专利名称：用于确定喷射装置的振荡优化的调整的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分的用于确定内燃机的喷射装置的 振荡优化的(schwingimgsoptimiert)调整的方法以及相应的用于确定喷射装置的振荡优 化的调整的装置。本发明还涉及配有这种装置的内燃机。
背景技术：
在此，本发明涉及用于内燃机的喷射装置的调整，在这些内燃机中对于每个循环 在确定的发动机调整中设置每个气缸至少两个单独喷射的多个单独喷射，其中每个单独喷 射至少通过喷射时刻和单独喷射量所限定。在此，喷射时刻例如可通过确定的曲轴位置或 者相对于内燃机循环中的限定点的时间偏移(Zeitversatz)来限定。单独喷射例如除了主 喷射以外可为引燃喷射(piloteinspritzung)，其应在工作行程(Arbeitstakt)开始时实 现更平缓的点火，或者用于可用作使颗粒过滤器再生(Regeneration)的后喷射。在这些喷射装置中每个单独喷射不可避免地与压力振荡和由此引起的压力波的 传播相关。这些可能是不期望的噪声、振动和粗暴发动机运转的原因。已知的是，通过精校 喷射装置减少这种不利影响。但是，为此需要费事地调整每个独立的发动机，在调整时每次 取决于调整喷射装置的人员的主观判断。
发明内容
因此本发明的目的是，建议一种方法，利用该方法可考虑到尽可能轻声、平稳以及 少振动的发动机运转按照客观的判据并且以尽可能低的费用调整内燃机的喷射装置或者 利用该方法可以较少费用客观地确定在这方面振荡优化的调整。本发明的目的还在于，研 制一种相应的用于确定喷射装置的振荡优化的调整的装置以及配有这种装置的内燃机。按照本发明这个目的通过带有独立权利要求的特征部分结合独立权利要求的前 序部分特征的方法以及通过带有权利要求17特征的装置并通过带有权利要求20特征的内 燃机得以实现。本发明的有利设计方案和改进方案通过从属权利要求的特征中得出。按照本发明的方法设置，确定在喷射装置的引导燃料的部件中通过由单独喷射造 成的压力波所影响的合成(resultierend)压力在时间上的变化过程(Verlauf)，其中，通 过至少一个单独喷射的喷射时刻和/或至少一个单独喷射的单独喷射量的改变如此地得 出所提及的调整，即，使得该调整由此而出众，即，由于在所提及的压力波之间至少部分破 坏性的干涉而降低合成压力(P)在时间上的波动(Schwankimg)。在此，所提及的合成压力 不仅可是测得的实际压力，而且可是通过模拟计算的压力值。喷射装置通常为所谓的共轨 系统，其中，内燃机可为柴油发动机或汽油发动机。在此，当以所描述的方式得出的喷射装 置的调整相对于其它可行的调整实现相对最优化时，则在以所描述的方式得出的喷射装置 的调整在本文献的意义上也称为振荡优化的。通常所提及的调整还至少通过至少一个单独 喷射的喷射时刻的改变得出，其中，该喷射时刻例如可限定为相应的单独喷射的开始的时 刻，更确切地说为相对于内燃机工作循环的确定时刻的时刻，该喷射时刻例如也可通过在确定的工作行程中确定的曲轴位置所限定。本发明的优选实施方案设置，通过使用优化算法自动得出所提及的喷射装置的调 整。在此通常设置，为了得出调整的至少一个改变的喷射时刻和/或至少一个改变的单独 喷射量只在限定的界限内改变，这些界限取决于相应的发动机调整。例如，可由此限定这些 界限，即，使得所有单独喷射上的总和以及主喷射的喷射时刻保持恒定，而引燃喷射的喷射 时刻和/或两个引燃喷射之间的相对间隔在小区间内改变。在此，该小区间通过以下方式 得到，即，使得通过引燃喷射的所期望的功能设置相应的引燃喷射的大约时刻。通过本方法可为不同的发动机运转状态分别得出喷射装置的振荡优化的调整，发 动机的运转状态可通过参数(例如发动机转速和充气压力)所限定。在此，例如可借助于 所提及的方法得出特性曲线，该特性曲线为每个可能的发动机运转状态限定相应的振荡优 化的调整的喷射时刻和单独喷射量。