CN107407221B - 用于控制燃料配给的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于控制燃料配给的方法。基于所测量到的信号曲线来获知如下特征，所述特征表征阀的开关时间点。所述特征作为实际参量被输送给调节器。获知所述特征的标准，其中所述调节器考虑所述特征的标准。

Description

用于控制燃料配给的方法

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的类型的方法。本发明的主题也是一种计算机程序、一种机器可读的存储介质和一种控制仪器。

背景技术

由DE 43 08 811公知一种用于控制受电磁阀控制的喷射的方法和设备。在那里，通过分析流经负载的电流来确定电磁阀的开关时间点。对此，获知针对电流和时间点的离散的值对。两条拟合直线的交点限定了阀的开关时间点。该交点用作表征开关时间点的特征。尤其是以下时间点用作开关时间点，在所述时间点上有交点。

所获知的开关时间点被用于控制燃料配给。

通常，在内燃机中用于燃料配给的电磁阀受控制地来运行。接下来，电磁阀被称作阀。通常，阀是喷射器的重要的组成部分，所述喷射器根据对阀的操控来配给到燃烧室内或到进气道内的燃料。为了补偿在阀的打开行为和关闭行为中的喷射器个体的区别，也使用经调节的方法。在所述方法中，检测阀的打开时间点和/或关闭时间点，而且将所述打开时间点和/或关闭时间点或从所述打开时间点和/或关闭时间点推导出的参量调整到预先给定的值上。

优选地，阀的打开持续时间被用作针对调节的实际参量和目标参量。所述打开持续时间是一时间段，在所述时间段期间阀被打开。所述时间段由对阀的操控持续时间和打开延迟时间以及关闭延迟时间来计算。打开延迟时间对应于操控开始与打开时间点的间隔。关闭延迟时间对应于来自操控结束与关闭时间点的间隔。

对于经调节的或经适配的运行来说重要的是对关闭时间点和打开时间点的确定。如下时刻被称作关闭时间点，在所述时刻，阀针到达它的座并且通过喷射器中断燃料流。如下时刻被称作打开时间点，在所述时刻，阀针通过喷射器释放燃料流。接下来，术语开关时间点被用于术语关闭时间点和打开时间点。

用于计算开关时间点的基础是在操控所述阀之后所测量到的电的信号。在这种情况下，例如可以使用施加在阀上的线圈电压或流经阀的电流。在开关时间点时，根据所测量到的信号曲线构造确定的特征，所述确定的特征通过适当的探测方法来获知。在根据上述现有技术的实施方式中，电流曲线具有折点。

根据阀的特性和边界条件，在边界条件的情况下运行阀，开关时间点的探测具有不同的品质或精确度。尤其是弹力、摩擦、磁路、粘合力和其它的参量确定阀的特性。压力、温度、介质特性、诸如粘性、目标量和其它的参量确定所述边界条件。

所使用的用于调整特征的调节器必须这样被设计，使得所述特征尽可能快地达到所希望的目标值，但是没有太剧烈地振动或变得不稳定。调节器的设计在此总是有妥协的，因为不仅必须利用明显的并且由此精确的而且必须利用微弱的并且由此更有缺陷的开关时间点来计算。如果在微弱的、也就是说有缺陷的开关时间点时选择大的调节器放大程度，那么这可能导致超调或者导致调节的不稳定。但是，另一当面，在明显的开关时间点时，大的调节器放大程度是值得期望的，由此快速的调整是可能的。

发明内容

具有本发明的特征的按照本发明的装置和按照本发明的方法与此相对地具有如下优点，即调节行为明显被改善。通过如下方式得到对调节行为的明显的改善，即微弱的并且由此可能有缺陷的开关时间点没有或者仅仅微弱地干涉到所述调节中。由此调节器振动由于各个偏差值可以通过在微弱的开关时间点时的经降低的调节放大程度避免或降低。同时，在明显的开关时间点时，大的调节放大程度并且由此快速的调整是可能的。

这例如通过如下方式来实现，对所测量到的信号曲线的附加的分析如下地进行，在每个开关时间确定时，也计算开关时间点的针对品质和/或表现强度的标准。优选地，基于所测量到的信号曲线来获知所述标准。也就是说，用于确定开关时间点的相同的信号也被用于获知所述标准。可替换地，也可以使用第二测量信号。

特别有利的是，调节器的行为根据所述标准来选择。表征开关时间点的品质的所述标准被用于在紧接着的调节中不考虑或者仅仅微弱地加权地考虑微弱的、并且由此更不可靠地经确定的开关时间点。以高的品质来获知的开关时间点以大的调节放大程度来调整。

