共轨系统、内燃机以及用于控制和/或调节内燃机的装置和方法与流程

本发明涉及一种用于内燃机的共轨系统。经由用于燃料的高压引导部(Hochdruckführung)与轨道连接有喷射器以用于将燃料喷射到内燃机的工作腔中，其中，高压引导部具有带有单存储器的高压构件，其具有压力测量装置。

背景技术：
利用这样的压力测量装置可以特别可靠的方式实现例如在共轨系统中的单存储器处进行压力确定。这样的系统例如已经在申请人的文献DE102009002793A1或DE102006034515B3中进行了说明；在此带有单存储器的共轨系统的优点开始生效。此外，原则上还可将其他的测量装置联接在高压构件处。总地来说，开头所提及的系统用于在内燃机中一起影响喷射器的喷射开始和喷射结束且与此同时决定性地影响燃烧的质量和排气的成分。为了符合法定的极限值，喷射开始和喷射结束尤其作为特征参数由电子装置进行调节。在实践中在带有共轨系统的内燃机中出现如下问题，即，在喷射器的通电开始、喷射器的针阀行程与实际的喷射开始之间存在时间偏差。相应的情况适用于喷射结束。在喷射开始和喷射结束的调节方面的不精确性最终导致关于供应给内燃机的燃料量的不精确性。尽管精确的传感技术，上述方案例如由于随着喷射器的寿命变化的喷射特性而可导致不精确性。此外，值得期望的是可确定喷射器的失效原因、故障或其他的功能变化且对此进行处理。

技术实现要素：
就此而言，本发明的目的是改进开头所提及的共轨系统。尤其应以改善的方式实现喷射器参数与单存储器的探测和评估。这尤其对于压力测量装置的情况而言应是可能的。这尤其对于老化的或更换的喷射器的情况而言应同样是可能的。关于共轨系统的目的利用根据本发明的共轨系统来实现。尤其设置成压力测量装置与本地逻辑和存储单元相联结，本地逻辑和存储单元构造成在本地评估和存储喷射器数据和/或轨道数据。本发明以如下思想为出发点，即仍可改善开头阐述的形式的目前在现有技术中说明的带有中央电子设备的系统。一方面，这涉及带有相对较小的也许4个至8个或10个缸体的缸体数量的内燃机。在这种情况下，实际上已经证实为成本有利的是已经局部地在每个缸体处或针对每个缸体设置有逻辑和存储单元、压力测量装置，其尤其构造成在本地评估和存储喷射器的数据。此外，本发明的方案然而对于带有很高的缸体数量的马达而言可同样是有利的，因为由此可实现所评估的数据与确定的缸体的更可靠的评估或关联和更高效的数据功能。总地来说，本发明的方案使得借助于如此实现的分散的电子设备能够存储高压构件(例如喷射器或单存储器)和/或轨道的单独的数据且已经实现在本地在数据生成的位置处执行评估。因此可尤其分散地探测和存储单独的数据(例如制造者信息、验收数据、设定值或其他的对于喷射器特有的数据以及用于喷射器的诊断数据)或者已经对其进行评估。同样可在本地承担数据的备份功能，这在中央电子设备中的数据丢失的情况下具有优势。总地来说，基于本发明的方案和可能的改进方案已经由于较短的传感器导线和因此可能的较高的采样频率得出用于在缸体或者喷射器处的本地的逻辑和存储单元的相对很高的信号质量。由此避免经常在较长导线中传输模拟传感器信号时出现的消逝或降低的信号质量。此外实现更高效且更快速的数据传输，因为利用除了中央逻辑和存储单元之外的本地逻辑和存储单元的方案使得能够实现更高效地交流数据。此外，这引起中央逻辑和存储单元关于存储和计算能力的减负。有利地，仅将经评估的数据从分散的逻辑和存储单元发送到中央逻辑和存储单元处。总地来说，因此在数据总线(例如CAN总线)减负的情况下得到降低的数据量(Datenaufkommen)，且还得到在数据总线上的改善质量的数据量。