本发明的典型实施方案设置，所提及的调整作为满足以下判据中的之上一个而得 出例如可设置，在待确定的调整期间合成压力的合成压力波动的最大振幅呈现绝对 的或相对的最小值或低于限定的阈值。在此，为了确定该调整所需的合成压力在时间上的 变化过程的分析可局限于一个工作循环，可能也可局限于在主喷射的时刻附近或者在相应 的检查的气缸的工作循环之前的上死点附近的限定的较小的时间区域。备选地或附加地可设置，在待确定的调整期间合成压力波动的落入到限定的频带 中的频率分量的最大振幅呈现绝对或相对的最小值或低于限定的阈值。对此例如可如此地 选择所提及的频带，即，使得对于内燃机噪音或振动产生的尤其临界的内燃机机械谐振的 频率落入到该频带中。则所提及的判据满足使与该谐振相关的噪声或粗糙度最小化的目 的。附加地可如此地选择待确定的调整，在内燃机的循环的限定的部分上被积分的合 成压力波动的振幅平方呈现绝对或相对最小值或低于限定的阈值。为此例如可在该时间上 或在曲轴转角上对振幅平方进行积分。由此可找到这样的调整，即，其通过尽可能微小的振 荡言旨量。最后，备选或附加地可通过以下方式确定所提及的调整，S卩，在该调整期间合成压 力波动的频率分量的在限定的频带上被积分的振幅平方呈现绝对或相对最小值或低于限 定的阈值，其中，对此也可利用非恒定的加权函数对与频率有关的振幅平方进行加权。由此 可再考虑落入确定的频带中的机械谐振。满足一个或多个所提及的判据的喷射装置的调整可通过常见的数值或根据实验 的(empirisch)优化方法得出。在此，应为每个气缸或每个喷射器独立地优化调整，其中， 备选地作为附加的边界条件(Randbedingung)可要求，对于不同气缸的改变参数选择为相 同的。但是可优选本发明的这样的实施方案，即，在其中可独立地为每个气缸至少在一定的 界限内得出参数单独喷射量和/或单独喷射的喷射时刻。本发明的优选实施方案设置，以计算的方式得出调整，其中，通过模拟确定合成压 力在时间上的变化过程。允许相应地以计算的方式得出合成压力在时间上的变化过程的液 压模型(hydraulische Modell)早就公知，例如以法国公司IMAGINE的产品AMEim的形式。为了执行该方法足够的是，使用喷射装置的几何特性作为所使用的模拟程序的
5输入参数，以使得可与相应的内燃机或待调整的喷射装置无关地执行该方法以用于确定 振荡优化的调整。那么，合成压力、合成喷射时刻以及单独喷射量首先或仅仅是计算量值
(GrGfie)。该方法的执行在这种情况下导致为用于确定调整的改变的量值确定优化的值，
这些量值然后传输到独立的内燃机并且可在该处被调整。在使用液压模型以用于执行所描述的方法时一般在考虑下列参数的至少一个子 组的条件下执行相应的模拟燃料温度、燃料的初始压力(Ausgangsdruck)、燃料的弹性模 量、燃料的密度、燃料的粘度、燃料中的声速、发动机转速、发动机功率。那么可为不同的通 过这些参数所限定的内燃机负荷状况确定振荡优化的调整。为了简化计算可设置，在执行该方法时为了确定合成压力在时间上的变化过程通 过模拟得出源自单独喷射的压力变化过程，然后合成压力自身通过这种压力变化过程的叠 加(Superposition)而确定。在此，利用以下内容，即，多个压力波在流体中以非常好的近 似程度相互独立地扩散，而可忽略在各个压力波之间由于非线性效应产生的交互作用。在本发明的有利设计方案中，在运转的内燃机处通过至少一个传感器测量所体积 的为了模拟所考虑的参数的至少一个子组。这尤其可适用于可通过常见的压力或温度传感 器得出的燃料温度和燃料的初始压力。在这种情况下不必为所有可设想的发动机运转状态 事先确定喷射装置的振荡优化的调整。相反地，对于相应实际的且通过测得的参数限定的 运转状态来说确定这种调整就足够了。因此，可如此地实施该方法，即，不仅确定振荡优化 的调整，而且附加地按照由此确定的调整自动地调整喷射装置。