用于调节内燃机蓄压管压力的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于调节内燃机蓄压管压力的方法和装置，其中利用调节器调节蓄压管压力。
【背景技术】
[0002]在内燃机中使用不同的喷油系统。因此通过共轨-蓄压管喷油系统表示蓄压器喷油系统，其中高压泵将燃料带到高的压力水平。燃料进入到管道系统、蓄压管，在其中燃料处于压力下。共轨-蓄压管系统能够使产生压力与实际的喷油过程分开。
[0003]蓄压管压力由调压阀或吸入式调压阀调节并且由蓄压管压力传感器监控。为此设有调节器，其中给定理论蓄压管压力。
[0004]内燃机原则上可以位于稳态运行或瞬态运行。在稳态运行或状态中转速也包括蓄压管压力振荡。在瞬态运行中不是这种情况。
[0005]为了在稳态运行中减少理论高压振荡，需要具有大的延迟时间的理论高压过滤器。而在瞬态运行中需要具有非常小的延迟时间的理论高压过滤器。目前使用具有恒定时间常数的PTl过滤器。为了实现高压调节回路的良好静态特性，这个时间常数必需调节得非常大。其缺陷是，理论高压在瞬态过程时太剧烈地延迟。
【发明内容】
[0006]由这个背景建议一种具有权利要求1特征的方法和一种按照权利要求10的装置。
[0007]所建议的方法用于调节内燃机中的蓄压管压力，其中，利用调节器调节蓄压管压力，其中所述调节器给定理论高压，该理论高压在输入到调节器里面之前通过理论高压过滤器过滤。在此作为理论高压过滤器使用动态的理论高压过滤器，其过滤器参数根据内燃机运行状态改变。
[0008]在此通过调压环节、调节器和蓄压管上的压力传感器实现调节。
[0009]在一实施例中，作为过滤器参数改变过滤器的时间常数，在另一实施例中，作为过滤器参数改变过滤器角度。
[0010]在一实施例中，作为调压环节使用吸入式调压阀。旋转地或补充地可以在蓄压管上使用调压阀。
[0011 ] 作为内燃机的运行状态可以考虑稳态运行和瞬态运行。
[0012]在稳态运行中一般选择大的过滤器参数、时间常数或过滤器角。
[0013]在瞬态运行中一般选择小的过滤器参数、时间常数或过滤器角。
[0014]在一实施例中瞬态的空气质量比(Air Mass Rat1 Transient)是用于区别稳态与瞬态运行的确定参数。也可以通过瞬态空气质量比曲线计算过滤器参数。
[0015]同样建议一种用于调节内燃机中的蓄压管压力的装置，它尤其适用于执行上述的方法。这个装置表示高压调节回路，包括调节器、在调节器中给定理论高压，还包括理论高压过滤器，通过它在输入到调节器里面之前过滤理论高压，其中理论高压过滤器动态地构成，其过滤器参数根据内燃机的运行状态改变。
[0016]可以使用一 PTl过滤器或一平均值过滤器作为动态理论高压过滤器。
[0017]所介绍方法能够在具有大的时间常数或大的过滤器角的稳态运行中实现良好的过滤特性，同时在具有小的时间常数或小的过滤器角的瞬态运行中实现微小的过滤。由此能够实现在理论高压特性场中的陡斜梯度。在瞬态运行中减少排放并且改善加速度行驶。在此根据瞬态空气质量比计算过滤器参数、时间常数和/或过滤器角。
[0018]PTl过滤器是传递环节，它具有与一阶延迟成比例的传递特性。
[0019]由说明书和附图给出本发明的其它优点和扩展结构。
[0020]当然，上述的和下面还要解释的特征不仅可以以各个给出的组合使用，而且也可以以其它组合或单独使用，而不离开本发明。
【附图说明】
[0021]利用附图中的实施例简示出本发明，并且参照附图详细解释。
[0022]图1示出按照现有技术的高压调节回路；
图2示出所述装置的结构；
图3示出按照现有技术的另一高压调节回路；
图4示出所述装置的另一结构；
图5示出计算空气质量比；
图6示出计算动态时间常数；
图7示出计算动态过滤器角；
图8示出计算理论高压；
图9示出时间曲线。
【具体实施方式】
[0023]图1以对应于现有技术所述的形式示出共轨-蓄压管喷油系统的高压调节回路10。在此由具有输入参数理论扭矩Mstjll和发动机转速n ist的三维特性场12首先获得理论高压pS()11KF。这个理论高压通过具有给定时间常数TstaJ^ PTl过滤器14过滤。从过滤的理论高压中减去实际高压Pist。作为结果得到高压调节偏差ep，它是高压调节器的输入参数。