基于在所述特征的实际值与目标值之间的偏差，作为调节可以设置控制值的适配装置或者控制值的预给定装置。在适配时，优选地存放在特征场中的控制值根据在所测量到的特征与所期望的特征之间的偏差来学到。

特别有利的是，将如下信号中的一个信号或者选择用作标准，所述信号是信号曲线在开关时间点时的斜率改变、信号曲线在开关时间点时的更高的导数和/或在开关时间点时的经滤波的信号曲线。这里，信号曲线不仅能被理解为所测量到的信号曲线而且能被理解为从所测量到的信号曲线计算出的信号曲线。尤其是，所述信号曲线可以借助于非线性的运算从所测量到的信号曲线中获得。

在另一方面，本发明涉及一种程序代码，连同处理指令一起用于创建能在控制仪器上运行的计算机程序，尤其是涉及一种具有编译指令和/或链接指令的源代码，其中所述程序代码生产用于实施所描述的方法中任一项所述的方法的所有步骤的计算机程序，如果所述程序代码根据处理指令被转换、即尤其是被编译和/或链接成能运行的计算机程序的话。所述程序代码尤其可以通过源代码来给出，所述源代码例如能从互联网中的服务器下载。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在随后的描述中进一步予以阐述。

其中：

图1示出了第一设计方案的框图并且

图2示出了第二设计方案的框图。

具体实施方式

在图1中示出了用于控制内燃机的燃料配给的装置。仅仅主要的器件被记入。电池的正极Ubat通过由电磁的负载120和开关器件110构成的串联电路与电池的接地连接端连接。测量器件检测施加在负载上的电压。特征获知装置140分析测量器件130的信号曲线。特征获知装置140一方面给结点145的第一输入端加载特征信号M并且另一方面给调节器150加载标准K。在结点145的第二输入端上有目标值预给定装置155的输出信号S。结点145的输出信号到达调节器150的输入端。调节器150加载控制单元100，所述控制单元基于调节器150的输出信号给开关器件110加载操控信号A。

仅仅示例性地说明电磁的负载120和开关器件110的布置。它们也可以以其它的顺序来布置。此外，可以设置附加的开关器件。在另一设计方案中可规定，测量器件没有如所示出的那样检测在负载上下降的电压，而是检测借助于电阻流经负载的电流。

该实施方式是将特征的实际值调节到针对特征的目标值上。该设备现在如下地工作：控制单元100基于调节器150的信号来计算用于加载开关器件110的操控信号A。该开关器件110优选地被实现为场效应晶体管。但是，其它的实现方案、诸如晶体管也是可能的。通过操纵开关器件110，给电磁的负载120加载电流。

所述电磁的负载优选地是电磁阀。所述电磁阀包含能运动的阀针，所述阀针根据是否有电流流经负载而占据不同的位置。如果开关器件被操纵，那么在一定时间之后，阀针转到其新的位置上。在被称作开关时间点的时间点时，电压曲线具有折点。这意味着，电压很快地改变。紧邻着在折点之前和之后，电压在一段时间上几乎线性地延伸。

在开关时间点的范围内的电压曲线可以一级近似地借助于第二直线来描述。电压增加或两条直线的斜率在折点之前和之后明显地不同。在折点处，电压增加或经微分的电流曲线显著地改变。

在所示出的实施方式中，为了检测开关时间点而设置测量器件130和特征获知装置140。通过在特征获知装置140中的相对应的分析来识别开关时间点。除了对在电压曲线中的折点进行分析之外，也可以分析其它的特征。特征获知装置140将如下时间点给到结点145上，在所述时间点时，阀到达其最终位置。目标值预给定装置155预先给定目标值S，所述目标值对应于开关时间点的所希望的时间点。特征M用作调节器150的实际值，所述调节器将所述特征调整到预先给定的目标值S上。基于所述特征与其目标值的偏差，调节器150将调节参量预先给定到控制单元100上。

接着，根据所述调节参量，控制单元相对应地操控开关器件110。

如今，相对应的行为方式已经被用在当今的车辆中。在此，可以将电磁的负载120在开始喷射时的开关时间点或者确定喷射的结束的开关时间点作为特征输送给调节装置。在一个有利的设计方案中，也可以使两个参量经受调节。替换于或补充于开关时间点地，也可以使其它表征喷射过程的特征经受相对应的调节。这种特征例如是如下时间点，在所述时间点上，阀针或者喷射器的其它的元件达到确定的位置。这里，如下的时间点也可以用作特征，在所述时间点上，达到确定的电压值或电流值。

优选地，阀的打开持续时间被用作特征。所述打开持续时间是一时间段，在所述时间段期间阀被打开。所述时间段由对阀的操控持续时间和打开延迟时间以及关闭延迟时间来计算。打开延迟时间对应于操控开始与打开时间点的间隔。关闭延迟时间对应于来自操控结束与关闭时间点的间隔。这意味着，打开持续时间取决于开关时间。