对于上文最后提及的自动地调整喷射装置的备选方案可从以下的方式中得到， 即，在外部运行相应的程序以用于确定振荡优化的调整和接着按照通过该方法获得的结果 (单次地)调整独立的内燃机。对于该方法的实施(在其中，通过模拟确定合成压力在时间上的变化过程)的备 选方案设置借助于压力传感器测量合成压力在时间上的变化过程，其中，通过获得合成压 力在时间上的波动与改变的量值的关系在内燃机运行时以实验的方式得出所提及的调整。 在这种情况下也可使用常见的优化算法。在该方法的这种实施中通过以实验的方式确定的 调整自动地调整喷射装置。可设置，在相应编程的内燃机控制单元(ECU-发动机控制单元)上执行所描述的 方法，更确切地所优选以对应于实际的发动机运转状态的参数值为基础。通常单独喷射中的多个除了主喷射以外包括至少一个引燃喷射和/或后喷射。为 了确定所提及的调整可相对于主喷射的喷射时刻改变引燃喷射或后喷射的喷射时刻。在 此，甚至非常小的量的改变可导致，在通过引燃喷射或后喷射所触发(auslOsen)的压力波 和通过主喷射触发的压力波之间以有利的方式导致破坏性的干涉并由此导致合成压力的 相对微小的在时间上的波动。备选地或附加地为了确定所提及的调整，也可改变引燃喷射或后喷射的单独喷射 量，在改变引燃喷射的喷射量时优选如此，即，使得总喷射量保持恒定。本发明的改进方案设置，为了确定振荡优化的调整附加地改变每个气缸和循环的 单独喷射的数量。尤其可从喷射装置的初始调整开始，使一个引燃喷射或后喷射分配到两 个或多个较小的引燃喷射或后喷射上，由此得到带有降低的合成压力在时间上的波动的调
6整。当除了分配到多个单独喷射上之外为了确定所提及的调整改变在至少两个由引燃喷射 或后喷射得到的单独喷射之间的相对时间间隔。在此，换句话说尤其可充分利用这些由源 自引燃喷射或后喷射的单独喷射所触发的压力波之间的破坏性的干涉。按照一种改进方 案，附加地可能改变整个喷射量在源自引燃喷射或后喷射的单独喷射上的分配，以用于确 定振荡优化的调整。一种利用本发明所建议的用于确定内燃机喷射装置的振荡优化的调整的装置以 与编程技术相关的方式建立(einrichten)，以用于执行所描述类型的方法。该装置可包括 发动机控制器或发动机控制器(EOT)的一部分并且优选如此地设计，即，使得喷射装置自 动地按照确定的调整而被调整。备选地，该装置可设计为研发工具(也称为工具箱)并如 此地建立，即，使得其作为结果输出这样的参数，即，这些参数表征喷射装置的振荡优化的 调整并且按照这些参数可调整各种类型的独立发动机。当装置包括发动机控制器或发动机控制器的一部分时，该这种可有利地附加地具 有用于获得在确定振荡优化的调整时考虑的参数的至少一个传感器，尤其为用于测量燃料 温度的传感器和/或用于得出燃料压力的压力传感器，该传感器例如可布置在喷射装置的 引导燃料的、合成压力所涉及的部件中。喷射装置的引导燃料的部件例如可为共同的轨道。一种包括这种装置的内燃机以有利的方式可持久地利用喷射装置的振荡优化的 调整运行，而不必以费事的方式且为相应类型的每个独立的发动机单个地调整该调整。通 常该内燃机为柴油发动机或汽油发动机，在该内燃机中，喷射装置优选实施成共轨系统。
下面借助于图1至15详细描述本发明的实施例。其中图1显示这样的图表，S卩，在其中绘出了在带有主喷射和引燃喷射的喷射过程中 随着时间而变化的喷射的燃料量，图2显示在喷射装置的燃料管路中随着曲轴角而变化的与时间有关的合成 (resultierend)的压力的曲线以及其由两个分别归因于单独喷射的压力波的组成，图3以对应于图1的图示显示引燃喷射的喷射时刻的变化的图解，图4以随着时间而变化的图表显示在引燃喷射的喷射时刻前移之前和之后在已 提及的燃料管路中引起压力，图5以随振荡频率而变化的方式显示图4的合成压力的时间曲线的振幅谱，图6以对应于图4的图示显示在引燃喷射的喷射时刻延迟到之后的喷射时刻之前 和之后随着曲轴角而变化的合成压力，图7以对应于图5的图示显示对于在图6中所示的两种情况下的合成压力的与时 