CN106988911A - 用于控制内燃机的燃料配给系统的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制内燃机的燃料配给系统的方法，其中，所述燃料配给系统包括输送泵和高压泵，在内燃机的启动时升高所述输送泵的操控信号，并且获取下述操控信号：在该操控信号下限压阀响应。

Description

用于控制内燃机的燃料配给系统的方法和装置

技术领域

本发明以根据独立权利要求的前序部分的装置和方法为出发点。

背景技术

从DE 198 53 823 A1中已知一种用于操控内燃机的燃料配给系统的方法。所述燃料配给系统包括输送泵和高压泵。所述输送泵将燃料从燃料储备容器（Vorratsbehälter）通过低压区域输送至高压泵处。所述高压泵将燃料输送进高压区域中，所述高压区域尤其是包括所谓的轨。从所述轨处，燃料到达所述内燃机的单个燃烧室的喷射器（Injektor）。

对于现今在量产中使用的系统来说，所述燃料配给系统由低压系统和高压系统组成。在此，优选使用被预控制的低压系统，该被预控制的低压系统由于成本的原因没有在所述低压区域中的压力传感器的情况下也必定够用了。在这些系统中人们要指出的是：因为不存在压力传感器的压力信息，所以应用一种针对所述输送泵的预控制。由于尤其是输送泵的不同的公差的原因以及不同的其它边界条件的原因，这种取决于压力和/或输送量的预控制是有缺陷的，并且因此没有准确地提供期望的低压。

由于强度、磨损和功能性的原因，由所述低压系统供给的所述高压泵必然需要一定的预压力（Vordruck），该预压力必须部分地明显处于所使用的燃料的蒸汽压力（Dampfdruck）之上。为了避免可能的压力下溢或者说压力低于额定值（Druckunterschreitung），所述公差必须在所述预控制中予以前置（vorhalten）。在量产中，这导致平均来说被过度提高的预压值。因为通过所述输送泵进行的低压生成需要车载电网的能量，所以这种方法对于车辆的燃料消耗来说由于公差前置（Toleranzvorhalt）的原因不是最优的。

发明内容

带有独立权利要求特征的、根据本发明的方法相应地具有下述优点：能够对于样本公差（Exemplartoleranzen）进行比较，并且借此能够导致对能量的显著节约。

根据本发明设置的是，在内燃机启动时，提高所述输送泵的操控信号，并且获取下述操控信号：在该信号时限压阀响应。所述被获取的操控信号（在该被获取的操控信号时所述限压阀响应）被用于修正针对所述输送泵的操控信号。

在此，所述修正能够构造为适应（Adaption）。获取下述操控信号：在该操控信号时，当前的泵的限压阀打开。将这个操控信号与下述操控信号进行比较：在该操控信号时，在标称泵中的限压阀打开。从所述两个操控信号的比较出发，计算出一种针对所述操控信号的修正值。优选的是，所述修正值对应于所述差值。一种适配时，综合特性曲线值以这个修正值为幅度进行修正。替代方案是，所述操控信号也能够直接利用所述修正值进行修正。

如果以在高压区域中的压力为出发点识别出了所述限压阀的响应或者说运行（ansprechen），那么这就是特别有利的。这具有下述优点：不需要附加的传感器。

在一种特别有利的实施方式中设置的是，在开始时，将所述操控信号设置在基值（Basiswert）上，并且以这个基值为出发点进行升高。借此，加速了所述方法的完成。

通过在从属权利要求中列举的措施，实现了在独立权利要求中给出的装置的、有利的改型方案和改进方案。

在另一方面，本发明涉及一种新的、带有处理指令的程序代码（Verarbeitungsanweisung），用于建立能够在控制装置上运行的计算机程序，尤其是带有编译指令（Compilieranweisung）和/或链接指令（Verlinkungsanweisung）的源代码，其中，如果所述程序代码根据所述处理指令转换（也就是尤其是编译和/或链接）为一种能够运行的计算机程序，那么所述程序代码就给出用于实施所描述的方法中的一种方法的所有步骤的计算机程序。尤其是，这种程序代码能够由下述源代码（Quellcode）给出：所述源代码例如能够从在互联网中的服务器处下载。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出，并且在接下来的描述中进一步被阐述。附图示出：

