专利名称：用于确定校正特性曲线的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定校正特性曲线的方法和装置。
背景技术：
构造所谓的自适应学习函数(selbstlernende Funktion),以便在共轨喷射设备运行期间求得、存储在所述喷射设备的组件的使用寿命期间的特性和/或容差范围以及漂移(Drift)，并且计算相应的校正值，所述情况例如在文献DE 10 2004 006 694 Al中公
开。 此外，已知用于控制燃料压力的装置不具有配量单元(ZME)，并且对于所述装置来说燃料泵(EKP)被直接用作用于轨道压力调节的执行器。对于所述装置来说由不同的组件，例如EKP、高压泵、EDC和管道的共同作用得出所谓的泵特性曲线作为用于高压调节的特征特性曲线。文献DE 10 2006 000 238 Al描述了用于燃料供给系统的控制设备，所述燃料供给系统具有用于燃料的共轨存储器，所述燃料通过喷射输送给内燃机。这里预先设定的学习装置将特性曲线偏差作为学习值存储在安全存储器中，所述特性曲线偏差通过第一计算装置和第二计算装置来计算。在文献DE 10 2007 036 684 Al中描述了用于控制内燃机的方法。其中规定了内燃机的燃料蒸汽扫气设备的状态的匹配和燃料供给设备的特性曲线的自适应的学习。常规做法例如可以包括喷射阀特性曲线、燃料泵特性曲线或者空气计量故障的自适应的学习。文献DE 10 2004 053 124 Al描述了共轨燃料喷射系统。同样描述的控制设备包括控制计量阀控制值的学习装置(Lerneinrichtung),将所述计量阀控制值输送给共轨燃料喷射系统的进气计量阀，以便控制所述进气计量阀的开度。所述学习装置如此控制计量阀控制值，从而所述进气计量阀的开度从预调值进一步升高，所述预调值小于用于实现最大排出率的极限值，所述极限值实现高压泵的最大排出率。所述学习装置获得当前的、输送给进气计量阀的计量阀控制值作为最大排出率控制值，其中所述学习装置要学习的是，高压泵在最大排出率控制值的情况下到达最大排出率。
发明内容
在此背景下介绍一种具有独立的权利要求的特征的方法和装置。本发明的其他设计方案由从属权利要求和说明书得出。此外，借助本发明提供了用于适配喷射设备的至少一个组件的特性曲线的学习函数，例如提供了用于控制燃料压力的自适应的测量曲线(Messkurve)。因此通常能够通过燃料泵(EKP)调节轨道压力。借助学习函数可以确定当前测量的实际大小与额定特性曲线的至少一个偏差。为了减少用于控制燃料压力的装置的或者说系统的总容差，使用学习函数，所述学习函数求得喷射设备的不同的组件的容差的尽可能大的份额进而求得所述组件的总容差。在设计方案中构造所应用的学习函数，以便求得、存储所述泵特性曲线相对于额定特性曲线或者说标称特性曲线的偏差，并且确定校正值。在本发明的范围内通常规定，确定的校正特性曲线包括所述喷射设备的有关的组件的总容差。因为各个组件的偏差在不同的运行条件下有不同的特征，所以学习方法只求得所述偏差的一部分，所述偏差与在学习方法中考虑到的运行参数有关。于是仅仅存在所述喷射设备的、不能通过现有的学习函数被校正的剩余偏差。然而相对于不具有学习函数的装置和/或喷射设备来说，精确度仍然明显地提高，并且所述喷射设备的鲁棒性(RobUStheit)与漂移和各个组件的容差相比仍然得到改善。通常，调节器容差在高压调节中导致恶化的调节器特性或者说导致安全功能或者替代功能的开启(触发)。对于本发明的设计方案来说，用于匹配的测量曲线(自适应测量控制，AMC)的学习算法被用于调节燃料压力，并且在设计方案中转换成燃料泵的特性曲线的、 进而泵特性曲线和/或预调特性曲线的校正和/或学习。此外，在所述学习方法中可以考虑附加的运行参数，通过所述运行参数取决于运行参数的学习值由关联曲线或特性曲线得到校正，所述关联曲线或特性曲线存储在例如构造为控制器的装置的模块中。构造按照本发明的装置，以便实施所介绍的方法的全部步骤。在此，所述方法的各个步骤也可以由所述装置的各个组件实施。此外，所述装置的功能或所述装置的各个组件的功能可以作为所述方法的步骤实施。此外可能的是，所述方法的步骤作为所述装置的至少一个组件的功能或者整个装置的功能被实现。本发明的其他的优点和设计方案由说明书和附图得出。可以理解，所述在前面提到的和后面还要被阐释的特征不仅可以使用在相应给出的组合中也可以使用在其他的组合中或单独使用，而未放超出本发明的范围。