[0024]此外，视图示出调节器16、用于干扰参数的计算单元18、其输出是体积流、用于限制的单元20、它输出调整参数，特性场22、它是泵特性曲线，流量调节器24、用于PWM信号的计算单元26、流体过滤器28、吸入式调压阀30、其中流量调节器24、计算单元26、吸入式调压阀30和流体过滤器28形成流量调节回路32、蓄压管压力泵34、蓄压管36和压力过滤器38 ο
[0025]要注意，对于时间常数!；-的设计适用矛盾的判据:
三维的理论高压特性场12由发动机试验推导确定。在此这个推导致力于，尽可能灵活且可以转换尽可能任意的斜度。但是非常陡斜的特性场斜度可能导致在稳态运行中失稳，这通过理论高压过滤器的大的时间常数Tstat防止。但是理论高压过滤器的大的时间常数Tstat在动态过程中导致理论高压的不期望的延迟。结果可能是发动机的更高的排放值和更差的负载接收特性。
[0026]已经识别到，要研制过滤器，它在稳态运行中具有非常显著的延迟特性并且在瞬态运行中只有微小的或者没有延迟特性。通过这种方式实验工程师要处于这个位置，几乎任意地设计理论高压特性场，无需忍受在瞬态运行中的缺陷。附加地通过这种过滤器可以减少排放，因为理论高压在瞬态运行中具有更好的传递特性、即更短的反应时间。
[0027]图2示出所建议的装置的结构，它总体上通过附图标记50表示。这个装置50是高压调节回路，具有PTl过滤器，它具有动态时间常数。视图示出特性场52、PT1过滤器54、调节器56、用于干扰参数的计算单元58、其输出是体积流、用于限制的单元60，它输出调整参数、特性场62、它是泵特性曲线、流量调节器64、用于PWM信号的计算单元66、流体过滤器68、吸入式调压阀70，其中流量调节器64、计算单元66、吸入式调压阀70和流体过滤器68形成流体调节回路72，蓄压管压力泵74、蓄压管76和压力过滤器78。
[0028]理论高压过滤器14的时间常数不再恒定地给定，而是通过两维曲线80根据瞬态空气质量比(Air Mass Rat1 Transient)计算。
[0029]图3示出按照现有技术的高压调节回路100，具有平均值过滤器，它具有过滤器角。视图示出特性场102、平均值过滤器104、调节器106、用于干扰参数的计算单元108、其输出是体积流、用于限制的单元110、它输出调整参数，特性场112、它表示泵特性曲线，流体调节器114、用于PWM信号的计算单元116、流体过滤器118、吸入式调压阀120，其中流量调节器114、计算单元116、吸入式调压阀120和流体过滤器118形成流体调节回路122，蓄压管压力泵124、蓄压管126和压力过滤器128。
[0030]在图4中示出所述装置150的另一结构，即具有动态过滤器角的高压调节回路。视图示出特性场152、平均值过滤器154、调节器156、用于干扰参数的计算单元158、其输出是体积流、用于限制的单元160，它输出调整参数、特性场162、它是泵特性曲线、流量调节器164、用于PWM信号的计算单元166、流体过滤器168、吸入式调压阀170，其中流量调节器164、计算单元166、吸入式调压阀170和流体过滤器168形成流体调节回路172，蓄压管压力泵174、蓄压管176和压力过滤器178。
[0031]平均值过滤器153的过滤器角不再恒定地给定，而是通过两维曲线180根据瞬态空气质量比(Air Mass Rat1 Transient)计算。
[0032]在图5中示出计算瞬态的空气质量比:
由增压空气压力200p5、增压空气温度202T5和气缸体积204VH在计算单元206中计算实际的空气质量20811^。由发动机理论扭矩210T,和发动机转速212n ist，根据负荷通断状态214，由3D特性场216计算标准空气质量218mm。现在通过标准空气质量218去除实际的空气质量208，这得到无量纲的实际的空气质量比220 (Air Mass Rat1)。这个空气质量比借助于PTl过滤器222过滤。这个过滤器的输出参数是过滤的空气质量比224 (Air MassRat1 Filtered)。