CN108431391B - 用于确定燃料的喷射开始时间和喷射量的方法 - Google Patents

Abstract

在根据本发明的方法中，在正常操作期间，在进气同步的燃料喷射期间，在限定的操作点处，测量相应内燃发动机的入口道中的可分配到内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此确定相对于同步测量的曲轴相位角信号的压力振荡信号。通过从压力振荡信号减去参考基础压力振荡信号来计算由燃料喷射引起的喷射信号分量，并且其相对于曲轴相位角信号的信号相位位置和信号幅度被确定。随后，基于喷射信号分量的确定的信号相位位置，考虑参考相位位置，喷射开始时间被确定，并且基于喷射信号分量的确定的信号幅度，考虑参考幅度，喷射量被确定。

Description

用于确定燃料的喷射开始时间和喷射量的方法

技术领域

本发明涉及在内燃发动机的正常操作期间根据进气管压力信号确定内燃发动机的燃料的喷射开始时间和喷射量的方法。

背景技术

在该上下文中和在下文中，往复活塞式内燃发动机也将以缩短的形式仅被称为内燃发动机，其具有一个或更多个气缸，在每种情况下，一个往复活塞被布置在一个或更多个气缸中。为了说明往复活塞式内燃发动机的原理，以下将对图1作出参考，图1通过示例的方式图示了内燃发动机的气缸以及最重要的功能单元，该内燃发动机也可能是多气缸内燃发动机。

相应的往复活塞6以可线性移动的方式布置在相应的气缸2中，并与气缸2一起包围燃烧室3。相应的往复活塞6借助于所谓的连接杆7连接到曲轴9的相应的曲柄销8，其中，曲柄销8相对于曲轴旋转轴线9a偏心布置。由于燃烧室3中燃料-空气混合物的燃烧，往复活塞6被线性“向下”驱动。往复活塞6的平移行程移动借助于连接杆7和曲柄销8传递到曲轴9，并转化成曲轴9的旋转移动，这促使往复活塞6在通过气缸2中的下死点（bottom deadcenter）之后因为其惯性而沿相反方向再次“向上”移动直至上死点（top dead center）。为了允许内燃发动机1的连续操作，在气缸2的所谓工作循环期间，首先需要使燃烧室3填充有燃料-空气混合物，使得燃料-空气混合物在燃烧室3中被压缩，并然后被点燃（在汽油内燃发动机的情况下，借助于火花塞（ignition plug）；并且在柴油内燃发动机的情况下，通过自动点火（ultra-ignition））并燃烧，从而驱动往复活塞6，并且最后，使得燃烧之后留下的排气从燃烧室3被排放。该顺序连续重复的结果是内燃发动机1的连续操作，其中，功以与燃烧能量成比例的方式被输出。

根据发动机的构思，气缸2的工作循环被分成：分布在一圈曲轴旋转（360°）上的两个行程（二行程发动机），或分布在两圈曲轴旋转（720°）上的四个行程（四行程发动机）。

至今，四行程发动机已被建立为用于机动车辆的驱动器。在进气行程中，随着往复活塞6向下移动，燃料-空气混合物21（在进气管喷射的情况下，借助于喷射阀5a，其在图1中借助于虚线被图示成替代方案）或者要不然仅新鲜空气（在燃料直接喷射的情况下，借助于喷射阀5）从空气进气道20被引入到燃烧室3中。在随后的压缩行程期间，随着往复活塞6向上移动，燃料-空气混合物或新鲜空气在燃烧室3中被压缩，并且在适当情况下，燃料借助于喷射阀5被单独喷射。在随后的工作行程期间，随着往复活塞6向下移动，例如在汽油内燃发动机的情况下，燃料-空气混合物借助于火花塞4点燃、燃烧并膨胀，输出功。最后，在排气行程中，随着往复活塞6又一次向上移动，留下的排气31从燃烧室3被排出到排气道30中。

