CN112912608B - 用于通过执行喷射量校正来操作内燃机的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于通过执行喷射量校正来操作内燃机的方法。喷射器的每个脉冲的总喷射量被分成多个较小的等量脉冲,其中在冲击式喷射器操作中执行较小量脉冲。基于该步骤执行对应的偏移校正。在应用偏移校正之后,优选地在线性喷射器操作中进行进一步的校正。这提供了用于在没有附加传感硬件的情况下执行喷射量校正的附加替代方案。

Description

用于通过执行喷射量校正来操作内燃机的方法
技术领域
本发明涉及一种用于通过执行喷射量校正来操作内燃机的方法,该内燃机具有至少一个喷射器。
背景技术
在操作期间,内燃机经受一定量的磨损并且经受它们的技术特性的变化。为了遵守与排放相关的法规,在部件的制造中要保持窄的公差。对在运行时间期间发生的变化的任何检测允许制造公差被加宽和/或使用更有利的材料,这最终导致更低的产品价格或增加的利润。替代性地,这种检测算法可用于在性能和/或排放方面实现更高的目标。
迄今为止,基于喷射器的传感器信号的检测算法已经用于量校正。由此,使用机电特性来检测喷射器特性中的特征点,并且总是借助于调节将它们暂时地调节在相同的值上。该方法的缺点在于,尤其是在检测打开行为时,通常不能使用常规的激活信号。从检测到操作激活的转换是必要的。
目前还没有一种方法允许基于喷射器特性改变通过喷嘴的最大流量。存在基于轨道/供应管线中的所测量的压降得出关于所喷射的燃料量的结论的方法。在当今所实现的系统中,在大多数情况下,满负荷量偏差在λ控制器的偏差校正中被反映出来,其中在空气误差和燃料误差之间没有进行区分。
发明内容
本发明潜在的目的是,提供一种开头所述类型的方法,该方法是一种用于在没有附加的传感器硬件的情况下实施喷射量校正的附加的替代方案。
根据本发明,该目的通过一种指定类型的方法来实现,该方法包括以下步骤:
将喷射器的每个脉冲的总喷射量X分成总量相等的多个较小的等量脉冲X',其中,较小的量脉冲在冲击式喷射器区域中实现;
根据喷射器的标称特性曲线,以激活持续时间t'操作较小量的脉冲X';
从空气/燃料比反算到实际喷射量X”;
在标称特性曲线上搜索X”,以便确定标称必要激活时间t”;以及
确定t'和t”之间的差,并执行对应的偏移校正。
在根据本发明的方法中,当前总喷射量X被分成相等总量的多个较小的等量脉冲X'。重要的是,在冲击式喷射器模式中实现小量脉冲。作为冲击式脉冲的激活持续时间,使用t',其是针对标称特性曲线上的对应期望量而找到的。由于单独的冲击式脉冲,任何流量误差都是不起作用的。
随后实现的喷射量太小。由于整个空气路径在过渡期间保持不变,因此所确定的λ偏差仅由燃料误差引起。因此,实际喷射量X”可以从空气/燃料比反算得到。如果然后在标称特性曲线上寻找X”,则获得标称必要激活时间t”。t'和t”之间的差是所需的偏移校正。当考虑到这种校正时,所讨论的喷射器的特性曲线向标称特性曲线移动。
在进一步的发展中,根据本发明的方法在已经应用偏移校正之后包括以下步骤:将喷射器的每个脉冲的总喷射量Y分成多个较小的等量脉冲Y',其中,以线性喷射器的方式实现较小量脉冲;
根据标称特性曲线以激活持续时间s'操作较小量脉冲Y';
获得量Y”;
将Y'和Y”之间的偏差确定为在该点处的特性曲线的梯度的偏差;以及
针对不同的量/激活时间重复该过程,并计算和校正整个线性特性曲线的梯度的偏差。
根据相同的原理,然后在应用偏移校正的情况下考虑线性区域。这里,总脉冲Y也被分成多个部分脉冲Y'。因此必须确保部分脉冲Y'也达到喷射器的最大流量或针件止动。量Y被分成量Y'并且根据标称特性曲线再次以激活持续时间s'被操作。然而,然后实际上建立了量Y”。Y'和Y”之间的偏差等于在该点的特性曲线的梯度的偏差。如果针对不同的量/激活时间重复该过程,则可以计算梯度的偏差,并且针对整个线性特性曲线校正梯度的偏差。
如果整个方法是针对多个不同的操作点执行的,并且考虑了所确定的校正的频率分布,则可以显著地提高检测精度。
总之,本发明通过利用喷射器特性(在冲击式和线性行为方面)使得可以在没有附加的传感器硬件和喷射器的流量误差的确定以及因此在λ控制中的空气误差和燃料误差之间的区别的情况下执行替代的打开检测。由此,除了改善的喷射量公差之外,实现了更小的诊断极限或更高的λ诊断可靠性,包括在故障情况下改善的定位。此外,该方法代表了用于喷射器打开行为的替代检测方法。即使在使用由传感器实现的打开检测时,在此描述的方法也允许至少使传感器的检测变得可信(plausibilization)。
类似地,这里描述的方法可以与其它“流量识别”方法(例如压降)组合,以便相互变得可信。在所有情况下,要求使用喷射器关闭点控制。
附图说明
下面将结合附图参考示例性实施例详细解释本发明。在附图中:
图1是喷射器的五个开口阶段的示意性图示;
图2示出了示出根据针件行程穿过喷射器的流量的图;
图3示出了示出作为喷射器的时间的函数的喷射速率的图;
图4示出了示出作为控制持续时间的函数的喷射量的图;
图5示出了在左侧示出作为时间的函数的喷射速率并且在右侧针对单个部分脉冲示出作为时间的函数的喷射速率的图;
图6示出了示出作为控制持续时间的函数的喷射量的图;
图7示出了示出作为控制持续时间的函数的喷射量的图;
图8示出了在左侧针对总脉冲示出作为时间的函数的喷射速率和在右侧针对部分脉冲示出作为时间的函数的喷射速率的图;
图9示出了示出作为控制持续时间的函数的喷射量的图;以及
图10示出了示出作为控制持续时间的函数的喷射量的图。
具体实施方式
本发明是一种用于操作内燃机的方法,该内燃机具有至少一个喷射器,该方法执行喷射量校正。在下文将借助于示例性实施例来解释这种方法。
本发明在冲击式模式(ballistic mode)(没有达到针件止动或最大流量=图1中的位置A-C)和线性模式(可靠地达到针件止动或最大流量,图1中的位置D)中利用不同的喷射器性能。图1示出喷射器的不同打开阶段,其中1表示喷嘴针件,2表示衔铁,3表示磁线圈,4表示喷嘴板,并且5表示机械止动件。图1仅是示意性图示,其中未示出弹簧、引导件等。
为了简化起见,在以下附图中仅示出了喷射量(虚线)相对于正常量(实线)的减少。然而,所有以下陈述也类似地适用于该量的增加。
基本的磨损/公差点是衔铁2的间隙(图1中的位置A到B)。改变的间隙原则上代表量特性曲线(图4)和在喷射速率开始(图3中的B至BL)处的时间偏移。在针件行程上的图示流量中,改变的间隙是不明显的(图2中的B到BL)。
另一个显著的磨损/公差点是最大流量(图1中的位置D)。流量可经由喷嘴板4的公差/磨损(图1中的D1)或通过止动件5的公差/磨损(图1中的D2)而改变。最大流量的变化原则上代表量特性曲线的梯度变化(图4)和降低的最大速率(图3中的D到DL)。在针件行程上的图示流量(图2中的D至DL)中也可以看到改变的流量。
根据本发明的方法利用了这种行为。如果喷射器的工作区域处于线性区域内,则算法可以启动。在非常低的发动机负荷下,实际上已经是这种情况,因此实际上可以不受限制地应用检测。
将当前总喷射量X分成相等总量的n个较小的相等量X'。重要的是,在冲击式喷射器模式(图5和图6)中实现小量脉冲。作为冲击式脉冲的激活持续时间,实现控制持续时间t',其是针对标称曲线上的期望量而找到的。由于单独的冲击式脉冲,任何流量误差都是不起作用的(图5)。那么随后实现的喷射量太小。由于整个空气路径在过渡期间保持不变,因此所确定的λ偏差仅由燃料误差引起。因此,实际喷射量X”也可以从空气/燃料比反算。如果然后在标称特性曲线上找到X”,则获得标称必要激活时间t”(图6)。t'和t”之间的差是所需的偏移校正。当考虑到这种校正时,所讨论的喷射器的特性曲线向标称特性曲线移动(图7)。
根据相同的原理,然后考虑应用偏移校正的线性区域。这里,总脉冲也被分成多个部分脉冲。然而,因此必须确保部分脉冲也达到最大流量或针件止动(图8)。量Y被分成量Y',并且再次根据标称特性曲线以激活持续时间操作。然而,然后实际上建立量Y”。Y'和Y”之间的偏差等于该点处的特性曲线的梯度的偏差。
如果针对≥2个不同的量/激活时间重复该过程,则可以针对整个线性特性曲线计算和校正梯度的偏差(图10)。如果针对多个不同的操作点执行整个方法并且考虑所确定的校正的频率分布,则可以显著提高检测精度。