图I示出了在存储喷射设备中的燃料的压力的示 图2示出了按照本发明的方法的第一实施方式的示 图3示出了按照本发明的方法的第二实施方式的示 图4是存储喷射设备的实施例的示意图以及按照本发明的装置的第一实施方式的示意 图5示出了按照本发明的方法的第三实施方式的状态自动转换的示 图6示出了按照本发明的方法的第四实施方式的示图。
具体实施例方式本发明根据实施方式在附图中示意性地示出，并且接着参照附图详细描述。相关联地并且全面地描述附图，相同的附图标记表示相同的组件。在图I所示的示图中，沿着纵坐标2描绘出关于表示时间的横坐标4的、在构造为存储喷射设备的喷射设备中的燃料压力进而描绘出共轨设备的轨道压力。在图I所示的示图中，第一曲线6示出了压力的额定值，第二曲线8示出了快速调节的压力的超调，并且第三曲线10示出了慢速调节的压力。此外，图I所示的示图示出了第四曲线14，所述第四曲线在应用按照本发明的、用于压力的方法的实施方式时，借助燃料泵的用于校正喷射设备的泵特性曲线的、自适应的校正特性曲线得出。图I示出，借助第四曲线14实现了与用于压力额定值的第一曲线6的最好的近似。在按照本发明的方法的第一实施方式和第二实施方式的范围内学习稳态偏差以调节燃料的压力。在此使用PIDT1调节器20。此外，在稳态额定值时电流分量被用作燃料泵和/或配量单元与工作参数的正常值或者说额定值的偏差的尺度。在按照本发明的方法的范围内可以至少使用两种方案以学习稳态电流分量。在此，在第一实施方式(图2)中进行对燃料泵的特 性曲线进而对泵特性曲线(PKL)的校正干预。在所述方法的第二实施方式(图3)中进行用于预调特性曲线(Vorsteuerkennfeld) (VST)的校正干预。图2所示的示图示出了按照本发明的方法的第一实施方式的过程，而图3所示的示图描述了按照本发明的方法的第二实施方式。两张示图具有以下共同的组件第一前馈控制装置(Vorkontrolleinrichtung)16和第二前馈控制装置18、PIDT1调节器20、转化的泵特性曲线22以及电流调节装置24。由所述前馈控制装置16、18提供预调特性曲线。此外，在两张示图中示意性地示出了构造为存储喷射设备或者说共轨设备的、具有压力传感器28的喷射设备26。此外规定，从压力传感器28得出的压力的实际值31也传输给PIDT1调节器20。在两张示图中PIDT1调节器20、转化的泵特性曲线22、调节装置24以及存储喷射设备26构成调节回路。此外，图2所示的示图示出了配属的、用于校正泵特性曲线22的校正特性曲线29。在此，在图2所示的示图中，这种用于泵的、配属的校正特性曲线29对于按照本发明的方法的第一实施方式来说布置在所述调节回路内，从而在调节回路内部确定所述校正特性曲线29。在调节回路内部借助校正特性曲线29实现构造为泵特性曲线22的特性曲线的校正。对图3所示的示图来说，为了实施按照本发明的方法的第二实施方式将用于预调特性曲线的校正特性曲线33布置在调节回路外部，从而在调节回路外部提供所述校正特性曲线33。因此预调特性曲线在此借助校正特性曲线33在调节回路外部被校正。所述预调特性曲线(VST)由前馈控制装置16、18提供。在按照本发明的方法的、根据由图2和图3所示的示图示出的两个实施方式的范围内，所述燃料的压力的额定值30以及冷却温度的值作为工作参数传输给第一前馈控制装置16。内燃机的转速34以及在喷射设备26内部的燃料的体积流量36的值作为工作参数传输给所述第二前馈控制装置18。对于按照本发明的方法的第一实施方式来说，正如根据图2所示的示图所示出的那样，构造为泵特性曲线22的特性曲线的适配通过所述校正特性曲线29进行。在此，所述燃料的稳态电流分量作为学习值存储在用于所述泵的校正特性曲线29中。由燃料泵要求的燃料量传输给校正输入端。对于按照本发明的方法的第二实施方式来说(图3所示的示图)，进行所述预调特性曲线的适配。在此所述燃料的电流的稳态分量也通过学习函数的学习值求得并且作为偏差存储在所述校正特性曲线33中。此外,在校正输入端传输预调量(Vorsteuermenge)。