图1：燃料配给系统的基本原件；

图2：不同的、在时间上描绘的量；和

图3：用于阐明根据本发明的设置方案的流程图。

具体实施方式

在图1中示出了燃料配给系统（Kraftstoffzumesssystem）的基本的元件。在图1中，输送泵（Förderpumpe）以100标记。所述输送泵将燃料从储备容器110输送至高压泵120处。所述高压泵120在高压区域中建立压力。尤其是，所述高压区域包括压力存储器（Druckspeicher），该压力存储器也称为“轨”（Rail）130。另外，在所述高压区域中布置了压力传感器140。从所述轨130处，燃料通过所述喷射器150进入到所述内燃机的燃烧室中。通过控制装置160对压力建立（该压力建立通过所述高压泵120、所述喷射器150的打开和关闭以及所述输送泵100的功率输出来进行）进行控制。这个控制装置160也分析所述压力传感器140的输出信号。

在所述输送泵100和所述高压泵120之间的区域称为低压区域。这个低压区域通过限压阀170与所述储备容器110连接。

优选的是，以电来驱动所述输送泵，并且由所述控制装置160给所述输送泵施加一种脉冲宽度调制的（Pulsweitenmodulierte）信号。所述输送泵在所述低压区域中扩增了一定的燃料压力。如果该燃料压力超过了确定的值，那么所述限压阀170就会将所述至燃料储备容器110的连接打开。这首先是在下述背景下进行：在确定的运行状态中，在所述低压区域中没有进行非故意的压力建立。这是例如在关闭所述内燃机时的情况，在该情况下，由于所述燃料的加热，在所述低压区域中的压力可能剧烈地升高。

所述高压泵120在所述轨130中建立一种相应地对于喷射来说需要的压力。由所述高压泵120输送的燃料量和因此在所述轨中的压力能够通过用所述控制装置160对所述高压泵进行的相应的操控来调整。

在所述控制装置中实施了一种综合特性曲线（Kennfeld），在该综合特性曲线中根据不同的运行特征值来存放一种占空比（Tastverhältnis），利用该占空比操控所述输送泵100，以便来输送所述相应需要的燃料量，或者在所述低压区域中建立相应的压力。在所述综合特性曲线中，至少根据所述期望的、待输送的燃料量来存放所述操控信号、尤其是所述占空比。在有利的实施方式中，还能够对于所述综合特性曲线设置其它的输入值（Eingangsgröße）。

由于公差的原因，在同样的操控信号时，不同的输送泵输送不同的输送量。现在，根据本发明地设置为：借助于一种适应方法（Adaptionsverfahren）或者表现出特征的方法（Charakterisierungsverfahren）来获取或估计所述输送泵的公差。借助于对公差的认识(这对于下述知识是有意义的：所述输送泵比标称泵提供了更多的还是更少的压力或者输送量)，能够对所述输送泵的操控相应地进行优化，而不必使所述泵具有较大的前置量地进行设计。与纯粹地被预先控制的系统相比，通过所述输送泵的、改进了的预控制，在同时更低的操控功率时，还能够更好地遵照在所述低压循环（Niederdruckkreis）中的、所期望的额定压力。

这种用于描述特征的和用于公差获取（Toleranzerfassung）的方法如下述那样地实施。在所述内燃机启动之后，尤其是在所述内燃机的、较长时间的停机之后，如果在所述低压区域中的压力下降到了环境压力，那么就缓慢地升高对于所述输送泵的操控，以便使得所述输送泵的功率就缓慢地升高。这优选通过占空比（利用该占空比来操控所述输送泵）的缓慢升高来实现。优选的是，所述占空比斜坡形地升高。所述占空比的这种升高和由此所述泵的输送功率的这种升高的结果是，在所述高压区域中的压力也以与如同在所述低压区域中相类似的方式升高。在所述高压区域中的压力升高通过所述压力传感器140进行分析。