本发明涉及一种用于内燃机的共轨系统，－带有：用于燃料的轨道和经由高压引导部流体连接的相联接的喷射器，该喷射器用于将燃料喷射到该内燃机的工作腔中，其中，该高压引导部具有带有单存储器的高压构件，且－该高压引导部和/或该轨道具有压力测量装置，其中，－该压力测量装置与分散分布的本地电子设备的本地逻辑和存储单元相联结，其构造成用于在本地评估和存储该压力测量装置的测量数据，且－该压力测量装置在中间连接该本地逻辑和存储单元的情形下经由总线联接到中央电子设备处且该本地逻辑和存储单元结合该中央电子设备设计成用于控制和/或调节用于该内燃机的共轨系统。本发明还涉及一种内燃机，带有：共轨系统；用于控制和/或调节该内燃机的电子装置，该电子装置具有中央电子设备和本地逻辑和存储单元，其经由数据总线相连接，其中，该中央电子设备设计成用于接收用于压力传感器的已经由该本地逻辑和存储单元评估的测量数据的评估信号。本发明还涉及一种用于控制和/或调节内燃机的装置，该装置不仅设计成用于在形成至少一个评估信号的情形下在本地处理用于单存储器和/或喷射器和/或轨道的压力的压力测量装置的测量数据，而且设计成用于在中央接收用于该压力测量装置的已经评估的测量数据的至少一个评估信号。本发明还涉及一种用于借助于用于控制和/或调节的电子装置来控制和/或调节带有共轨系统的内燃机的方法，其中，在测量间隔期间探测和存储该单存储器和/或喷射器和/或轨道的压力且将压力的显著变化用于控制喷射开始或喷射结束，其中，－该单存储器和/或喷射器和/或轨道的压力相应经由压力传感器直接在该高压引导部的液压阻抗之后或之前来测量，以及－在分散分布的本地电子设备的相应与该压力传感器相联结的本地逻辑和存储单元中进行评估，以及－仅将经评估的数据送给到至该电子装置的中央电子设备的逻辑电路的数据总线上。本发明的有利的改进方案可从从属权利要求中得悉且详细说明了在任务设置以及其他的优点的范畴中实现上面阐述的方案的其他的有利的可行性方案。在一种优选的改进方案的范畴中，本地逻辑和存储单元已经可具有用于基于模型的喷射器调节的喷射器模块。因此已经可部分地在本地进行喷射器数据的评估。有利地，本地逻辑和存储单元同样具有用于喷射器数据的基于模型的诊断和/或评估的诊断模块。这例如可包括奇偶方程(Paritätsgleichung)、观察方法或参数估计方法。在一种特别优选的改进方案的范畴中，已经证明可行的是将本地逻辑和存储单元联结到本地压力传感装置处。优选地，压力测量装置构造成呈应变传感器的形式。应变传感器可特别优选地构造成呈应变测量条(Dehnungsmessstreifen)的形式。应变测量条优选布置在单存储器的外侧上，其中，直接用于集成到高压引导部中的液压阻抗布置在单存储器之前或之后。该改进方案可尤其在实现带有单存储器和至单存储器的液压阻抗的高压引导部的情况下设有足够可靠的原始数据。如由改进方案认识到的那样，这些原始数据已经具有如此高的信号质量，从而使得本地逻辑和存储单元已经可以适当的测量成本置身于进行重要的评估。在共轨系统的一种特别优选的改进方案的范畴中，已经证明可行的是存储单元可与逻辑单元分开。这具有如下优点，即，对于分散分布的本地电子设备的逻辑系统而言与中央电子设备相结合可提供不同的或者不同设计的存储单元。尤其已经证实为有利的是在逻辑单元与存储单元分开的情况下存储单元构造成保持在高压构件处。上述改进方案尤其已经针对呈喷射器的形式的高压构件的情况证实为是有利的。然而该措施同样可针对呈单存储器或轨道的形式的高压构件证实为是有利的。在该改进方案的范畴中，认识到的问题是尤其在喷射器的情况下某些高压构件经受老化且因此其通常对于喷射而言重要的特性可变化。此类变化可经由本地逻辑和存储单元来确定和进行存储。这可有利地用于对高压构件的老化进行调整的带有中央电子设备和分散分布的本地电子设备的有适应性的电子系统。