间有关的曲线的振幅谱，图8以对应于图3的图示显示在引燃喷射的单独喷射量的同步变化时引燃喷射的 喷射时刻的变化，图9以对应于图4的图示显示在图8的变化之前和之后随着曲轴角而变化的在燃 料管路中合成压力的曲线，图10以对应于图5的图示显示图9的合成压力的曲线的振幅谱，图11以对应于图2的图示显示在图8的变化之后合成压力以及其由源自单独喷射的压力波的组成，图12以对应于图1的图示显示带有主喷射和后喷射的喷射过程，图13以对应于图12的图示显示在后喷射划分为两个单独喷射之后的相应喷射过 禾呈，图14以对应于图13的图示显示在源自后喷射的单独喷射的喷射量变化之后的喷 射过程，图15显示对于图12至14的喷射过程带有与频率有关的振幅谱的图表。
具体实施例方式图1以随着绘出为横坐标的时间t而变化的方式显示了在工作循环过程中对于内 燃机的气缸的微分的喷射量dQ/dt。内燃机在此和在下文中分别是指带有实施成共轨系统 的喷射装置的V8柴油发动机。借助于该示例描述的本发明当然也实现用于其它发动机、尤 其是汽油发动机。在图1中可看出带有喷射时刻SO、的主喷射1和带有喷射时刻S0I2的引燃喷射 2，比主喷射提前了时间间隔AS0I实现该引燃喷射2。在此，喷射时刻SOI:分别限定作为 相应的单独喷射(即本文中为主喷射或引燃喷射)的开始的时刻(S0I-开始喷射)。当然， 取而代之单独喷射的结束也可用于限定相应的喷射时刻。除了相对于这样的时刻(即，在 该时刻在工作循环的确定的行程中存在确定的曲轴角)所限定的喷射时刻SOIi以外，相应 地通过单独喷射量Qi确定单独喷射，其中，本文中以i = 1表示主喷射并且i = 2表示引 燃喷射。每个单独喷射(即本文中为主喷射1和引燃喷射2)在喷射装置的燃料管路中导 致压力波动，压力波动又导致压力波在喷射装置中传播。通过由单独喷射造成的压力波所 影响而合成压力P在该燃料管路中随时间的变化在图2的第一图表3中绘出为曲轴角(p的 函数，其中，曲轴角在所选择的内燃机运行状态中以恒定的速率随时间增加。该合成压力p和其在时间上的变化过程在当前描述的本发明的实施方案中借助 于液压模型通过模拟而确定。作为用于程序(利用该程序执行模拟)的参数，在此除了量值 QpSOIi和对喷射装置的引导燃料的部件的几何特性进行绘图的这种参数之外，下列参数同 样起作用燃料温度、发动机转速、充气压力或发动机功率以及关于燃料特性的数据(其允 许由燃料温度和初始压力推断出燃料密度、燃料弹性模量和燃料粘度以及推断出燃料中的 声速)，这些参数同样引入到模拟中。尤其可利用IMAGINE的程序AMESim执行模拟。在当前的情况下通过以下方式得出合成压力p，即，使得首先利用已提及的程序通 过模拟得出源自单独喷射(即源自主喷射1和引燃喷射2)的压力变化过程，据此通过叠加 这些压力变化过程确定合成压力P。因此可在图2中看出的第二图表4显示由于引燃喷射 2造成的压力变化过程，而第三图表5以相应的方式表示归因于主喷射1的压力变化过程。现在利用相应编程的用于确定喷射装置的振荡优化的调整的装置以计算方式执 行的方法确定喷射装置的调整，该调整由以下方式而出众，即，由于在所提及的各个压力变 化过程之间的至少部分破坏性的干扰而降低合成压力P在时间上的波动。这可通过不同 的方式实现，其中，相应地至少一个单独喷射的喷射时刻SOIi和/或至少一个单独喷射的 单独喷射量Qi改变，以用于通过使用确定的判据以常见形式的优化算法确定振荡优化的调整。在此，至少一个改变的喷射时刻SOIi和/或至少一个改变的单独喷射量Qi只在限定的 界限内改变以用于得出所提及的调整，该界限通过边界条件得出，这些边缘条件又取决于 实际的发动机调整和发动机负荷。因此，总喷射量Q = Qi+Q2以及喷射时刻SO、对于确定 的发动机转速和负荷通常具有预设的值，而引燃喷射2的喷射时刻S0I2允许在限定的小区 间内移位。