
在下文描述的是由控制单元7所实施的策略,以便控制间接喷射内燃发动机ICE汽缸的燃烧循环的喷射。
控制单元7配置成防止四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率;换言之,控制单元7配置成使得四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率将不会激发共振频率(即,第一固有脉动频率),激发共振频率将导致喷射系统1内的压力波被放大。控制单元7配置成使得四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发的频率不同于第一固有脉动频率。
特别是,控制单元7配置成使得四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发的频率两倍于喷射系统1的第一固有脉动频率。
根据第一实施例,控制单元7配置成改变周期T′,其是燃烧循环的四个喷射器2的两次相继喷射之间的时间间隔。
特别是,设想的策略是增加或减小周期T′,其是燃烧循环的四个喷射器2的两次相继喷射之间的时间间隔。
此外根据图3b中所示的变型,汽缸的点火顺序以及因此四个汽缸的相应喷射器2的喷射顺序由序列1,3,4,2限定。
根据一个优选的变型,控制单元7配置成减小周期T′,其是汽缸1和3的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔,且控制单元7配置成减小周期T′,其是汽缸4和2的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔。因此,控制单元7配置成增加周期T′,其是汽缸3和4的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔。根据优选的变型,汽缸1和3的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′等于为汽缸4和2的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′,且优选等于发动机轴旋转90°的时间。
根据图3b中所示的内容,在汽缸1中开始喷射的时刻被延迟时间间隔Δ延′,以及在汽缸3中开始喷射的时刻被提前时间间隔Δt″,以使得汽缸1和3的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′等于发动机轴旋转90°的时间。
类似地,在汽缸4中开始喷射的时刻被延迟时间间隔Δt*,以及在汽缸2中开始喷射的时刻被提前时间间隔Δt**,以使得汽缸4和2的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′等于发动机轴旋转90°的时间。
根据第一变型,时间间隔Δt′等于时间间隔Δt*,因此,时间间隔Δt″等于时间间隔Δt**。应当指出的是,控制单元7配置成验证四个汽缸每一个的喷射结束事件是否包括在作为当前发动机点函数的喷射结束角度EOI的可接受值的区间内。
对于其中每个汽缸的整个燃烧循环由相继的四个冲程(即,发动机轴的两次完整的旋转,等于720°)获得的内燃发动机ICE而言,通过应用下面的公式计算得出在两次相继喷射之间的角度偏移:
Δα=720/N[1]
其中:
Δα是两次相继喷射之间的角度偏移(以发动机的度数表示);以及
N是内燃发动机ICE的汽缸数目。
在发动机ICE包括四个汽缸的情况下,显然两次相继喷射之间的角度偏移等于各个汽缸的燃烧循环的上止点(TDC)之间的角度偏移。
对于其中每个汽缸的整个燃烧循环由相继的四个冲程(即,发动机轴的两次完整的旋转,等于720°)获得的内燃发动机ICE而言,在两次相继喷射之间的时间偏移通过应用下面的公式代替地计算得出:
Δt=120/(rpm·N)[2]
其中:
Δt为两次相继喷射之间的时间偏移(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
N是内燃发动机ICE的汽缸数目。
如在前面的处理中已经看到的那样,最临界的情况表示为出现下述状态,即四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率(即,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发第一固有脉动频率),第一固有脉动频率例如等于约20赫兹30赫兹。
换言之,最临界的情况表示为出现下述状态,即两次相继喷射之间的时间偏移Δt(以秒表示)等于共轨3内压力的正弦波形的周期T。通过用共轨3内压力的正弦波形的周期T代替公式[2]中的两次相继喷射之间的时间偏移Δt(以秒表示),由此根据以下公式可确定内燃发动机ICE的临界转速rpmc:
rpmc=120/T·N[3]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpmc是内燃发动机ICE的临界转速;以及
N是内燃发动机ICE的汽缸数目。
根据一个优选的变型,控制单元7配置成使得汽缸1和3的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′和汽缸4和2的汽缸对的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T′(即,两次相继喷射之间的时间偏移Δt)将等于共轨3内压力的正弦波形的周期T的一半。可通过换算公式[1]和[2]来计算两次相继喷射之间的角度偏移Δα′(以发动机度数表示),由此:
120/(rpm·Δt)=720/Δα′[4]
其中:
Δt为两次相继喷射之间的时间偏移(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα′是两次相继喷射之间的角度偏移。
因此,我们得到:
Δα′=Δt·(rpm·6)[5]
其中:
Δt为两次相继喷射之间的时间偏移(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα′是两次相继喷射之间的角度偏移。
因为在这种情况下,两次相继喷射之间的时间偏移Δt(以秒表示)等于共轨3内压力的正弦波形的周期T的一半,通过代入上式[5]中,我们得到:
Δα′=T/2·(rpm·6)[6]
Δα′=3·T·rpm[7]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα′是两次相继喷射之间的角度偏移。
到目前为止所述的策略可由控制单元7有利地实施,直到相应相应四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率为第一固有脉动频率的两倍为止。
换言之,到目前为止所述的策略可由控制单元7有利地实施,直到内燃发动机ICE的转速等于内燃发动机ICE的临界转速rpmc的两倍为止。因此,可通过应用下面的公式来确定所述内燃发动机ICE的极限转速rpmL:
rpmL=2·rpmc=240/T·N[8]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpmc是内燃发动机ICE的临界转速;
rpmL是内燃发动机ICE的极限转速;以及
N是内燃发动机ICE的汽缸数目。
根据图5中所示的内容,通过实验已经发现,根据第一实施例,每个喷射器2能够喷射的燃料的质量包括在40毫克至42.5毫克之间。
根据第二实施例,控制单元7配置成用于增加针对每个汽缸和针对每个燃烧循环所进行的喷射次数,从而保持针对每个汽缸和针对每个燃烧循环燃料喷射的燃料量恒定。
此外根据图4b中所示的变型,汽缸的点火顺序以及因此四个汽缸的相应喷射器2的喷射顺序由序列1,3,4,2限定。
根据一个优选的变型,控制单元7配置成防止四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率。换言之,控制单元7配置成使得四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率将不会激发共振频率(即,第一固有脉动频率),激发共振频率将导致喷射系统1内的压力波的放大。控制单元7配置成使得适于四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发的频率不同于第一固有脉动频率,以抑制喷射系统1内的压力波。
特别是,控制单元7配置成使得四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发的频率为喷射系统1的第一固有脉动频率两倍。
根据第一实施例,控制单元7配置成改变四个喷射器2的两次相继喷射之间的时间间隔的周期T*,特别是通过使得每个汽缸和每个燃烧循环进行部分喷射来进行改变。通过改变每个汽缸和每个燃烧循环所进行的喷射次数,可以改变两次相继部分喷射之间的周期T*,因此改变四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率,以便防止四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率的情况(即,四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发第一固有脉动频率,从而使得喷射系统1内压力波被放大的情况)。
特别是,四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率为第一固有脉动频率的两倍。换言之,控制单元7驱动喷射器2,以便进行两次部分喷射,从而在压力下以喷射系统1的第一固有脉动频率两倍的喷射频率将燃料供给到相应汽缸内。
根据第一实施例,在同一汽缸的两次相继部分喷射之间保持时间偏移T*(以秒表示),其等于共轨3内压力的正弦波形的周期T的一半(以秒表示)。
根据第二实施例,在一个汽缸的最后一次部分喷射和下一个汽缸的第一次部分喷射之间保持时间偏移T*(以秒表示),其等于共轨3内压力的正弦波形的周期T的一半(以秒表示)。
控制单元7配置成根据发动机点和内燃发动机ICE的转速rpm,在第一实施例和第二实施例之间进行选择(例如,对于在内燃发动机ICE的临界转速rpmc和内燃发动机ICE的极限转速rpmL之间所包括的内燃发动机ICE的转速rpm而言,优选在一个汽缸的最后一次部分喷射和下一个汽缸的第一次部分喷射之间保持时间偏移T*,以防止过度的时间偏移,并且因此防止同一汽缸的燃烧循环的两次相继部分喷射之间的过度角度偏移)。
在这两种情况下,通过保持两次相继局部喷射之间的时间偏移(以秒表示)等于共轨3内压力的正弦波形的周期T的一半(以秒表示),我们利用公式[7]得到由以下公式给出的两次相继部分喷射之间的角度偏移Δα″:
Δα″=3·T·rpm[9]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα″是两次相继部分喷射之间的角度偏移。