此外，然而问题是当在高压构件(例如喷射器或单存储器或甚至轨道)老化时更换变得必要。在该情况下，当循环存储器(Ringspeicher)不被一起更换时，例如在用于高压构件的本地逻辑和存储单元的循环存储器中还存在对于老化的高压构件而言重要的这样的数据。在该改进方案的范畴中认识到，当对于高压构件而言重要的鉴别数据和信息和/或诊断数据总是与高压构件一起携带且提供时，这是特别有利的；这以特别有利的方式在存储器中与高压构件一起被更换且可联接到本地逻辑单元处。可更换的本地存储单元因此可在一定程度上与对于高压构件而言重要的数据(例如呈电子拇指指纹的形式)一起联接到逻辑系统处。因此在换掉或被换上高压构件的情况下提供诊断数据(例如老化数据、电流特性等等)。然而，在更换高压构件的情况下(例如在更换喷射器或单存储器的情况下)，那时对于与更换相关的缸体而言可适配于与所更换的构件的相协调的喷射特性。这例如具有如下优点：可无问题地将喷射器从第一缸体更换到第二缸体上，其中，经更换的高压构件在此携带对于喷射特性而言重要的数据资料。附图说明现在在下面借助附图对本发明的实施例进行说明。这无须按比例示出实施例，而是以示意性的和/或稍微失真的形式实施在此用于阐述的附图。关于可直接从附图中认识到的教导的补充，参照相关的现有技术。在此要考虑到可关于实施方式的形式和细节进行多样化的修改和改变，而未偏离本发明的基本思想。本发明的在说明书中、在附图中以及在权利要求中公开的特征不仅可单独地而且可以任意组合对于本发明的改进方案而言是重要的。此外，在本发明的范畴中包括由在说明书、附图和/或权利要求中公开的特征中的至少两个构成的所有组合。本发明的基本思想不局限于在下面显示和说明的优选的实施方式的精确的形式或细节，或局限于相比在权利要求中提出保护的对象而言受限制的对象。对于所说明的测量范围，同样应将处在所提及的界限内的值公开为极限值且可任意地使用和要求保护。为了简单起见，下面对于相同或相似的部件或带有相同或相似功能的部件使用相同的参考标号。本发明的其他的优点、特征和细节从优选的实施例的下列说明以及借助附图得出；其中：图1根据一种特别优选的实施方式显示了内燃机与共轨系统和带有单存储器的高压构件以及中央电子设备和本地逻辑和存储单元的示意性图示；图2根据一种优选的实施方式显示了用于在用于内燃机的共轨系统中利用中央电子设备和多个地方(即分散分布的)逻辑和存储单元来进行测量数据确定和评估的方法的框图。具体实施方式图1示例地显示了一种基本上类似于开头所提及的DE102006034515B3构造的共轨系统100与电子控制的内燃机1。共轨系统100包括用于自燃料箱3输送燃料的低压泵2、用于确定体积流的吸入式节流阀4、用于在压力提高的情形下将燃料首先输送到轨道6中的高压泵5。燃料由轨道6进一步送给到设置成用于内燃机1的每个缸体的用于暂存已预加应力的燃料的单存储器7中，且最终进一步输送到喷射器8中以用于将燃料喷射到内燃机1的缸体或者燃烧室中。在此处所显示的系统中，燃料在单存储器7中被充分地预加应力，以便保证到充分地喷射内燃机1的燃烧室中。同样地，到轨道6中的干扰频率的反馈利用相应地设计从轨道6至单存储器7的输入管路来减弱，即从轨道6至单存储器7的连接管路具有相应较高的液压阻抗。该系统通过中央电子设备9(带有中央逻辑电路11)的电子控制器(ADEC或ECU)以及通过分散分布的本地电子设备12来调节。分散分布的本地电子设备12包括多个相应在本地(在数据生成的位置处)构造的逻辑和存储单元ACR、AE、AI，其相应直接在现场联接到各传感器10、20、30处。示例地为此说明了图1的共轨系统100。