通常地，且尤其在这里被作为基础看待的示例中，燃烧室3相对于内燃发动机的进气道20或排气道30的界定借助于入口阀22和出口阀32来实现。在当前的现有技术下，所述阀借助于至少一个凸轮轴致动。所示的示例具有用于致动入口阀22的入口凸轮轴23和用于致动出口阀32的出口凸轮轴33。通常还存在另外的机械部件（这里未图示），其设置在阀与相应的凸轮轴之间用于力的传递，这些部件还可包括阀游隙补偿装置（例如，筒式挺柱（bucket tappet）、摇杆、指型摇臂、挺杆、液压挺柱等）。

入口凸轮轴23和出口凸轮轴33借助于内燃发动机1自身来驱动。出于该目的，入口凸轮轴23和出口凸轮轴33在每种情况下相对于彼此借助于适当的入口凸轮轴控制适配器24和出口凸轮轴控制适配器34（比如例如齿轮、链轮或带轮）以及借助于控制机构40（其具有例如齿轮机构、控制链或有齿的控制带）在预定的位置中联接，并相对于曲轴9借助于对应的曲轴控制适配器10（其对应地被形成为齿轮、链轮或带轮）联接到曲轴9。借助于该连接，原则上，入口凸轮轴23和出口凸轮轴33的相对于曲轴9的旋转位置的旋转位置被限定。通过示例的方式，图1图示了入口凸轮轴23和出口凸轮轴33和曲轴9之间的、借助于带轮和有齿控制带的联接。

在一个工作循环期间内由曲轴覆盖的旋转角将在下文中被称为工作相位，或简单地被称为相位。在一个工作相位内由曲轴覆盖的旋转角相应地被称为相位角。借助于连接到曲轴9或连接到曲轴控制适配器10的位置编码器43和关联的曲轴位置传感器41，可连续地检测曲轴9的相应的当前曲轴相位角。这里，位置编码器43可被形成为例如具有多个齿的齿轮，多个齿布置成等距地分布在周向部上，其中，各单独的齿的数目决定了曲轴相位角信号的分辨率。

另外，在适当情况下，借助于对应的位置编码器43和关联的凸轮轴位置传感器42而连续地检测入口凸轮轴23和出口凸轮轴33的当前相位角同样是可能的。

从而，由于预定的机械联接，相应的曲柄销8、和与曲柄销8一起的往复活塞6、入口凸轮轴23、和与入口凸轮轴23一起的相应的入口阀22、和出口凸轮轴33、以及与出口凸轮轴33一起的相应的出口阀32相对于彼此以预定的关系且以取决于曲轴旋转的方式移动，所述功能部件相对于曲轴同步地运行通过相应的工作相位。因此，考虑相应的传动比，往复活塞6、入口阀22和出口阀32的相应的旋转位置和行程位置可相对于曲轴9的由曲轴位置传感器41预定的曲轴相位角被设置。因此，在理想的内燃发动机中，可能的是，每个特定的曲轴相位角被分配特定的曲柄销角、特定的活塞行程、特定的入口凸轮轴角及因此特定的入口阀行程，以及还有特定的出口凸轮轴角及因此特定的出口凸轮轴行程。也就是说，所陈述的部件中的所有与旋转的曲轴9成同相位，或者成同相位地移动。

然而，在现代的内燃发动机1中，可能的是，另外的定位元件例如以整体形成到入口凸轮轴适配器24和出口凸轮轴适配器34中的方式设置在曲轴9和入口凸轮轴23和出口凸轮轴33之间的机械联接路径内，所述定位元件实现曲轴9和入口凸轮轴23和出口凸轮轴33之间的期望的、可控的相位移位。在所谓的可变阀驱动器中，这些被称为所谓的相位调节器。

为了内燃发动机的最佳操作（关于排放、消耗、功率、运行平滑性等），应尽可能准确地预定并维持与燃料的有效燃烧相关的所有操作变量。

用于确定操作变量的现有技术是：在所有发生的操作状态（发动机速度、负荷、所有致动器的致动、不同的阀行程、挡板的致动、用于入口阀和出口阀的相位调节器的致动、排气涡轮增压器、压缩机等）下测量所谓的参考内燃发动机，并将所述测量值（或其导出值或复制行为的基于模型的方法）存储在对应的成批生产的内燃发动机的发动机控制单元中的对应的特性图中。相同类型系列的所有结构上相同的、成批生产的内燃发动机以所产生的该参考数据集来操作。因此，作为第一近似，操作变量可被假定为已知。