根据该第二变型,重要的是将控制单元7配置成考虑到由于在每个汽缸的燃烧循环中进行的部分喷射而打开和关闭喷射器2而引入的延迟。
根据图5中所示的内容,通过实验已经发现,根据第二实施例,每个喷射器2能够喷射的燃料的质量在41毫克至42毫克之间。
在前述处理中,已经明确参照的是喷射系统1的多个固有脉动频率是已知的情况。
在下文中描述的是实施为确定喷射系统1固有脉动频率的策略。
应当指出的是,喷射系统1的固有脉动频率可作为多个参数的函数来变化,其中多个参数中例如是:间接喷射系统1的布局(特别是,供应管道10的长度);制成供应管道10的材料;供应管道10的直径;所使用的燃料的类型;所使用的燃料的温度;以及间接喷射系统1的温度,通常情况下间接喷射系统1的组件(共轨3、低压泵8、供应管道10)的温度。
考虑到涉及相当数目的变量并考虑到喷射系统的热状态在确定喷射系统1的固有脉动频率中起到重要作用,能够使用可靠的策略确定喷射系统1的固有脉动频率是极其重要的。
根据第一实施例,控制单元7配置成借助于通过一系列的尝试识别“最差状态”来确定喷射系统1的固有脉动频率,“最差状态”即四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发第一固有脉动频率,从而使得喷射系统1内的压力波被放大并在共轨3内产生正弦模式压力的状态。特别是,控制单元7配置成通过四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射在内燃发动机ICE的恒定转速rpm的状态下的逐渐偏移来确定喷射系统1的固有脉动频率。
因为,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率等于第一固有脉动频率时(即,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率激发第一固有脉动频率,从而使得喷射系统1内的压力波被放大时),四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射趋于与共轨3内压力的正弦波形的波谷同相并趋于产生稀燃的喷射,控制单元7预先布置成通过观察滴度(titre)的偏差来识别其中以最差(即,最稀燃)状态执行喷射的状态。控制单元7预先布置成识别对应于最差(即,最稀燃)状态的两次相继喷射之间的角度偏移Δα,所述最差状态对应于四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率与第一固有脉动频率相同,从而使得喷射系统1内的压力波被放大并在共轨3内产生正弦模式压力的状态。特别是,通过在公式[5]进行代入,我们通过应用以下公式得到共轨3内压力的正弦波形的周期T(以秒表示):
T=Δα/(rpm·6)[10]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα是两次相继喷射之间的角度偏移,所述两次相继喷射对应于最差(即,最稀燃)状态。
根据第二实施例,控制单元7配置成借助于通过一系列的尝试识别“最佳状态”来确定喷射系统1的固有脉动频率,“最佳状态”即四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率为第一固有脉动频率的两倍,从而导致喷射系统1内的压力波逐渐减少并抑制共轨3内压力的正弦波形的情况。特别是,控制单元7配置成通过四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射在内燃发动机ICE的恒定转速rpm的状态下的逐渐偏移来确定喷射系统1的固有脉动频率。
因为,当四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率为第一固有脉动频率的两倍,从而导致喷射系统1内的压力波逐渐减少并抑制共轨3内压力的正弦波形时,四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射趋于与共轨3内压力的正弦波形的波谷反相,控制单元7预先布置成通过观察滴度偏差来识别以最佳(即,最不稀燃)状态执行喷射的情况。
控制单元7预先布置成识别对应于以最佳(即,最不稀燃)状态进行的喷射的两次相继喷射之间的角度偏移Δα,其中最佳状态对应于四个汽缸的相应四个喷射器2的喷射频率为第一固有脉动频率的两倍,从而导致喷射系统1内的压力波逐渐减少并抑制共轨3内压力的正弦波形的状态。特别是,通过在公式[7]进行代入,我们通过应用以下公式得到共轨3内压力的正弦波形的周期T(以秒表示):
T=Δα/(rpm·3)[11]
其中:
T是共轨3内压力的正弦波形的周期(以秒表示);
rpm是内燃发动机ICE的转速;以及
Δα是两次相继喷射之间的角度偏移,其中所述两次相继喷射对应于以最佳(即,最不稀燃)状态进行的喷射。
到目前为止所描述的由控制单元7所实施的策略呈现许多优势。首先,能够给喷射器提供与供应压力的基准值相差不多的压力值,从而防止产生稀燃或富燃的喷射。其次,上述的用于确定喷射系统1的固有脉动频率的策略是简单的且实施起来成本低。最后,到目前为止所述的策略可在现有的内燃发动机ICE的控制单元7中有利地实施,因为它们不需要任何物理改造并仅涉及控制单元7本身的适度计算能力。
Claims (11)