中央电子设备9的电子控制器包含带有中央逻辑电路11的微型计算机系统的组成部分以及中央电子设备9的电子控制器的输入部和输出部9.1、9.2；例如为了形成中央逻辑电路11，包含微处理器以及缓冲器和存储模块(EEPROM,RAM)和用于形成输入部9.1和输出部9.2的I/O模块。在存储模块中，对于内燃机1的运行而言重要的运行数据以特征曲线/特征线的形式来应用。经由其中央电子设备9在中央逻辑电路11中的电子控制器由在输入部9.1处存在的输入参数EIN计算出在输出部9.2处存在的输出参数AUS。在图1中示例性地示出了以下输入参数：－已经评估的轨道压力A(pCR)，其借助于轨道压力传感器10来测量且在本地逻辑和存储单元ACR中进行评估，－内燃机1的转速信号nMot，－单存储器7的已经评估的压力信号A(pE)，其中，单存储器7的压力信号pE已经相应由在现场相关联的这些本地逻辑和存储单元AE评估。此外，在此处说明的实施方式中存在其他的输入参数(例如涡轮增压器的增压空气压力和冷却剂/润滑剂和燃料的温度)以及其他的输出参数，其未详细示出且可总地理解成EIN和AUS。具体地，作为中央电子设备9的电子控制器的输出参数示出了用于控制吸入式节流阀4的信号PWM和确定功率的信号vE(例如在基于力矩的调节的情况下用于示出额定力矩的喷射量)。输出参数AUS代表用于控制和调节内燃机1的其他的调节信号。因此，不同于预知的共轨系统(如其例如在DE102006034515B3中说明的那样)，当前局部测量装置(即此处轨道压力传感器10和单存储器压力传感器20－和可理解为可选的喷射器压力传感器30)相应与分散分布的本地电子设备12的本地逻辑和存储单元ACR、AE－和可选地AI－(即轨道逻辑和存储单元ACR以及单存储器逻辑和存储单元AE和喷射器逻辑和存储单元AI)相联结。对于逻辑和存储单元AE、AI，可仅设置有一个，从而使得两个中的其中一个是可选的。当前的实施方式仅设置有单存储器逻辑和存储单元AE，从而使得在图1中显示的喷射器逻辑和存储单元AI可理解为可选项。逻辑和存储单元ACR、AE相应构造成在本地评估和存储共轨系统100的测量数据。此时具体为在轨道6处的轨道压力pCR的压力数据以及在单存储器7处的单存储器压力pE的压力数据。经评估的测量数据A(pE)和A(pCR)相应从本地逻辑电路和存储单元AE、ACR的输出部经由电子控制器的输入部9.1传送到带有中央逻辑电路11的中央电子设备9的电子控制器(ADEC或ECU)处。在此处未显示的经修改的实施方式中，同样可能的是将喷射器8的已经由本地逻辑和存储单元AI评估的压力信号A(pl)送给到数据总线13上，即从本地逻辑和存储单元AI的输出部经由电子控制器的输入部9.1传送给带有中央逻辑电路11的中央电子设备9的电子控制器(ADEC或ECU)。紧接着，本地逻辑和存储单元AE与呈应变测量条的形式的单存储器压力传感器20集成地布置在单存储器7处。在一种变型方案中，单存储器7还可与喷射器8一起构造在唯一的壳体中。同样在该情况下设置成呈应变测量条的形式的单存储器压力传感器20直接与本地逻辑和存储单元AE以集成的结构形式设置在喷射器的单存储器7处。类似地，集成用于轨道6的本地逻辑和存储单元ACR与在轨道6处的轨道压力传感器10。在图1中示出的示例性的实施方式得出通常的系统，如其示意性地作为框图在图2中示出的那样。共轨系统100针对内燃机1设置有包括中央电子设备9和分散分布的本地电子设备12的组合的控制部。分散分布的本地电子设备12以集成的结构形式由多个测量装置M1、M2...Mi和多个直接与测量装置以集成的形式安置的逻辑和存储单元A1/S1、A2/S2...Ai/Si形成。例如，至少测量装置M1、M2是带有集成的存储和逻辑单元A1/S1、A2/S2的压力测量装置以用于测量和评估单存储器压力pE和轨道压力pCR，其如借助图1阐述的那样来运行且在该处以AE、ACR来表示。