然而，在系列内燃发动机的意图操作期间，部件容差、磨损现象或环境的影响导致实际操作变量与基于参考数据集寻求的操作变量的偏差。为了抵消操作变量的这些偏差，首先需要检测实际操作变量，并且然后出于将实际操作变量修正或逼近到期望的预设值的目的，在参考数据集中或在致动中执行调适。

这里，必须给予考虑的两个重要的操作变量是喷射开始时间和获得的燃料喷射量。

由于喷射阀自身的容差（例如，机械制造容差）或其电气致动上的容差，因此在期望的燃料喷射量与实际的燃料喷射量之间会出现偏差。此外，在喷射的期望喷射开始时间与实际喷射开始时间之间会出现偏差。量的偏差导致排气的未处理排放的损害，且因此可能导致整个系统排放的劣化。由于混合物制备的损害，喷射时间的不期望的移位同样可导致排放的损害。

因此，寻求的是，尽可能准确地检测实际喷射量及喷射开始时间，以确认与设定点值发生的偏差（例如，由于容差），以及借助于致动的调适而实现修正动作。由于不断升高的喷射压力、更加复杂的喷射阀和不断更严厉的排放要求，因此该主题具有不断增加的重要性。

然而，在喷射量和喷射开始时间的情况下，当前操作变量的直接检测/测量是不可能的或仅可通过间接手段来确定。在现有技术中，出于该目的，提出了一些方法，所述方法例如基于燃料供应中的压力下降或基于动态扭矩的波动或基于借助于λ探头所测量的测量值来执行喷射量的确定。

为了确定喷射开始时间，例如提出了一些方法，所述方法基于电气驱动式喷射器上电流或电压信号的反向测量（back-measurement）以及测量信号的分析来确定喷射开始时间。

然而，由于长的功能链，所述方法高度复杂、易于发生错误且不准确。

发明内容

因此，本发明所基于的目标是具体说明一种方法，利用该方法，在尽可能没有额外的传感器布置结构和设备方面的花费的情况下，能够尽可能准确地检测喷射量和喷射开始时间，以便允许操作参数的对应调适，用于优化正在进行的操作。

所述目标借助于根据本发明的用于确定内燃发动机正常操作期间的燃料的喷射开始时间和喷射量的方法来实现。

根据本发明，在方法的实施方式中，在正常操作期间，在进气同步的燃料喷射期间，在限定的操作点处测量相应的内燃发动机的入口道中的可分配到内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生对应的压力振荡信号。同时，曲轴相位角信号被确定。

根据压力振荡信号，通过减去参考基础压力振荡信号来计算由燃料喷射引起的喷射信号分量，并且，在此基础上，喷射信号分量的相对于曲轴相位角信号的信号相位位置和信号幅度被确定。

随后，于是，基于喷射信号分量的确定的信号相位位置，考虑参考相位位置，喷射开始时间被确定，并且，基于喷射信号分量的确定的信号幅度，考虑参考幅度，喷射量被确定。

附图说明

为了解释本发明所基于的内燃发动机（见以上）的功能及作为根据本发明的方法的功能的基础的压力振荡信号的信号分布，对附图作出参考。在附图中：

图1是往复活塞式内燃发动机的简化图，在这里以缩短的形式被称为内燃发动机，具有最重要的功能部件；

图2示出图表，图示压力振荡信号的信号分量的分布。

具体实施方式

本发明基于如下认识，即：在进气同步的燃料喷射的假设下，在内燃发动机的入口道中，进气管压力振荡信号的分布与燃料的喷射开始时间以及还有喷射量之间存在唯一关系。

在根据本发明的方法中，在正常操作期间，在进气同步的燃料喷射期间，首先在限定的操作点处，测量相应内燃发动机的入口道（inlet tract）中的可分配到内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生对应的压力振荡信号。同时，内燃发动机的曲轴相位角信号被确定，可以说是作为参考信号被确定。