在本发明的第一实施例(其借助于图3至7加以图解)中，为了确定所提及的振 荡优化的调整相对于主喷射1的喷射时刻SOIi改变引燃喷射2的喷射时刻S0I2。在图3中 可看出，通过这种改变两个单独喷射之间的时间间隔AS0I变化并且在所绘制的情况(在 其中，引燃喷射2前移到提前的改变的喷射时刻S0I/)下加大到改变的时间间隔AS0I’。 与此相反，总喷射量Q以及在当前情况下同样单独喷射量Qi和Q2在当前示例中保持恒定。 在图4中以虚线形式示出，通过在图3中所示的引燃喷射2的喷射时刻S0I2的略微前移而 合成压力P相比于改变之前合成压力P如何变化。图5以随频率f而变化的方式显示在图 4中所示的合成压力p在时间上的变化的频率分量(Frequenzanteil)的振幅A，更确切地 说在喷射时刻S0I2或时间间隔AS0I的所提及的改变之前显示为实线并且在其之后则显 示为虚线。以相应的方式在图6和7中以在改变之前为实线而在改变之后为虚线的方式显 示压力变化过程P以及与频率有关的振幅A，在该改变中引燃喷射2的喷射时刻S0I2略微 向后偏移，因此时间间隔AS0I缩小。图4至7明显地显示，合成压力p的压力波动的振幅通过喷射时刻S0I2的改变相 对于在图1中所示的初始状况相应地减小，对此的原因为，在图2的图表4和5中示出的归 因于单独喷射的压力变化过程在所提及的改变之后破坏性地干涉。现在利用优化算法如此地确定振荡优化的调整，S卩，使得满足至少一个以下判 据-合成压力p的合成压力波动在内燃机的工作循环中的最大振幅呈现绝对的或相 对的最小值和/或低于限定的阈值，-合成压力波动的落入到限定的频带中的频率分量的最大振幅A呈现绝对或 相对的最小值和/或低于限定的阈值，-在内燃机的工作循环的限定部分上被积分的合成压力波动的振幅平方呈现绝对 或相对最小值和/或低于确定的阈值，-在限定的频带上被积分的合成压力波动的频率分量的振幅平方A2呈现绝对 或相对最小值和/或低于确定的阈值。因此，在计算上得出在当前情况下对应于图6和7的虚线的振荡优化的调整，其 中，分别为八个气缸中的每个的喷射器执行优化算法。在当前的实施例中用于执行本方法而编程的装置包括内燃机的发动机控制器，其 中，喷射装置通过该发动机控制器自动地按照以所描述的方法所确定的调整而被调整。在 此，分别在以相应于实际的发动机运转状态的参数值为基础的情况下通过模拟合成压力P 的在时间上的变化过程并通过使用优化算法实现计算上确定振荡优化的调整。为此装置还 包括用于测量燃料的初始压力(即合成压力P的初始值)的压力传感器以及用于测量燃料 温度的温度传感器。本发明的备选的实施方案设置，在与内燃机无关的、相应编程的装置上执行该备选的实施方案，以用于模拟合成压力P的变化过程并用于应用优化算法，其中，该装置以相 应的方式确定振荡优化的调整并且输出表征该调整的参数，即对于i = 1和i = 2的喷射 时刻SOIi以及单独喷射量A。然后按照所获得的结果对独立的内燃机或由相应串联组成 的多个相同类型的内燃机进行调整。所描述的方法的另一变型设置，代替模拟利用带有相应准确的时间分辨率 CzeitauflSsend)的压力传感器在运转的发动机处测量合成压力p在时间上的变化过程，其 中，通过相应的优化方法(即在同样至少改变至少一个单独喷射的喷射时刻sol和/或至 少一个单独喷射的单独喷射量Qi的情况下)通过获取合成压力p在时间上的波动与改变 的量值的关系以实验得出调整。借助于图8至11描述本发明的这样的实施方案，即，在其中为了确定喷射装置 的振荡优化的调整(其又为每个气缸和每个工作循环设置由两个单独喷射组成的喷射过 程)，不仅改变两个单独喷射之间的时间间隔△ S0I，而且也改变单独喷射的单独喷射量。 单独喷射又为主喷射1和引燃喷射2，其中，为本发明的该实施方案所使用的优化算法设 置，不仅引燃喷射2的喷射时刻S0I2相对于主喷射1的喷射时刻SOI:改变，而且引燃喷射 2的喷射量Q2在总喷射量Q = Qi+Q2保持相同的情况下改变。