不仅在按照本发明的方法的第一实施方式而且在第二实施方式中，为了确定所述校正特性曲线29、33而应用学习函数或者说学习算法，其中实现所述校正特性曲线29、33的联合适配。此外，所述校正特性曲线29、33的控制点位置(Stiitzstellenposition)适合于所述喷射设备26的特性。用于校正特性曲线29、33的新的学习值与已经存有的控制点合并。在此具有低信息含量的控制点可以被有效的控制点代替。通过这种措施可以获得用于校正特性曲线29、33的较高的学习速度。可能地，在进行学习过程期间出现的错误可以被校正。此外，对校正特性曲线29、33进行梯度监控。由此通过监控校正特性曲线29、33的局部梯度从而保证有待校正的泵曲线22或者说有待校正的预调特性曲线的单调性 (Monotonie)。此外可能的是，在所述喷射设备26中的燃料的压力的调节的稳定性在存在非物理的学习值的情况下得到保证。借助所述方法可以在所述喷射设备26的整个使用寿命期间保证最佳的调节特性。所述压力的动态特性可以在允许的压力超调的保持之下得到改善。所述方法也可以应用于所述喷射设备26的不同的低压回路。此外，压力调节特性在所述喷射设备26的组件的通常的容差的情况下可以得到改善。也可能的是，在喷射设备26内部的高压力的超调的情况下延长所述喷射设备26的使用寿命。图4以示意图示出了构造为存储喷射设备的喷射设备300以根据共轨喷射方法或者说存储喷射方法将燃料喷射到内燃机中。所述喷射设备300包括作为组件的用于燃料的存储箱302、燃料泵304进而用于输送来自存储箱302的燃料的泵、以及高压泵308。构造所述高压泵308，以便建立以及维持在高压存储器310内部的燃料的压力。为了运行内燃机，来自所述燃料存储器310的燃料喷射到内燃机的燃烧室中。此外，所述喷射设备300包括轨道压力传感器312。喷射设备的上述组件此外通过管道315彼此相连接，所述管道同样构造为所述喷射设备300的组件。在图4中按照本发明的装置316在此包括两个模块318、320，所述模块构造为控制器322的组件。在此也构造所述控制器322，以便监测和/或检查进而控制和/或调节所述喷射设备300的、用于运行喷射设备300的前述各个组件的功能而不依赖于按照本发明的方法的实施。在此规定，所述装置316的第一模块318确定校正特性曲线以匹配所述喷射设备300的特性曲线，所述校正特性曲线包括经过测量的特性曲线相对于标称特性曲线或者说额定特性曲线的至少一个偏差。求得、储存所述校正特性曲线，并且确定校正特性曲线的校正值。在此，所述至少一个偏差包括所述喷射设备300的至少两个或者所有组件的总容差，并且必要时包括控制器322的总容差，由此影响所述特性曲线。第二模块320借助学习函数确定所述至少一个偏差。因此，在所述喷射设备中燃料压力的自适应控制也是可能的。通过所述两个模块318、320的相互作用，所述装置300的、布置在第二模块320中的存储器中的至少一个偏差被存储并且由此确定校正特性曲线，并且其中由所述校正特性曲线匹配学习函数的至少一个参数(Kennwert)。所述喷射设备的泵的泵特性曲线和/或所述喷射设备的预调特性曲线作为特性曲线可以借助校正特性曲线匹配和/或校正。借助第二模块320可以在考虑校正特性曲线的情况下控制所述喷射设备的至少一个组件的功能。正如图I至图3示出的那样，对于本发明来说通常通过燃料泵304 (EKP)实现高压调节，其中为喷射设备26、300描绘转化的泵特性曲线22，所述泵特性曲线描述喷射设备26、300的组件的共同作用的结果。所述构造为转化的泵特性曲线22的、通常同样地转化的特性曲线通常示出了燃料的供应量(流量)的、通过高压泵308取决于电控制电流、触发电压和/或燃料泵304的控制器322的输出级的占空比的相互关系。所述特性曲线因此反映与有待进行的喷射有关的组件在其对高压泵308的流量的作用方面的特性的总和。例如构造为高压调节回路的调节回路和学习函数和/或校正函数如此设计，从而使得所述调节回路借助液压流量的值工作，所述流量可以是高压流量。调节器作为所述控制器322的组件基于额定压力和实际压力根据轨道压力调节的条件来调整所述流量。所述 流量通过学习函数与标称值进行比较。所述标称值的至少一个偏差借助学习函数存储。