一个可能的操作点会是例如预定旋转速度下的怠速操作。这里，进气同步的喷射将被理解成意味着如下时间段中的喷射：在该时间段期间，在入口阀打开的情况下，新鲜气体被馈送到燃烧室中。这可通过将燃料喷射到进气管中或在入口阀同步打开的情况下将燃料直接喷射到相应气缸的燃烧室中来实现。正常的操作表征例如在机动车辆中的内燃发动机的意图操作，其中，内燃发动机是相同设计的一系列内燃发动机的示例。用于所述类型的内燃发动机的另外的惯常的术语（其也将对应地被用在该上下文中）是系列内燃发动机。

压力振荡分布可借助于相应的系列内燃发动机的进气管中的压力传感器（在任何情况下，其一般被设置）来测量。通过测量的压力振荡分布与参考内燃发动机上预先确定的参考压力振荡分布（具有已知的喷射开始时间和已知的喷射量）的比较，系列内燃发动机上的当前喷射开始时间和当前喷射量可被确定。

燃料喷射对进气管中动态压力振荡的影响基于下列基础物理过程：

-喷射燃料蒸发，并且在该过程中，喷射燃料从新鲜气体汲取用于该目的所需的蒸发热；

-同时，蒸发的燃料使空气移位。然而，相对于移位，冷却效应是主要的，使得位于燃烧室中或入口管道中的气体相对于没有燃料喷射的状态呈现减小的体积；

-因此，可出现来自进气管的另外的空气的跟进流动，这初始在那里引起压力减小。空气进入进气管中的跟进流动最终再次引起压力升高；

-进气系统中由各个气缸的周期性进气过程所引起的压力振荡被叠加在该描述的效应上。

操作期间进气管中测量的压力振荡信号因此由与燃料喷射相独立的分量（并且其在该上下文中被称为基础压力振荡信号）和由燃料喷射引起的分量（其在该上下文中被称为喷射信号分量）组成。因此，喷射开始时间和喷射量的喷射参数的影响仅体现在喷射信号分量的分布中。在基础压力振荡信号已知的假设下，喷射信号分量可从所测量的压力振荡信号通过减去基础压力振荡信号来得到，并随后被单独分析。

该关系以图表的形式被图示在图2中。进气管中测量的压力振荡信号P_mes和与其具有小的间距的基础压力振荡信号P_bas被绘制在图表中。此外，通过从压力振荡信号P_mes减去基础压力振荡信号P_bas而得到的喷射信号分量P_inj在每种情况下被图示成幅度相对于曲轴相位角KwPhw。

这里已经发现的是，尤其，喷射信号分量P_inj的相对于曲轴相位角的相位位置（下文中称为信号相位位置）取决于喷射开始时间，并且喷射信号分量P_inj的幅度（下文中称为信号幅度）取决于燃料的喷射量。

为了喷射信号分量的与相位位置和幅度相关的分析，所述喷射信号分量可经历离散傅里叶变换（DFT）。出于该目的，可使用被称为快速傅里叶变换（FFT）的算法以便用于DFT的有效计算。借助于DFT，喷射信号分量现在被分解成各单独的信号频率，之后，关于它们的幅度和相位位置，可以以简化的方式单独地分析所述各单独的信号频率。

出于该目的，有利的是，仅对如下这些信号频率给予考虑：对应于内燃发动机的进气频率的（作为基础频率或第一谐波的）信号频率，或对应于进气频率的倍数的（即第二谐波到第n谐波的）信号频率，其中，进气频率进而与内燃发动机的速度具有唯一关系。于是，对于至少一个选定的信号频率，考虑并行检测的曲轴相位角信号，所述选定信号频率的相位位置和幅度相对于曲轴相位角被确定。

于是，基于所确定的信号相位位置，考虑参考相位位置，喷射开始时间被确定。出于该目的，可利用关联的喷射开始时间获得预先在相同设计的参考内燃发动机上确定的参考相位位置。于是，借助于与所确定的信号相位位置相关联的参考相位位置，可推断喷射开始时间。