在所述输送泵的操控升高时，在所述低压区域中的压力缓慢地升高，直至达到所述限压阀170的打开压力的压力。从这个时刻开始，在所述低压区域中的压力不再升高。这导致的结果是，在所述高压区域中的压力也不再升高，因为所述限压阀溢流了，并且额外的输送量通过所述限压阀运出到了油箱（Tank）中。在在所述高压区域中的压力的、在时间上的变化过程中，所述限压阀的这种打开通过在所述压力信号中的弯折（Knick）来示出。根据本发明，在在所述高压区域中的压力的、在时间上的变化过程中的这种弯折被识别出来。

对于所述限压阀的溢流来说所必需的输送量是已知的。所述时刻（在该时刻所述限压阀打开）并因此所述占空比（在该占空比下所述限压阀打开）通过对在所述高压区域中的压力变化过程进行的分析来获取。因此，下述占空比是已知的：在该占空比下输送一种确定的输送量。由此，给出了在输送量和占空比之间的关系的特征曲线（Kennlinie）借助于这个测量值进行标准化或者校准。

在最简单的情况下，设置下述方法。如果对于所述限压阀的打开所必需的占空比大于针对标称泵的、存储在软件中的值，那么所述输送泵就比所述标称泵低效。在这种情况下，就给针对所述占空比的值添加一种确定的值，以便所述输送泵输送更多的燃料。在使用了对于所述占空比的预先规定量（Vorgabe）的综合特性曲线的情况下，进行了所述综合特性曲线值的、朝向更大的占空比的推移。

如果相反地所必需的占空比小于在标称泵中的情况，那么所述输送泵就较好地输送，并且内置的（verbauten）样本是较好地进行输送的燃料泵。在这种情况下，从针对所述占空比的值中减去一种确定的值，以便所述输送泵输送更少的燃料。在使用了一种对于所述占空比的预先规定量的综合特性曲线的情况下，进行了所述综合特性曲线值的、朝向更小的占空比的推移。

通过所述占空比（在该占空比时所述限压阀溢流）与所述标称泵的标称占空比的距离，也能够得出关于在分散带（Streuband）中的公差位置的结论。借此，所述输送泵的预控制得以补偿。举例来说，这借此进行：计算出在所述限压阀打开时的占空比与所述标称泵打开时的占空比之间的差。以这个值为幅度，随后，针对所述占空比的综合特性曲线优选相加地进行修正。

为了使得所述表示出特征的方法能够更快速地进行，在已被改进的实施方式中进行了下述设置：不是纯粹斜坡形地构造所述占空比，而是这样设置—首先跳跃形地升高至所述占空比的一种基值TVB。这个基值TVB如此来选取，使得借此达到的输送量还不会导致在所述轨中的压力升高。只有这样才对所述占空比设置了一种线性的斜坡，以便获取所述弯折点。

在压力变化过程中的所述弯折点的识别能够相对简单地通过在时间上求出导数的轨压力信号DP来实现。如果所述求出导数的信号低于一种预先设置的极限值PS，那么就识别出了所述弯折点。所述输送泵的特征描述和所述输送泵的公差的确定仅在下述程度上实现：所述限压阀和其余部件的精度是如何调节的，以及这个构件具有何种公差。一般来说，所述限压阀的公差但是明显地小于所述输送泵的公差，它们主要由电动机的公差和泵元件的公差组成。

所述建议的方法在此对带有传统地整流的马达的输送泵进行了描述，所述传统地整流的马达一般通过带有可变占空比的、脉冲宽度调制的信号进行操控。在此，通过所述占空比来调整通过所述输送泵的电流，并且因此调整所述电动机的大致的转速。但所述方法对于电整流的电动机（elektrisch Kommutierter Elektromotor）、所谓的BLDC马达同样也是良好地适合的。这通过一种转速预先规定量进行操控。如果所述受到预控制的斜坡不是以所述占空比而是仅仅以预先规定量的转速进行操控，并等效地通过所述转速来实施关于公差识别（Toleranzerkennung）的分析，那么所述建议的方法就在那里类似地运作。

