专利名称：用于求得喷射阀的电枢运动的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于运行按照权利要求1的前序部分所述的内燃机的方法。此外，本发明的主题是计算机程序、电储存介质以及控制和/或调节装置。
背景技术：
从市场上已知内燃机，在所述内燃机中汽油从喷射阀中直接喷射到各个燃烧室中。这样的喷射阀具有针阀，所述针阀由电磁的操纵装置操纵。
发明内容
本发明的任务在于提出一种实现燃料喷射最优化的方法。这个任务按本发明通过带有权利要求1的特征的方法得到解决。其它的技术方案在并列的专利权利要求中给出所述技术方案涉及计算机程序、电储存介质以及控制和/ 或调节装置。本发明的有利改进方案在从属权利要求中给出。此外，在接下来的描述以及在附图中找到对于本发明重要的特征。这些特征能够在此不仅单独地而且以不同的组合对于本发明来说是重要的，这里不再再次进行详细的说明。借助按本发明的方法能够求得表征电枢运动的特征的参数。这又允许对针阀运动产生影响，以便借此最优化燃料的喷射。最终，本发明的贡献在于减小内燃机的排放、降低燃料消耗并且避免燃烧噪声。对此作为基础的构思是，将所述电磁的操纵装置的磁环路的电参数通过观测环节、也就是估算方法求得，而且完全明白是在忽视磁电枢的运动对磁环路的电参数影响的情况下求得的。因此，所述由观测环节求得的电参数不可避免地包含偏差，所述偏差能够通过与相应寄存的参数的比较来确定。这种在不考虑电枢运动对磁环路的电参数的反作用的情况下引起的偏差现在能够被用于用数量表示这种反作用，并且允许求得表征所述电枢运动的特征的参数。按本发明的方法因此不需要每个额外的组件就可以工作并且能够单独地以软件的方式实现。因此，所述组件极其便宜并且必要时甚至可以在已经产生的系统中应用。本发明一般构思的具体说明在于，在步骤b中，形成所观测到的第二电参数与所寄存的第二电参数之间的差值，并且在步骤c中，将所述差值输入反馈环节，所述反馈环节求得第一电修正参数，将所述第一电修正参数如此加到所寄存的第一电参数上，使得所观测到的第二电参数与所寄存的第二电参数之间的差值在数量上被最小化，所述第一电修正参数的曲线加和起来，并且升程曲线作为表征所述电枢运动特征的参数由经过加和的第一电修正参数求得。在所述观测环节的输出端，所述已知引起的偏差也就是通过反馈环节这样送回给所述观测环节的输入端，使得所述偏差要减小到最小程度，在最好的情况下成为零。对此所述由反馈环节输出的修正参数能够直接用于求得电枢的升程曲线。因此，按本发明的方法允许所述磁电枢的升程曲线以及因此还有阀元件的升程曲线至少在所述阀元件的打开阶段被精确地模拟，由此，喷射的最优化特别地简单。优选第一电参数是电压并且第二电参数是电流。所述磁环路的这些电参数本来可供使用并且因此允许按本发明的方法以便宜和简单的方式实现。反馈环节能够是比例环节、比例积分环节或者更高等级的反馈环节。最终，磁电枢的速度与所述修正参数之间的传递性能通过反馈环节表达出来。通过选择反馈环节的相应的设计方案能够此外考虑到喷射阀的系统的和结构的区别并且由此提高所述方法的精度。 通过相应地参数化所述反馈环节能够此外例如隐含地实现对干扰寄存的电流和/或电压的信号的干扰信号的过滤。当在观测环节中模拟所述磁环路的涡流电路(Wirbelstrompfad)时，有助于提高按本发明的方法的精度。虽然如此，在最简单的情况下能够在观测环节中以相应减小的但在许多使用情况中仍然足够的精度仅仅模拟所述磁环路的主电路。在带有多个喷射阀的内燃机中，按本发明的方法也能够用于使得各个燃料喷射阀相同。由此使得所述内燃机的运行平稳并且振动被减小了。对此例子在于，借助求得的各个喷射阀的表征所述电枢运动的参数使得所述喷射阀出现最大升程的时刻相同。“使相同”意味着，与例如各自的气缸的上止点相关地在出现相同的曲柄转角时发生这些各自的事件。对此替代地能够使得从开始触发直到关闭所述喷射阀的时间间隔相同，或者能够使得从最大升程直到关闭所述喷射阀的时间间隔相同。在了解所述针阀运动的基础上，能够在了解额外的参数、例如燃料压力时借助所求得的表征所述电枢运动的参数也使得所述喷射阀的喷油量相同。
接下来参照附图对本发明的实施例进行详细解释。附图示出 图1是带有多个电磁操纵的喷射阀的内燃机的示意性的图示；
图2是图1所示的喷射阀的磁环路的等效电路图； 图3是图2所示的磁环路的方框图4是与图3所示的磁环路相符的使用观测环节(BecAachterglied)的情况下，用于求得修正值的方法的方框图5是无使相同的两张图表，其中示出了触发电流关于时间的曲线以及三个不同的喷射阀的关于时间的升程曲线；