其他的测量装置Mi可为其他的类型，例如包括温度测量装置等等，并且同样可相应与本地逻辑和存储单元Ai/Si相集成。可从图2的系统得悉测量装置M1、M2至Mi设计成在共轨系统100处进行测量，例如在此处实施为构件B1的单存储器(图1中的7)处或在此处实施为构件B2的轨道(图1中的6)处进行测量，或在共轨系统100的其他构件Bi处进行测量。当前在任何情况下直接在测量装置M1、M2...Mi的位置处集成本地逻辑和存储单元A1/S1、A2/S2...Ai/Si与测量装置。逻辑和存储单元A1/S1、A2/S2...Ai/Si相应已经可评估和存储由测量装置M1、M2至Mi中的每个提供的测量信号。例如，在存储器S1或S2的情况下可将对于喷射器或轨道独特的数据(例如制造者信息、验收数据和设定值)存储在本地存储器S1、S2中且由逻辑单元A1、A2用于进一步的评估。这样的和其他的信息I可供用于共轨系统100的构件Bi中的任意一个。此外，诊断数据D可个别地针对每个构件Bi分散地来探测且存储在存储器Si中。尤其在有故障的情况下可将最后一组诊断数据提供到(例如构造为循环存储器的)存储器Si中。因此可以相对简单的方式提供关于构件Bi的运行时间的数据记录功能L。关于具体在图1中示出的系统，在特别优选的改进方案的范畴中备选于或除了单存储器压力传感器20设置有喷射器压力传感器30，其可完全类似于先前阐述的用于单存储器7的本地逻辑和存储单元AE或用于轨道6的本地逻辑和存储单元ACR来读取。下面可针对喷射器和设置在喷射器处的压力传感器30(呈应变测量条的形式)设置有本地逻辑和存储单元AI。其设计原则上可根据与用于逻辑和存储单元AE和ACR的相同的原理来实现。当前，逻辑和存储单元AE和/或AI具有存储单元S和逻辑单元A，其中，存储单元S可与逻辑单元A分开。此外，存储单元S设置成保持在喷射器或者单存储器处。即逻辑和存储单元AI的存储单元S可与喷射器8和应变测量条30一起被更换或者逻辑和存储单元AE的存储单元S可与单存储器7和应变测量条20一起被更换。这可在喷射器8和/或单存储器7的老化的范畴中证实为是必需的。与对于喷射器8类似的更换过程于是可在单存储器7的老化的情况下通过单存储器7与压力传感器20和存储器S一起的更换来实现。关于逻辑和存储单元ACR，类似的更换过程还可针对轨道6与压力传感器10和存储器S；这次在逻辑和存储单元ACR的逻辑单元A与存储器S分开的情形下。这具有如下优点，即，随着高压构件的更换，即当前随着喷射器8的更换(或单存储器7的更换或轨道6的更换)，相应的高压构件在高压构件处存在的存储器S中的用于老化过程的共同决定喷射特性的数据和电流特性在被一起换掉或者一起换上。即高压构件与在该处存在的传感器10、20、30和存储器S一起联接到包括分散分布的本地电子设备12和中央电子设备11的逻辑系统处。在该情况下，逻辑系统因此可直接利用高压构件的当前诊断数据D来工作。因此共轨系统100证实为有适应性；即使在更换高压构件(例如喷射器8、单存储器7或轨道6)的情况下。在中央电子设备9与分散分布的本地电子设备12(例如带有中央逻辑电路11的逻辑和存储单元AI、AE或ACR)之间的通讯在此以如下方式实现，即，在共轨系统100运行时，测量数据(例如在喷射器8处或在单存储器7处的压力走向)在通过逻辑单元A评估的情形下被传递到中央电子设备9处，也就是说以经评估的形式A(pl)、A(pE)、A(pCR)来传递。同样，相应的数据或对于压力走向重要的数据存储在高压构件的存储单元S中，即例如存储在逻辑和存储单元AE和ACR以及AI的存储单元S中。