在图2中示出了在时间t上的不同的信号。在图2a中示出了在时间上的所述操控信号TV，在图2b中示出了在所述高压区域中的压力P，并且在图2c中示出了已被求取导数的压力DP。在图2中，示出了改进的实施方式，在该实施方式中，在开始时就对所述输送泵施加占空比TVB。该占空比如此选择，从而确保仍不进行所述高压泵的输送。在这个时刻，在高压区域中的压力P对应于在低压区域中的压力。从时刻tb开始，所述占空比和因此针对所述输送泵的操控信号开始升高。与此同时，在所述高压区域中的压力P同样开始升高。在时刻tk，达到了在所述低压区域中的一种下述的压力：在该压力时所述限压阀打开。即使在所述占空比进一步升高时，在所述高压区域中的压力也保持在它的、已达到的值PK上。这个时刻称为tk，并且相应的占空比称为TVK。

在图2c中示出的、关于所述压力DP的导数的信号是大致示意性地示出的，并且非常抽象的。直至所述时刻tb，所述压力几乎不变，并且第一阶导数呈现数值零。从时刻tb开始，开始了线性的压力升高，并且所述导数升高至被提高的值。在时刻tk（在该时刻时所述压力升高停止），所述压力信号的导数值再次下落至数值零。

在图3中基于流程图阐明了根据本发明的设置方案。在第一步骤300中开始所述程序流程。第一查询310检查，是否存在下述运行状态：在该运行状态时，能够或者应当实施所述方法。这尤其是下述情况：当内燃机仍然停止，并且应当在短时间内进行启动时。优选的是，在启动所述内燃机之前实施所述方法。通常的方法如此设置：如果驾驶员有意启动车辆，就使得所述压力建立早已通过所述预输送泵来进行。这例如通过对车门接触开关的分析识别出来。优选在所述启动之前的这种压力建立期间实施这种方法。如果不存在这样的状态，那么就重新进行查询310。如果识别出了这种状态，那么就在步骤315中设置一定的操控信号。这种操控信号tvb如此选取，使得所述泵早已输送，但是所述高压泵还不能够实施压力建立。在接下来的步骤320中，所述操控信号斜坡形地升高。举例来说，这借此来得以确保：在每个程序过程中，将所述占空比以一种确定的值的幅度提高。如果查询325识别到：一种压力升高开始了，那么就进行步骤330。如果没有识别出压力升高，那么就通过进一步升高所述占空比的方法，重新进行步骤320，。

在步骤330中检查，所述限压阀是否打开了。这优选通过对于压力信号的分析来进行。在此检查，所述压力信号是否具有弯折。在最简单的实施方式中，这借此来进行：检查轨压力的变化是否小于阈值ps。如果查询335识别到这个判断标准满足了，那么就进行步骤345。如果这没有被识别出来，那么就在步骤320中进一步升高所述占空比。在步骤340中，所述占空比TVK被存储，在该占空比TVK时所述限压阀的打开被识别出来。在步骤350中，所述阀打开时的占空比TVK与一种标称的输送泵打开所述限压阀时的占空比进行比较。从这个比较出发，确定出用于修正所述操控信号的修正值。在接下来的步骤360中，所述程序结束。

Claims (9)

1.用于控制内燃机的燃料配给系统的方法，其中，所述燃料配给系统包括输送泵和高压泵，在所述内燃机启动时升高所述输送泵的操控信号，并且获取下述操控信号：在该操控信号时一种限压阀响应，并且使得所获取到的操控信号被用来修正针对所述输送泵的操控信号，在该获取到的操控信号时所述限压阀响应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从在高压区域中的压力出发识别出所述限压阀的响应。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果在所述高压区域中的压力的变化过程具有弯折，那么就识别出所述响应。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述操控信号在开始时设置在基值上，并且以这个基值为出发点进行升高。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述操控信号斜坡形地升高。

6.计算机程序，该计算机程序构造用于：实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法中的一个方法的所有步骤。

7.可机读的存储介质，在该存储介质上存储了根据权利要求6所述的计算机程序。

8.控制装置，该控制装置构造用于：实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法中的一个方法的所有步骤。

9.带有处理指令的程序代码，该处理指令用于建立能够在控制装置上运行的计算机程序，其中，如果将它们根据所述处理指令转换为能够运行的计算机程序，那么所述程序代码就生成了根据权利要求6所述的计算机程序。