问题是，存在具有不同的品质的特征。如果电流曲线或电压曲线的斜率在折点处仅仅不显著地改变，也就是说该折点仅仅微弱地表现出来，那么开关时间点具有低的品质。也就是说，开关时间点只能以低的精确度来获知。

如果在调节器150中基于这种具有低的品质的特征来进行随后的调节，那么这可能导致调节回路的不稳定。

因此，按照本发明规定，特征获知装置140附加地提供如下标准K，所述标准K说明了特征的品质。该标准优选地基于信号曲线来获知。在此，可以使用电压或电流的借助于测量器件130所测量到的信号曲线。此外，从所测量到的信号曲线计算出的信号曲线可以用于获知所述标准。尤其是，所述信号曲线可以借助于非线性的运算从所测量到的信号曲线中获得。

特别有利的是，将信号曲线在开关时间点时的斜率改变、信号曲线在开关时间点时的更高的导数和/或在开关时间点时的经滤波的信号曲线用作标准。

针对品质的可能的标准可以是如下参量中的一个或多个参量。这样，例如可以使用在开关时间点的时间点时的斜率改变或者从中推导出的参量。如果斜率改变得大，那么所述标准采用大的值。如果斜率改变得小，那么所述标准采用小的值。这是针对信号的品质差的表示。此外，所述标准可使用在开关时间点时的导数或更高的导数或经频率滤波的信号。可替换地，也可以使用从所测量到的信号中推导出的信号。

接下来，所述标准由调节器150在获知调节参量时被考虑。例如规定，调节器放大程度根据标准K来提高或降低。对此，例如在所述标准的大的值、也就是说所述特征的高的品质的情况下，使用比在所述标准的小的值的情况下更大的调节器放大程度。

在图2中示出了按照本发明的行为方式的另一设计方案。在宽泛的部分中，两种实施方式是相同的。相同的方框相同地来表示。该设计方案是适配装置或用于学习特征场值的方法。接下来只描述了与图1的区别。由测量值获知装置140确定的特征M和标准K将到达适配装置200。针对特征的所期望的值E接在适配装置200的第二输入端上。给控制装置100加载适配装置200的输出信号。目标值预给定装置155给控制装置100加载针对特征的目标值S。

与图1不同，在这里，开关器件的控制根据目标值S来设置。所述控制主要包括特征场，根据目标值S或其它不同的参量来将操控信号A存放在所述特征场中。这里，特征M也相对应地如在图1中那样来获知并且作为实际值被输送给适配装置200。适配装置200将所获知的特征与所期望的值E进行比较，所述值E由预给定装置210来提供。如果两个值彼此有偏差，那么适配装置200装置将值给到控制单元100中的特征场上，以便相对应地适配所述特征场。也就是说改变所述特征的实际值接近所期望的值E的方式。

因此，适配装置200也可以被称作调节器。其中所述调节器没有预先给定针对控制器的调节参量而是预先给定针对特征场的修正值。

这意味着，特征M在适配装置200中与针对特征的期望值进行比较，所述特征由预给定装置210来提供。如果所述值有偏差，那么适配装置200这样修正控制的特征场，使得所述特征M接近期望值。

在这种行为方式的情况下，标准K可用于使特征M根据所述标准的值以及由此所述特征获知装置的品质来进行加权。也就是说，这实现了所述特征的经加权的获知，所述特征被用于特征场的适配。

这样，例如可以按照如下的公式基于多个所获知的特征Mn和相对应的标准Kn来计算经加权的特征Mw。

。

所述这样获知的值接着由适配装置200用于计算一值，利用所述值适配控制装置100中的特征场。

Claims (7)

1.用于控制燃料配给的方法，其中基于所测量到的信号曲线来获知特征，所述特征表征阀的开关时间点或者取决于所述开关时间点，其特征在于，所述特征作为实际参量被输送给调节器，并且获知所述特征的标准，其中所述调节器考虑所述特征的标准，所述特征的标准描述了表征所述开关时间点的特征的品质和/或表现强度，将如下信号中的一个信号或组合用作标准，所述信号是所述信号曲线在开关时间点时的斜率改变、信号曲线在开关时间点时的更高的导数和/或在开关时间点时的经滤波的信号曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节器适配调节参量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准基于所测量到的信号曲线来获知。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节器的行为根据所述标准来选择。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在适配时，所述特征根据所述标准来加权。

6.机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被构造为实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法中的一个方法的所有步骤。

7.控制仪器，所述控制仪器被构造为实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法中的一个方法的所有步骤。

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