借助来自经过学习的校正特性曲线29、33的校正函数确定对于所述流量来说的校正值。此夕卜，或者根据图2或者说图3的实施方式所述预调整和/或输入值借助在所述泵特性曲线22中学习的校正特性曲线29、33由具有校正值的校正函数校正。在此规定，所述校正函数不是所述燃料泵304的触发电压或者触发电流，而是在更高的系统层面上校正所述流量。因为所述喷射设备26、300的泵特性曲线22描绘了喷射设备26、300的在前面附图中示出的不同组件的特性的总和，并且所有这些组件可以具有容差，从而得出，流量与标称值的偏差表示所述容差的总和的作用。因为所述喷射设备26、300不能识别出哪个是偏差的原因，所以可以规定，通过学习函数和/或校正函数校正的流量与实际的流量不相符。在这种情况下通常涉及虚拟流量，然而对于所述虚拟流量来说在考虑所述泵特性曲线22的情况下引起的是，通过所述燃料泵304的触发信号调整所述喷射设备26、300需要的流量，而不需要所述调节器的干预。所述情况在动态运行中造成轨道压力的最佳特性，即使所述组件具有容差，正如在图I所示的示图中示出的那样。关于所述总容差的学习的一种可能的情况是，流量的、以上描述的相互关系作为喷射设备26、300的不同组件的特性的总和的以及在所述流量的范围内实施学习和校正的事实。图5所示的示图示出了状态180、182、184、186、188的相互关系，所述状态在按照本发明的方法的第三实施方式中得出。在此，在第一状态180中进行初始化。此外，设定在所述第一状态180和第二状态182之间的相互作用，在所述第二状态中进行所述方法的起动。在所述第二状态182中进而所述方法的起动的情况下确定分析参量并且初始化监测范围。对于在所述第一状态180和所述第二状态182之间的相互作用来说，实现匹配的泵特性曲线的激活，其中在相互作用190中，调节的状态具有处于闭合调节回路中的监测运行(Rail_stCtlLoop=5)，并且轨道压力调节偏差的数值小于预先确定的阈值(|Rail_pDvt | <app_value)。对于系统温度(FISup_t)来说设定范围(app_value〈FISys_t〈app_value),所述范围允许所述喷射设备的未受限制的运行。从所述第二状态182出发，在确定192用于调节(Rail_stCtlLoop=5)和用于轨道压力调节偏差(I Rail_pDvt I <app_value)的状态的情况下,在第三状态184中进行分析参量的累计(Aufsummierung)。从所述第三状态184出发,在第一变形方案中确定194累计(Cnt=app_valUe)的预先确定的数目的。基于上述情况，在第四状态186中进行匹配或者说适配的计算、进而进行学习函数(Lernfunktion)的学习值的计算，以确定相对于校正特性曲线的偏差。此外，根据匹配和/或学习值形成新的校正特性曲线。在所述第四状态186之后，在第五状态188中进行新的校正特性曲线的激活并且之后根据所述第一状态180再次进行初始化。从所述第三状态184进而所述分析参量的总和或者说累计出发也可能的是，在所述第三状态184之后直接进行所述第一状态进而进行初始化。在这种变形方案中确定196，所述调节的状态不具有处于闭合调节回路中的监测运行(Rail_stCtlLoop Φ 5)，从而使得所述轨道压力调节偏差的数值大于预先确定的阈值(Rail_pDvt | >app_value),从而使得所述调节的积分器(Integrator)的初始值的数值大于预先确定的值(Rai 1_dvolMeUnCtl-l_init | >app_value),并且所述体积流量控制值的数值大于预先确定的值(IRail_dvolMeUnSet_Vol_init|>app_value)。图6示出了用于描述按照本发明的方法的第五实施方式的过程的示图。在此 在第一步骤216中提供用于学习函数的新的学习值。在第二步骤218中确定所述学习值与学习点的距离。如果这种确定可行，在第三步骤220中计算220所述参数的信息量(Informationsgehalt)。之后实现自由的控制点(StUtzstelle)的存在性的检测222。如果这种自由的控制点存在，则实现所述学习值216的输入224。如果所述距离确定218不可行，则实现新的学习值216与合并点(Fusionspunkt)的距离确定(Abstandsbestimmung)226。