Claims (4)

1.一种用于通过执行喷射量校正来操作内燃机的方法,所述内燃机具有至少一个喷射器,所述方法包括以下步骤:
将所述喷射器的每个脉冲的总喷射量X分成相等总量的多个较小的等量脉冲X',其中以冲击式喷射器模式实现较小量脉冲;
根据所述喷射器的标称特性曲线以激活持续时间t'操作所述较小量脉冲X';
从空气/燃料比反算出实际喷射量X”;
在所述标称特性曲线上搜索X”,以便确定标称必要激活时间t”;以及
确定t'和t”之间的差,并执行对应的偏移校正,
其中,在已经应用所述偏移校正之后,所述方法还包括以下步骤:
将所述喷射器的每个脉冲的总喷射量Y分成多个较小的等量脉冲Y',其中以线性喷射器模式实现较小量脉冲;
根据标称特性曲线以激活持续时间s'操作所述较小量脉冲Y';
从空气/燃料比反算出实际喷射量Y”;
确定Y'和Y”之间的偏差作为该偏差处特性曲线的梯度的偏差;以及
针对各种量/激活时间重复该过程,并计算和校正整个线性特性曲线的梯度的偏差。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,针对多个不同的操作点执行所述方法。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,评估所确定的校正的频率分布,以便提高检测精度。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述方法被执行以用于使得借助于传感器的检测变得可信。
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