图6是和图5相似的两张图表，其中使得从开始触发直到关闭所述喷射阀的时间间隔相同；
图7是和图5相似的两张图表，其中使得出现最大升程的时刻相同；并且图8是和图5相似的两张图表，其中使得直到关闭所述喷射阀的最大升程的时间间隔相同。
具体实施例方式在图1中内燃机整体上用附图标记10表示。所述内燃机包括油箱12，供油系统 14将燃料从所述油箱送入共轨16中。在所述共轨上连接有多个电磁操纵的喷射阀18a到 18d，所述喷射阀将燃料直接喷射到配属于它们的燃烧室20a到20d中。所述内燃机10的运行由控制和调节装置22控制或者说调节，此外所述控制和调节装置也触发所述喷射阀18a 到 18d。在图2中示出了所述阀18a到18d的电磁的操纵装置的简化的磁环路44的等效电路图。用附图标记46表示主电路并且用附图标记48表示涡流电路。在没有示出的简化的实施方式中，也能够采用等效电路，所述等效电路不模拟所述涡流电路。相应的所述磁环路44的方框图在图3中示出。所述方框图的参数在此从所述图2的等效电路的参数中通过将电流和电压标准化得出。所述涡流电路在图2的等效电路中通过结构元件‘和Ls*模拟，在图3的方框图中通过具有时间常数Ts的积分器50以及具有放大环节Kkw的比例环节 52在反馈电路中模拟。通过在图2和图3中示出的等效电路图或者说方框图，所述磁环路44的性能在电磁操纵装置的磁电枢不运动时以更好的精度进行模拟。有意的是，在图2和图3的延伸模拟中不考虑所述磁电枢的运动对电流和/或电压的反作用。在所述喷射阀18a到18d的实际运行中，所述反作用的存在示出了在图2和图3中示出的延伸模拟与所述喷射阀18a到 18d的实际的磁环路之间的主要的区别。如进一步在下面还要说明的那样，这种区别用于求得表征所述磁电枢运动的特征的参数。对此，按照一种作为方框图在图4中示出的方法规定在图4中利用讨表示所述喷射阀18的实际的磁环路。通过施加也能够被称为所述实际的磁环路M的寄存的第一电参数的电压u得出触发电流i，所述触发电流也能够被称为所述实际的磁环路M的所寄存的第二电参数。所述触发电压u输入观测环节56，所述观测环节按照图3的方框图与简化的磁环路44对应。所述观测环节56的输出值是观测到的线圈电流ib，就这方面来说所述线圈电流能够被称为理论的磁环路44的观测到的第二电参数。在58中形成在观测到的线圈电流ib与寄存的线圈电流i之间的差值dib并且作为输入参数输入反馈环节60，该反馈环节60能够例如是比例环节、比例积分环节或者也能够是更高等级和/或更复杂的结构的反馈环节。在此，通过参数化所述反馈环节60表达在所述磁电枢30的速度与所述反馈环节60的输出值uk。 之间的传递性能并且就这方面来说也对其产生影响。通过相应的参数化就能够隐含地实现干扰寄存的线圈电流i和/或电压u的信号的干扰信号的过滤。也能够称为第一电修正参数的所述输出值Ukm仅仅在62中相加地接合到所述观测环节56的输入上。通过这种方式，所观测到的线圈电流ib向着所测量的线圈电流i趋近(nachgefilhrt)，所述差值dib也就是减少到最小程度或者说归为零。因为在所述实际的磁环路M与所述简化的磁环路44之间的区别在观测环节56 中在于所述磁电枢的运动引起偏差的反作用，所述第一电修正参数仅仅精确地模拟这种反作用，其中，这种反作用与所述磁电枢的速度成比例。因此，通过对所述第一电修正参数uk。 积分，所述磁电枢运动的曲线能够重建。因为所述喷射阀18a到18d的针阀的升程在打开的状态中，然而至少在所述针阀的关闭过程中，同所述磁电枢的升程一样直到其碰在阀座上，能够利用上述的方法求得所述针阀的升程曲线。然而如果已知所述各个喷射阀 18a到18d的针阀的升程曲线，就能通过匹配相应的触发时间实现使所述喷射阀18a到18d 的求得的参数相同。这些接下来会参照图5至8进行说明。在图5中，在上面的图表中描绘的是用于喷射阀18a到18c的触发电流i关于时间的曲线。该触发电流i对于全部三个喷射阀18a到18c是相同的，所述相应的曲线在图6中用64表示。在图6的下方的图表中绘制的是所述三个喷射阀18a到18c的由触发电流得到的升程曲线，这就形成了相应的曲线66a到66c。所述喷射阀18a的曲线66a能够称为用于通常性能的基础曲线。所述喷射阀18b的曲线66b示出了，该喷射阀18b具有所谓的减小的打开静止时间。所述喷射阀18c的曲线66c示出了，该喷射阀18c具有减小的打开静止时间以及附加地具有提高的打开速度。人们马上认识到，没有“使相同措施”就产生了燃料喷射的不同的结束时刻以及不同的喷射量。通过上述结合图4进行解释的方法已知所述的喷射阀18a到18d的针阀的实际的升程曲线，通过这种方式现在能够实现使确定的参数相同。如由图6中得知，通过在图6的上方的图表中的触发电流(曲线6 到64c)的改变例如能够使所述从开始触发直到关闭所有喷射阀的时间间隔相同。这种时间间隔在图6中用68表示。对此替代的方案能够如由图7中得知的那样使得出现所述最大升程的时刻相同， 所述时刻在图7的下方的图表中利用70表示。对此另一替代的方案能够如由图8中得知的那样使得所述关闭时间、也就是从最大升程直到关闭喷射阀18a到18c的时间间隔相同。 这在图8中利用72表示。