在此，又如此地得出振荡优化 的调整，即，使得满足与上文的实施例相关的所提及的判据中的至少一个。再次为每个喷射 器(即为内燃机的每个气缸)执行该方法，更确切地说以计算的途径在相应编程的内燃机 的发动机控制器上执行该方法，其中，借助于液压模型模拟随着量值QpSOIpQs以及S0I2以 及外部参数而变化的合成压力P在时间上的变化过程。然后再次相应于由此获得的结果对 喷射装置进行调整。备选方案又设置，在外部在相应编程的装置上执行用于确定振荡优化的调整的方 法，结果该装置为相应结构类型的内燃机的喷射装置输出调整参数。对于在图8中图解的喷射装置的调整，图9将合成压力p在时间上的变化过程显 示为曲轴角9的函数，更确切地说以实线表示在喷射时刻S0I2和单独喷射量Qi改变前的调 整并且以虚线表示在该改变以后的调整，在该改变中，引燃喷射2的喷射时刻S0I2相对于 在图1中已经显示的初始调整略微前移，其中，引燃喷射2的单独喷射量Q2略微加大，而主 喷射1的喷射量Qi相应地减少。在该改变之后在主喷射1的喷射时刻SO、和引燃喷射2的前移的喷射时刻S0I2’ 之间得到略微加大的时间间隔AS0I’。图10以对应于图5和7中的图示显示了对于这两 个调整的合成压力P的压力变化过程的频谱，即以实线表示图8的改变前的调整，而以虚线 表示图8的改变后的调整。在图9和10中可清楚地看出，合成压力p的振幅以及与频率有 关的振幅A至少在频带以内通过的所描述的改变明显地减小。图11以对应于图2的图示显示，通过在两个压力波之间的破坏性干涉如何实现振 幅减小，这两个压力波源自两个单独喷射并且其压力变化过程在该处在图表4和5中示出。 图11的第二图表4显示通过打开用于引燃喷射2的相应的喷射器而触发的压力波的压力 变化过程，而如图2中已经显示的那样的第三图表5显示由于主喷射造成的压力波的相应 的图示。由于在两个单独喷射之间的变化的量值比例和引燃喷射2在时间上的移位现在导 致在图11中所图解的破坏性的干涉，该干扰导致合成压力P在时间上的变化过程，该变化 过程显示在图11的第一图表3中并且对应于图9的图表中的虚线。
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借助于图3至图7和图8至图11对于带有主喷射1和引燃喷射2的喷射过程示 例所显示的喷射时刻SOIi和单独喷射量Qi改变也可以相同的方式在包括主喷射1和后喷 射6的这种喷射过程中进行。这种喷射过程以对应于图1的图示在图12中显示。在此，后 喷射6具有喷射时刻S0I6 (其在时间上位于主喷射1的喷射时刻SOI:之后)并且用于内燃 机的排气系统中的颗粒过滤器的再生。当然也可除了例如在图1中所示的类型的在主喷射 1之前进行的引燃喷射之外设置后喷射6。在借助于图12至15所描述的本发明的实施例中为了确定振荡优化的调整还改变 每个气缸和工作循环的单独喷射的数量。因此，在本文中初始只有两个在图12中所示的单 独喷射，即主喷射1和后喷射6。为了确定喷射装置的振荡优化的调整现在将后喷射6分配 为两个单独喷射7和8，以使得得到在图13中所示喷射过程的图，其中，以已经借助于其它 实施例所描述的方式改变两个单独喷射7和8之间相对的时间上的间隔△ S0I和/或改变 后喷射量Qn = Q7+Q8在单独喷射7和8上的分配。因此图14显示在调整时的喷射过程，在 该调整中对于较早的单独喷射7的单独喷射量Q7和对于稍后的单独喷射8的单独喷射量 Q8适用于Q7 = 2/3XQn，Q8 = 1/3XQn。与此相反，对于在图13中图解的调整适用于Q7 = Q8 = Qn/2。图15在图表中以随频率f而变化的方式显示在图12至14的调整时在燃料管路 中合成压力p与频率有关的振幅A，即以实线表示对于图12 (在其中设置唯一的后喷射6) 的调整的与频率有关的振幅A，以虚线表示对于图14 (在其中，后喷射化不等地分配到两个 单独喷射7和8上)的调整的相同量值，以点划线表示对于图13 (其中，后喷射量Qn相等地 分配到单独喷射7和8中)的调整的相同的与频率有关的振幅A。