于是，基于所确定的信号幅度，考虑参考幅度，喷射量被确定。出于该目的，利用关联的喷射量获得预先在相同设计的参考内燃发动机上确定的参考幅度。于是，借助于与所确定的信号幅度相关联的参考幅度，可推断喷射量。

为了直接实施根据本发明的方法，在一个示例性实施例中，在相同设计的系列内燃发动机的参考内燃发动机上预先确定的参考特性值、根据曲轴相位角的参考基础压力振荡信号、根据喷射开始时间的参考相位位置和根据喷射量的参考幅度以参考值特性图的形式存储并可被用于在根据本发明的方法中使用，它们可从参考值特性图被访问，用于比较的目的。

用于参考相位位置的所述特性图的最简单的形式包括图表，该图表对于内燃发动机的特定操作点复制参考相位位置与分别关联的喷射开始时间之间的呈参考相位位置曲线形式的相依性。

用于参考幅度的所述特性图的最简单的形式包括图表，该图表对于内燃发动机的特定操作点复制参考幅度与分别关联的喷射量之间的呈参考幅度曲线形式的相依性。

对应的、更加全面的特性图可例如包括用于内燃发动机的不同操作点的对应的参考相位位置曲线或参考幅度曲线。

于是，在该示例中，可以以简单的方式执行喷射开始时间或喷射量的确定，因为：从在内燃发动机的正常操作期间确定的信号相位位置或信号幅度出发，参考相位位置曲线上或参考幅度曲线上的关联的参考点被确定，并进而由此出发，关联的喷射开始时间或关联的喷射量被确定。

另外的替代的可能性在于根据曲轴相位角的可以以存储的形式被利用的参考基础压力振荡信号和表征参考相位位置曲线和参考幅度曲线的对应的模型函数，其中，模型函数复制参考相位位置与喷射开始时间以及参考幅度与喷射量之间的关系。因此，于是，在所确定的信号相位位置或所确定的信号幅度明确的情况下，计算最新的喷射开始时间和喷射量各自是可能的。该替代例的优点在于如下事实：总体而言，所必须用到的存储容量较小。

在方法的实施方式中，假定：参考基础压力振荡信号、用于不同喷射开始时间的参考相位位置和用于不同喷射量的参考幅度可被用于方法的实施。

出于该目的，在根据本发明的方法的强化方案中，在正常操作之前，在参考内燃发动机上，参考基础压力振荡信号根据曲轴相位角被确定，参考相位位置根据喷射开始时间被确定，以及参考幅度根据喷射量被确定。

这里，参考内燃发动机是与对应的系列内燃发动机具有相同设计的内燃发动机，且其中，尤其确保的是，尽可能不存在受行为影响的结构容差偏差。由此，寻求确保的是，尽可能准确地确定喷射开始时间与参考相位位置或喷射量与参考幅度之间的关系且没有另外的扰动因素影响。

在不同的操作点下借助于参考内燃发动机并利用另外的操作参数（比如进气介质的温度、冷却剂温度或发动机速度）的预设或变化，确定对应的参考相位位置或参考幅度是可能的。于是，由此产生的参考值特性图可有利地被用在相同设计的所有系列内燃发动机中，尤其是被存储在可分配到内燃发动机的电子处理单元的存储区域中。

在参考相位位置和参考幅度的以上提及的在先确定的扩展中，可能的是，根据所确定的参考相位位置或所确定的参考幅度以及关联的喷射开始时间或喷射量，例如借助于对应的多项式方法，在每种情况下得到一个模型函数，该模型函数至少复制参考相位位置与喷射开始时间或参考幅度与喷射量之间的关系。

这里，可选地还可能的是，还并入另外的参数，比如例如进气道中的吸入介质的温度、用于冷却内燃发动机的冷却剂的温度以及内燃发动机的发动机速度，如将在以下更加详细论述的，所述参数可额外地被纳入考虑，以便增加方法的准确度。

因此，相应的模型函数被实现，利用模型函数，在信号相位位置或信号幅度明确的情况下，以及可能地利用以上提及的另外的参数的并入，可计算相应的最新的喷射开始时间和喷射量。