如果此时高压构件(例如喷射器8或单存储器7)被更换或放置到另一位置处(例如在内燃机的另一缸体处)，这些高压构件携带在一起被更换的存储单元S中的重要的对于喷射过程而言决定性的诊断数据。这同样适用于新安装的高压构件。在安装之后，对于包括分散分布的本地电子设备12和中央电子设备9的诊断系统而言因此提供控制和调节同样说明由于老化引起的发展的、表征高压构件的单独的测量数据并且可用于控制和调节整个系统。尤其由中央电子设备9送给到分散分布的本地电子设备12处的用于初始化喷射过程的时间信号还可在更换高压构件的情况下如此实现，即，其协调于喷射器8或单存储器7的必要时单独的特性；其中，单独的特性可影响压力走向。用于构件Bi中的、包括每个的测量装置M1、M2至Mi和本地逻辑和存储单元A1/S1、A2/S2…Ai/Si的如此实现的分散分布的本地电子设备12具有如下优点，即，可在测量装置Mi的传感器与本地逻辑和存储单元Ai/Si之间实现相对较短的传感器导线。这在仍然很好的信号质量的情况下例如允许通过本地逻辑和存储单元(即在图1中AE、ACR，其在此处以A1/S1、A2/S2表示)的很高的采样频率。因此避免信号质量(信号信噪比)由于更长的电缆束的降低。仅将分散分布的本地电子设备12的经评估的且经相应整理的信号(例如经评估的单存储器压力A(pE)或经评估的轨道压力A(pCR))发送到中央电子设备9或者其控制器(ECU或ADEC)处。这具有如下优点，即，降低在数据总线13上的数据负荷。与之相反，当前的系统还使得在带有中央逻辑电路11的中央电子设备9的电子控制器的输出侧上能够实现分散分布的本地电子设备12的根据相同原理的实现方案。这例如对于确定功率的信号vE而言同样可被实现，其首先在本地逻辑和存储单元Aj/Sj中被整理且然后经由构件的执行器Mj供应给系统模块Bi。例如逻辑和存储单元Ai/Si、Aj/Sj可存储相应的计算模型，以其可实现基于模型的模块调节(例如喷射器调节)或相应的诊断方法。例如可考虑执行奇偶方程、观察系统和参数估计方法等等。同样可基于相对很少的传感器和执行器导线实现基于信号的诊断方法，例如频率分析等等。总地来说，利用借助图2阐述的总的系统可以更高的信号和评估质量以及针对个体缸体以很高的可靠性实现燃料量、喷射走向、泄漏、温度、喷射时间、喷射开始和喷射结束的针对个体缸体的探测。电子控制器(ADEC、ECU)的组合的架构－作为带有中央逻辑电路11的中央电子设备9和例如带有所提及的本地逻辑和存储单元ACR、AE、AI的分散分布的本地电子设备12－因此使得能够实现共轨系统100到内燃机1上的改善的时间上的同步。因此，尤其中央电子设备9和喷射器8或轨道6(如其通过构件B1、B2象征性地表示的那样)具有相同的时基。在此，例如对于喷射器8、单存储器7或轨道6的曲柄角的准确的了解的要求相比目前而言具有低优先级。参考标记列表1内燃机2低压泵3燃料箱4吸入式节流阀5高压泵6轨道7单存储器8喷射器9带有控制器(高级柴油发动机控制单元或电子控制单元，ADEC或ECU)的中央电子设备9.1,9.2中央电子设备的电子控制器的输入部、输出部10轨道压力传感器11中央电子设备的中央逻辑电路12分散分布的本地电子设备13数据总线20单存储器压力传感器30喷射器压力传感器100用于燃料喷射的共轨系统AE用于单存储器的本地逻辑和存储单元ACR用于轨道的本地逻辑和存储单元AI用于喷射器的本地逻辑和存储单元pE单存储器压力pI喷射器压力pCR轨道压力vE确定功率的信号，例如喷射量nMot内燃机的转速信号A(pE)经评估的单存储器压力A(pI)经评估的喷射器压力A(pCR)经评估的轨道压力A1,A2存储器I信息D诊断数据L数据记录Mi测量装置Mj执行器B1,B2,Bi,Bj系统的构件S,Si存储单元A,Ai逻辑单元。