因而，在频带fres内(内 燃机的临界机械谐振落到该频带中)得到对于图13的调整的特别小的振幅A，该调整选择 作为振荡优化的调整。图15显示，在根据备选的判据(按照该判据例如对于在频带f-之上的较高频率 应使振幅A最小化)评价合成压力p在时间上的变化过程或该压力p的波动与频率有关的 振幅A时可能优选另一调整。待执行的优化结果也取决于之前所描述的判据的准确限定， 这些判据可取决于在噪声生成、发动机运转的粗糙性或其它干扰的振荡方面处于特别临界 的频率而确定。本文中借助于图12至14所描述的本发明实施方案(在其中，一个单独喷射分配 成多个单独喷射7和8)当然也可以相应的方式应用于与在本文中所引用的后喷射6不同 的单独喷射上。尤其地，喷射装置的调整也可如此地改变，即，使得例如在图1中所示的类 型的一个引燃喷射2分配成两个或多个单独喷射，以用于保持振荡优化的调整。利用本发明建议的方法可按照实施方案作为用于接着手动进行的NVH修正的辅 助或者同样用于自动地NVH自校正(NVH指的是噪声、振动、声振粗糙度)。
权利要求
一种用于确定内燃机的喷射装置的振荡优化的调整的方法，其中，在确定的发动机调整中通过喷射装置为内燃机的每个循环设置每个气缸至少两个单独喷射的多个单独喷射，其中每个单独喷射至少通过相关的喷射时刻(SOIi)和单独喷射量(Qi)限定，其特征在于，确定在所述喷射装置的引导燃料的部件中通过由所述单独喷射造成的压力波而影响的合成压力(p)在时间上的变化过程，其中，通过至少一个单独喷射的喷射时刻(SOIi)和/或至少一个单独喷射的单独喷射量(Qi)的改变如此地得出所述调整，即，使得所述调整由此而出众，即，由于在所述压力波之间至少部分破坏性的干涉而降低所述合成压力(p)在时间上的波动。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过使用优化算法自动得出所述调整。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了得出所述调整至少一个改变的喷 射时刻(SOIi)和/或至少一个改变的单独喷射量(Qi)只在限定的界限内改变。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，以满足以下判据中的至少一 个的方式得出所述调整_所述合成压力(P)的合成压力波动的最大振幅呈现绝对或相对的最小值和/或低于 限定的阈值，-所述合成压力波动落入到限定的频带(fMS)中的频率分量的最大振幅(A)呈现绝对 或相对的最小值和/或低于限定的阈值，_所述合成压力波动在循环的限定部分上被积分的振幅平方呈现绝对或相对的最小值 和/或低于限定的阈值，-所述合成压力波动的频率分量在限定的频带(fres)上被积分的振幅平方呈现绝对或 相对的最小值和/或低于限定的阈值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，以计算的方式得出所述调 整，其中，通过模拟确定所述合成压力(P)在时间上的变化过程。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为了确定所述合成压力(ρ)在时间上的变 化过程通过模拟得出源自单独喷射的压力变化过程并且通过这种压力变化过程的叠加得 出所述合成压力(P)。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的方法，其特征在于，借助于液压模型在考虑下 列参数的至少一个子组的情况下执行所述模拟燃料温度、燃料的初始压力、燃料的弹性模 量、燃料的密度、燃料的粘度、燃料中的声速、发动机转速、发动机功率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在运转的内燃机处通过至少一个传感器 测量所述用于所述模拟所考虑的参数的至少一个子组。