1.用于控制内燃发动机(ICE)的喷射的方法,其中内燃发动机(ICE)包括间接燃料喷射系统(1),所述间接燃料喷射系统(1)依次包括多个喷射器(2)和在压力下将燃料供给到喷射器(2)的共轨(3);该控制方法包括获取喷射系统(1)的对应于喷射器(2)的主要受迫振动频率的第一临界固有脉动频率,以及控制喷射器(2)以便以两倍于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的喷射频率在压力下将燃料供给到进气管,所述进气管将共轨(3)连接到相应的汽缸。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:控制所述喷射器(2),以便进行两次部分喷射,从而以两倍于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的喷射频率在压力下将燃料供给到进气管,所述进气管将共轨(3)连接到相应的汽缸。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:在同一喷射器(2)的到相应的进气管内的两次相继部分喷射之间保持时间偏移(T*)等于对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期(T)的一半,所述进气管将共轨(3)连接到相应的汽缸。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:在一个喷射器(2)的第二次部分喷射与下一个喷射器(2)的第一次部分喷射之间保持时间偏移(T*)等于对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期(T)的一半。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:控制一对喷射器(2)被相继地驱动,以提前和/或延迟喷射开始的时刻,以便以两倍于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的喷射频率在压力下将燃料供给到进气管,所述进气管将共轨(3)连接到相应的汽缸。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:控制一对喷射器(2)被相继地驱动,以便只有在喷射结束的时刻包括在作为当前发动机点函数的喷射结束角度(EOI)的可接受值的范围内时,才提前和/或延迟喷射开始的时刻。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述内燃发动机(ICE)的临界转速(rpmc)通过应用以下公式计算得出:
rpmc=120/T·N[3]
其中:
T是对应于喷射系统(1)的第一固有脉动频率的周期;
rpmc是内燃发动机(ICE)的临界转速;以及
N是内燃发动机(ICE)的汽缸数目。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述内燃发动机(ICE)的极限转速(rpmL)通过应用以下公式计算得出:
rpmL=2·rpmc=240/T·N[8]
其中:
T是对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期;
rpmc是内燃发动机(ICE)的临界转速;
rpmL是内燃发动机(ICE)的极限转速;以及
N是内燃发动机(ICE)的汽缸数目。
9.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括下述步骤:通过应用以下公式计算两次相继喷射之间的角度偏移(Δα″):
Δα″=3·T·rpm[9]
其中:
T是对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期;
rpm是内燃发动机(ICE)的转速;以及
Δα″是两次相继喷射之间的角度偏移。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的步骤包括以下子步骤:
识别对应于以最差状态进行的喷射的两次相继喷射之间的角度偏移(Δα),其中最差状态即最稀燃的状态;以及
通过应用以下公式计算对应于喷射系统(1)的第一固有脉动频率的周期(T):
T=Δα/(rpm·6)[10]
其中:
T是对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期(T);
rpm是内燃发动机(ICE)的转速;以及
Δα是对应于以最差状态进行的喷射的两次相继喷射之间的角度偏移,其中最差状态即最稀燃的状态。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,获取所述喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的步骤包括以下子步骤:
识别对应于以最佳状态进行的喷射的两次相继喷射之间的角度偏移(Δα),其中最佳状态即最不稀燃的状态;以及
通过应用以下公式计算对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期(T):
T=Δα/(rpm·3)[11]
其中:
T是对应于喷射系统(1)的第一临界固有脉动频率的周期(T);
rpm是内燃发动机(ICE)的转速;以及
Δα是对应于以最佳状态进行的喷射的两次相继喷射之间的角度偏移,其中最佳状态即最不稀燃的状态。
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