如果所述距离确定226可行,则实现控制点合并228。如果上述情况不可行，则舍弃新的学习值216并且保持230旧的、已经存在的校正特性曲线。如果自由的控制点的确定222不可行，则确定新的学习值216的信息量的大小232。如果所述信息量大于现有控制点的信息量，则去除所述控制点并且将新的学习值216以及相对于新的学习值216的至少一个信息量输入到新的校正特性曲线中。如果在大小确定232的情况下得出所述信息量小于所有控制点的现有信息量，则舍弃新的学习值并且保持230旧的校正特性曲线。从所述控制点合并228以及进行的输入224、234出发，实现在新的学习值21中对校正特性曲线的斜率的检测236。如果所述斜率不正常，则舍弃新的学习值216并且保持230旧的校正特性曲线。如果所述斜率mm的检测236正常，则在另一个步骤中实现所述学习值216的数值范围的检测238。如果所述数值范围正常，则用于所述新的学习值216的至少一个信息量进行更新240。如果对数值范围的检测238得出，所述数值范围不正常，则实现所述数值范围的限制242以及错误位(Fehlerbit)的确定，并且在那之后才实现所述至少一个信息量的更新240。最后为了有待确定和/或有待更新的校正特性曲线，求得进而存储以及分类具有用于所述新的学习值216的至少一个信息量的控制点。
权利要求
1.用于确定校正特性曲线(29、33)的方法，所述校正特性曲线用于匹配喷射设备的特性曲线，其中所述校正特性曲线(29、33)包括被测量的特性曲线相对于额定特性曲线的至少一个偏差，其中所述至少一个偏差包括所述喷射设备(26、300)的至少两个组件的总容差，所述组件影响特性曲线。
2.按权利要求I所述的方法，其中所述至少一个偏差借助学习函数求得。
3.按权利要求I或2所述的方法，其中考虑所述喷射设备(26、300)的所有组件的总容差。
4.按权利要求2或3所述的方法，其中存储所述至少一个偏差并且由此求得校正特性曲线(29、33)，并且其中借助求得的校正特性曲线(29、33)匹配所述学习函数。
5.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中作为特性曲线匹配所述喷射设备(26、300)的泵的泵特性曲线(22)。
6.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中作为特性曲线匹配所述喷射设备(26、300)的预调特性曲线。
7.按上述权利要求中任一项所述的方法，在所述喷射设备(26、300)的确定的运行条件下实施所述方法，其中借助所述至少一个偏差考虑至少一个运行参数，所述运行参数与所述确定的运行条件相互关联。
8.按上述权利要求中任一项所述的方法，其中考虑燃料泵(304)、燃料控制单元、高压泵(308 )、燃料存储器(310 )和/或管道(315)作为所述喷射设备(26、300 )的组件。
9.用于确定校正特性曲线的装置，所述校正特性曲线用于匹配喷射设备(26、300)的特性曲线，其中所述装置(316)具有至少一个第一模块，所述第一模块确定校正特性曲线(29、33)，所述校正特性曲线包括被测量的特性曲线相对于额定特性曲线的至少一个偏差，其中所述至少一个第一模块(318、320)借助所述至少一个偏差考虑所述喷射设备(26、300)的至少两个组件的总容差，所述组件影响特性曲线。
10.按权利要求9所述的装置，所述装置具有至少一个第二模块(318、320)，构造所述第二模块，以便在考虑确定的校正特性曲线(29、33)的情况下监控所述喷射设备(26，300)的至少一个组件的功能。
全文摘要
本发明涉及一种用于确定校正特性曲线(29)的方法，所述校正特性曲线用于匹配喷射设备(26)的特性曲线，其中所述校正特性曲线(29)包括被测量的特性曲线相对于额定特性曲线的至少一个偏差，其中所述至少一个偏差包括所述喷射设备(26)的至少两个组件的总容差，所述组件影响特性曲线。
文档编号F02D41/24GK102959219SQ201180032984
公开日2013年3月6日 申请日期2011年6月27日 优先权日2010年7月2日
发明者G.法伊特 申请人:罗伯特·博世有限公司