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，利用压力传感器测量所述合 成压力(P)在时间上的变化过程并且在内燃机运行时通过获得所述合成压力(P)在时间上 的波动与改变的量值的关系以实验得出所述调整。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，附加地按照如此确定的调 整自动地调整所述喷射装置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，在相应编程的内燃机的控 制单元上执行所述方法。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，所述单独喷射中的多个除 了主喷射(1)以外包括至少一个引燃喷射(2)和/或后喷射(6)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，为了确定所述调整相对于所述主喷射 (1)的喷射时刻(SOI1)改变所述引燃喷射(2)或所述后喷射(6)的喷射时刻(SOIi)。
14.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定所述调整在总 喷射量(Q)保持相同的情况下改变所述引燃喷射(2)的单独喷射量(Q2)。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其特征在于，为了确定所述调整附加地 改变每个气缸和循环的单独喷射的数量。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，将至少一个引燃喷射(2)或后喷射(6) 分配到至少两个单独喷射(7，8)上，并且为了确定所述调整改变所述至少两个单独喷射 (7,8)之间的相对时间上的间隔(ASOI)和/或后喷射量(Qn)在所述单独喷射(7，8)上的 分配。
17.一种用于确定内燃机的喷射装置的振荡优化的调整的装置，其特征在于，所述装置 以与编程技术相关的方式建立，以用于执行根据权利要求1至16中任一项所述的方法。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述装置包括发动机控制器或发动机 控制器的一部分。
19.根据权利要求17或18中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括至少一个 传感器，以用于获得在确定振荡优化的调整时所考虑的参数。
20.一种内燃机，包括根据权利要求17至19中任一项所述的装置。
全文摘要
本发明涉及用于确定内燃机喷射装置的振荡优化的调整的方法，在该方法中对于内燃机的每个循环通过喷射装置设置每个气缸至少两个单独喷射的多个单独喷射，其中每个单独喷射至少通过相关的喷射时刻(SOIi)和单独喷射量(Qi)所限定，其中，确定在喷射装置的引导燃料的部件中通过由单独喷射造成的压力波而影响的合成压力(p)在时间上的变化过程，并且其中，通过至少一个单独喷射的喷射时刻(SOIi)和/或至少一个单独喷射的单独喷射量(Qi)的改变如此地得出所提及的调整，即，使得调整由此而出众，即，由于在所提及的压力波之间至少部分破坏性的干涉而降低合成压力(p)在时间上的波动。本发明还涉及用于确定喷射装置的振荡优化的调整的相应的装置以及包括这种装置的内燃机。
文档编号F02D41/40GK101855439SQ200880116428
公开日2010年10月6日 申请日期2008年10月31日 优先权日2007年11月9日
发明者C·韦诺尔德, D·斯特格曼, F·博克塞纽斯, J·弗里特希, O·洛贝, T·卡拉米吉斯 申请人:欧陆汽车有限责任公司