于是，模型函数可有利地被用在相同设计的所有系列内燃发动机中，尤其是被存储在可分配到内燃发动机的电子处理单元的存储区域中。优点在于如下事实，即：与全面的参考值特性图相比，模型函数所需的存储空间更小。

在方法的改进方案中，为了进一步增加所使用燃料成分确定的准确度，可能的是，在燃料成分的确定中考虑内燃发动机的另外的操作参数。出于该目的，可在喷射开始时间和喷射量的确定中考虑如下的另外的操作参数中的至少一项：

-进气道中的进气介质的温度，

-用于冷却内燃发动机的冷却剂的温度，以及

-内燃发动机的发动机速度。

吸入介质（即大体上是进气空气）的温度直接影响介质中的声速，且因此影响入口道中压力的传播。该温度可在进气道中被测量，且因此被获知。

由于入口管道中和气缸中的热传递，冷却剂的温度也影响吸入介质中的声速。该温度通常也被监测，且出于该目的而被测量，并因此在任何情况下可被获得，并可在燃料成分的确定中被考虑。

发动机速度是表征内燃发动机操作点的变量之一，并且影响入口管道中压力传播可使用的时间。发动机速度也不断地被监测，且因此能够被用于燃料成分的确定。

因此，以上提及的另外的参数在任何情况下可被获得或可以以直接的方式被确定。在该情况下，所陈述的参数对压力振荡信号的相应的影响被假定为是已知的，并例如在参考内燃发动机的测量期间被确定，且共同地存储在参考值特性图中。借助于对应的修正因子或修正函数并入在借助于模型函数的喷射开始时间和喷射量的计算中也构成在燃料成分的确定中将这些另外的、进一步的操作参数纳入考虑的可能性。

在根据本发明的方法的可有利实施的实施例中，在内燃发动机的正常操作期间，借助于分配到内燃发动机的电子处理单元，例如内燃发动机的中央发动机控制单元（CPU），来执行由燃料喷射引起的喷射信号分量的计算和喷射信号分量的相对于曲轴相位角信号的信号相位位置及信号幅度的确定以及还有燃料的喷射开始时间和喷射量的确定，其中，参考基础压力振荡信号和参考特性图或模型函数被存储在电子处理单元的至少一个存储区域中。通过这样的方式，在系列内燃发动机的操作期间，可自动地、非常快地且重复地实施根据本发明的方法。

在一个实施方式的示例中，在测量模式中，借助于在至少一个限定操作点处的参考内燃发动机的测量，可执行参考基础压力振荡信号的在先确定和喷射信号分量的参考相位位置与参考幅度的在先确定。

这里，为了确定参考基础压力振荡信号，在没有燃料喷射的情况下或在燃料直接喷射到关闭的燃烧室中的情况下，在测量模式中，相对于曲轴相位角信号，测量入口道中的可分配到参考内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生对应的压力振荡信号，并且所述对应的压力振荡信号被存储为不受燃料喷射影响的参考基础压力振荡信号。

此外，在进气同步的燃料喷射的情况下，并在喷射开始时间和喷射量变化的情况下，相对于曲轴相位角信号，另外测量入口道中的可分配到参考内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生分别对应的参考压力振荡信号。

随后，从相应的参考压力振荡信号通过减去参考基础压力振荡信号来计算参考喷射信号分量。基于参考喷射信号分量，相应的参考喷射信号分量的相应的参考相位位置及相应的参考幅度被确定，并且所确定的参考相位位置根据相应的喷射时间被存储在参考值特性图中，并且所确定的参考幅度根据相应的喷射量被存储在参考值特性图中。

该方法具有如下优点，即：在某些情况下，仅需在参考内燃发动机上执行一次非常全面的、昂贵的用于确定参考基础压力信号、参考相位位置和参考幅度的测量，并且然后，所述测量就可被廉价地用于相同设计的每个系列内燃发动机。

可利用特定的影响操作参数的变化（例如在不同操作点处）重复以上提及的方法，以便拓宽数据库并且并入另外的参数的影响。这有助于操作期间方法的实施；因为，在该方法的实施中，于是可能不依赖于完全地遵循特定的参数。