权利要求
1.用于运行内燃机(10)的方法，其中燃料借助包括电磁的操纵装置的喷射阀(18)到达燃烧室(20)中，其特征在于，a.所述电磁的操纵装置的磁环路的寄存的第一电参数输入观测环节(56)，所述观测环节在不考虑电枢运动对所述磁环路的电参数产生反作用的情况下模拟磁环路，其中，所述观测环节(56)求得所述磁环路的所观测到的第二电参数，b.将所观测到的第二电参数与寄存的第二电参数进行比较，并且，c.将所述比较结果用于求得表征所述电枢运动的特征的参数。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤b中，形成所述观测到的第二电参数与所述寄存的第二电参数之间的差值，并且在步骤c中，将所述差值输入反馈环节(60)，所述反馈环节求得第一电修正参数，将所述第一电修正参数修正值如此加到寄存的第一电参数上，使得所述观测到的第二电参数与所述寄存的第二电参数之间的差值最小化，所述第一电修正参数的曲线加和起来，并且升程曲线作为表征所述电枢运动的特征的参数由经过加和的所述第一电修正参数求得。
3.按权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电参数是电压并且所述第二电参数是电流。
4.按权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述反馈环节(60)是比例环节、比例积分环节或者更高等级的反馈环节。
5.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述观测环节(56)中模拟所述磁环路的涡流电路。
6.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在具有多个喷射阀(18a到18d) 的内燃机(10)中借助所求得的表征电枢运动的特征的参数使得出现升程最大值的时刻相同。
7.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在具有多个喷射阀(18a到18d) 的内燃机(10)中借助所求得的表征电枢运动的特征的参数使得从开始触发直到关闭所述喷射阀的时间间隔相同。
8.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在具有多个喷射阀(18a到18d) 的内燃机(10)中借助所求得的表征电枢运动的特征的参数使得从升程最大值直到关闭所述喷射阀的时间间隔相同。
9.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在具有多个喷射阀(18a到18d) 的内燃机(10)中借助所求得的表征电枢运动的特征的参数使得所述喷射阀的喷射量相同。
10.计算机程序，其特征在于，所述计算机程序为了应用在按上述权利要求中任一项所述的方法中进行编程。
11.用于内燃机(10)的控制和/或调节装置(22)的电储存介质，其特征在于，为了应用在权利要求1到9中任一项所述的方法中使用的计算机程序储存在所述电储存介质中。
12.用于内燃机(10)的控制和/或调节装置(22)，其特征在于，所述控制和/或调节装置为了应用在按权利要求1到9中任一项所述的方法中进行编程。
全文摘要
在内燃机中，燃料借助包括电磁的操纵装置的喷射阀到达燃烧室中。这里建议，将所述电磁的操纵装置的磁环路的寄存的第一电参数(n)输入观测环节(56)，所述观测环节在不考虑电枢运动对所述电磁环的电参数的反作用的情况模拟所述磁环路，其中，所述观测环节(56)求得所述磁环路的观测到的第二电参数(ib)，将求得的所述第二电参数与寄存的第二电参数(i)相比较，并且将比较结果(dib)用于求得表征所述电枢运动的特征的参数。
文档编号F02M51/06GK102257262SQ200980151218
公开日2011年11月23日 申请日期2009年12月3日 优先权日2008年12月19日
发明者黄 A-T., 克默 H., 拉普 H., 约斯 K. 申请人:罗伯特·博世有限公司