尽管，借助于根据本发明的方法，利用在参考内燃发动机上确定的参考基础压力振荡信号，已经能够以良好的准确度确定相应的喷射开始时间和喷射量，然而不同系列内燃发动机上的比较测量已显示：分别测量的基础压力信号相对于参考内燃发动机上确定的参考基础压力振荡信号存在发动机专属的由容差引起的偏差，其可不利地影响喷射开始时间和喷射量确定的质量。

因此，在根据本发明的方法的一个实施例中，替代参考内燃发动机上的以上提及的确定，在正常操作之前，在相应的系列内燃发动机上确定参考基础压力信号是可能的。这可通过在生产线的末端（线的末端）处在相应的系列内燃发动机的测量模式中的压力振荡信号的确定来执行，可以说是作为生产过程的最后步骤。这里，在没有燃料喷射的情况下或在燃料直接喷射到关闭的燃烧室中的情况下，在特定的操作点处相对于曲轴相位角信号测量系列内燃发动机，并由此产生对应的压力振荡信号，该对应的压力振荡信号被存储为参考基础压力振荡信号。因此确定的参考基础压力振荡信号包含并因此将与参考内燃发动机的发动机专属偏差纳入考虑，其允许更加准确地确定喷射信号分量，且由此也更加准确地确定信号相位位置和喷射开始时间以及信号幅度和喷射量。

为了实施根据本发明的方法，有利地还可能的是，借助于成批生产类型的压力传感器在进气管中测量进气道中的动态压力振荡。这具有如下优点：不需要另外的压力传感器，这体现了成本优势。

在另外的示例中，为了实施根据本发明的方法，可借助于齿轮和霍尔传感器来确定曲轴位置反馈信号，其中，这是惯常的传感器布置结构，其可能在任何情况下出现在内燃发动机中，用于检测曲轴旋转。在该情况下，齿轮例如被布置在飞轮的外周向部上或曲轴计时适配器10（也见图1）的外周向部上。这具有如下优点：不需要另外的传感器布置结构，这体现了成本优势。

如果实施方法所借助于的以及参考基础压力振荡信号、参考特性图或模型函数所存储于的电子处理单元是用于控制内燃发动机的发动机控制单元（CPU），并且用于控制燃料的喷射开始时间和喷射量的控制变量或控制例程的调适根据所确定的喷射开始时间和所确定的喷射量由发动机控制单元来执行，使得逼近到燃料的喷射开始时间和喷射量的预定设定点值能够被实现，则方法能够被特别有利地实施。

首先，这具有如下优点：不需要任何单独的电子处理单元，且因此在多个处理单元之间不存在可能易于发生故障的任何另外的接口。其次，根据本发明的方法可因此成为内燃发动机的控制例程的整体组成部分，由此，用于内燃发动机的控制变量或控制例程的快速调适是可能的。

再次简要总结，在根据本发明的用于在内燃发动机的正常操作期间确定燃料的喷射开始时间和喷射量的方法的情况下，在正常操作期间，在进气同步的燃料喷射期间，在限定操作点处，测量相应内燃发动机的入口道中的可分配到内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此确定相对于同时测量的曲轴相位角信号的压力振荡信号。根据压力振荡信号，由燃料喷射引起的喷射信号分量通过减去参考基础压力振荡信号来计算，并且其相对于曲轴相位角信号的信号相位位置和信号幅度被确定。

随后，基于喷射信号分量的确定的信号相位位置，考虑参考相位位置，喷射开始时间被确定，并且基于喷射信号分量的确定的信号幅度，考虑参考幅度，喷射量被确定。

Claims (11)

1.一种用于在内燃发动机的正常操作期间确定燃料的喷射开始时间和喷射量的方法，

-其中，在正常操作期间，在进气同步的燃料喷射期间，在限定的操作点处，相应内燃发动机的入口道中的可分配到所述内燃发动机的气缸的动态压力振荡被测量，并由此产生对应的压力振荡信号，并且其中，同时，曲轴相位角信号被确定，以及

-其中，通过从所述压力振荡信号减去参考基础压力振荡信号来计算由燃料喷射引起的喷射信号分量，并且

-其中，所述喷射信号分量相对于所述曲轴相位角信号的信号相位位置和信号幅度被确定，并且

-其中，基于所述喷射信号分量的确定的信号相位位置，考虑参考相位位置，所述喷射开始时间被确定，并且

-其中，基于所述喷射信号分量的确定的信号幅度，考虑参考幅度，所述喷射量被确定，

其中，所述参考基础压力振荡信号包括如下的压力振荡信号：所述压力振荡信号基于在没有燃料喷射的情况下或在燃料直接喷射到关闭的燃烧室中的情况下在限定的操作点处获得的测量值，并且所述参考基础压力振荡信号取决于所述曲轴相位角信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在参考值特性图中，所述参考基础压力振荡信号可根据所述曲轴相位角以存储的形式被利用，所述参考相位位置可根据所述喷射开始时间以存储的形式被利用，以及所述参考幅度可根据所述喷射量以存储的形式被利用。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考基础压力振荡信号可根据所述曲轴相位角和对应的模型函数以存储的形式被利用，其中，所述模型函数复制参考相位位置与喷射开始时间以及参考幅度与喷射量之间的关系。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在正常操作之前，在参考内燃发动机上，所述参考基础压力振荡信号已经根据所述曲轴相位角被确定，所述参考相位位置已经根据所述喷射开始时间被确定，并且所述参考幅度已经根据所述喷射量被确定。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在正常操作之前，从所述参考相位位置和关联的喷射时间以及从所述参考幅度和关联的喷射量已得到模型函数，并且所述模型函数复制参考相位位置与喷射开始时间以及参考幅度与喷射量之间的关系。

6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，额外地，在所述燃料的喷射时间和喷射量的确定中，将如下的另外的操作参数中的至少一项纳入考虑：

-所述入口道中的进气介质的温度，

-用于冷却所述内燃发动机的冷却剂的温度，

-所述内燃发动机的发动机速度。

7.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，在内燃发动机的正常操作期间，借助于被分配到所述内燃发动机的电子处理单元，执行由所述燃料喷射引起的喷射信号分量的计算和所述喷射信号分量相对于所述曲轴相位角信号的信号相位位置和信号幅度的确定以及还有燃料的喷射开始时间和喷射量的确定，

其中，所述参考基础压力振荡信号和参考值特性图或模型函数被存储在所述电子处理单元的至少一个存储区域中。

8.如权利要求4所述的方法，其中，所述参考基础压力振荡信号的在先确定和所述喷射信号分量的参考相位位置和参考幅度的在先确定的特征在于，在至少一个限定的操作点处，在测量模式中，测量参考内燃发动机，

-其中，为了确定所述参考基础压力振荡信号，在没有燃料喷射的情况下或在燃料直接喷射到关闭的燃烧室中的情况下，相对于所述曲轴相位角信号，测量入口道中的可分配到所述参考内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生对应的压力振荡信号，所述对应的压力振荡信号被存储为参考基础压力振荡信号，

-其中，在进气同步的燃料喷射的情况下，并且在喷射开始时间和喷射量变化的情况下，相对于所述曲轴相位角信号，另外测量入口道中的可分配到所述参考内燃发动机的气缸的动态压力振荡，并由此产生分别对应的参考压力振荡信号，并且

-其中，通过从相应的参考压力振荡信号减去所述参考基础压力振荡信号来计算参考喷射信号分量，

-其中，相应的参考喷射信号分量的相应的参考相位位置和相应的参考幅度被确定，并且

-其中，所确定的参考相位位置根据相应的喷射时间被存储在参考值特性图中，并且所确定的参考幅度根据相应的喷射量被存储在参考值特性图中。

9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助于进气管中的成批生产类型的压力传感器来测量所述动态压力振荡。

10.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，借助于齿轮和霍尔传感器来确定曲轴位置反馈信号。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电子处理单元是用于控制所述内燃发动机的发动机控制单元，并且用于控制所述燃料的喷射开始时间和喷射量的控制变量或控制例程的调适根据所确定的喷射开始时间和所确定的喷射量由所述发动机控制单元来执行，使得逼近到所述燃料的喷射开始时间和喷射量的预定设定点值能够被实现。

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