用于驱动内燃机的方法和内燃的制造方法
【专利摘要】本发明介绍一种用于驱动内燃机的方法和一种内燃机。为了识别和矫正内燃机喷射系统的喷射器的寿命量漂移，采用了多种不同的矫正函数，以便相对于标准特性曲线产生经矫正的个体特性曲线。求取经矫正的个体特性曲线相对于标准特性曲线的相应偏差，其中产生偏差曲线，将各个偏差曲线的表示最小偏差的区段用作喷射量的控制数据，由此可以始终都实现整体优化的控制，且量偏差最小。
【专利说明】用于驱动内燃机的方法和内燃机
[0001]本发明涉及一种用于驱动内燃机的方法，该内燃机设置有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器。
[0002]本发明还涉及一种内燃机，其具有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器。
[0003]本发明特别是可应用于带有所谓的共轨喷射系统的内燃机，就所述共轨喷射系统而言，利用一个共同的燃油管路对多个喷射阀进行供应，该燃油管路处于在很大程度上均匀的高压下。分别有待在工作冲程开始时喷入到内燃机的每个气缸中的喷射量在此通常主要以如下方式来配给:以选择得较短或较长的控制持续时间来控制喷射阀或喷射器，在所述控制持续时间期间，这些喷射阀打开并把燃油喷射到相应的气缸中。在这种情况下需要使得实际上喷射的喷射量适配于相应的给定喷射量。这些喷射器按照制造误差在根本上表现出个体性突出的量特性。此外，在喷射器的寿命期间观察，这种特性由于磨损和外界影响而改变。因而特别是磨损现象或沉积会导致喷射阀的实际打开持续时间或实际开度在给定燃油压力和给定控制持续时间情况下在喷射阀的寿命期间发生变化。但为了保证功率和废气排放，无论样本偏差还是出现的寿命漂移，都不许超过一定的量。
[0004]如今，在使用喷射阀时，有各种不同的措施用来保证所希望的精确度。在根本上将特性曲线族形式的预先给定值存储在喷射系统的控制单元中。在此形成的喷射量在新状态下以“正常”形式产生。此外，通过合适的喷射器编码使得该特性曲线族适配于相应样本的个体误差。另外，在控制器软件中存储有不同的对量漂移进行识别和矫正的算法或矫正函数。在此，按照矫正针对相应的函数确定喷射器特性曲线族中的允许范围。在过渡区域中，矫正参数通过内插法相互转变。根据对相应适配函数的矫正可行性和有效性的考察来对所述区域进行确定。
[0005]为了在喷射阀的寿命期间对其相应的特性漂移进行补偿，例如由公开文献DE10257686A1已知，进行所谓的最小量适配，据此，分析喷射的最小燃油量对内燃机的曲轴运动的区段时间(Segmentzeit)的影响。针对于最小量和中等量乃至较大量的其它适配方法也是公知的。
[0006]但这些公知的方法始终都仅仅单独地使用。然而这有如下缺点:针对某些情况设计的方法，例如指定用于最小量的方法，在其它情况下，例如对于中等量乃至较大量来说，就会失灵或导致不准确的结果。因此，适配质量不是很高。
[0007]本发明的目的在于，提出一种开篇所述类型的方法，借此能实现在喷射器的寿命期间进行特别精确的喷射。
[0008]根据本发明，所述目的通过一种用于驱动内燃机的方法得以实现，该内燃机设置有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器，所述方法包括如下步骤:
[0009]把喷射器喷射量的预先给定值以具有多个标准特性曲线的标准特性曲线族的形式存储在控制单元中；
[0010]借助合适的喷射器编码来使得该标准特性曲线族适配于喷射器的个体误差，用于得到具有多个个体特性曲线的个体特性曲线族；
[0011]利用多个不同的矫正函数来识别和矫正喷射器的寿命量漂移，用于得到具有多个经矫正的个体特性曲线的经矫正的个体特性曲线族；和
[0012]求取经矫正的个体特性曲线相对于标准特性曲线的相应偏差，以便产生偏差曲线，并利用各个偏差曲线的表示最小偏差的区段作为喷射量的控制矫正数据，其中，如果两条偏差曲线相交，就分别使用下一条偏差曲线的最小偏差。
[0013]按照本发明的方法，以公知的方式把相应喷射器的喷射量的预先给定值以标准特性曲线族的形式存储在控制单元中。借助已有的喷射器编码来使得该标准特性曲线族适配于喷射器的存在的个体误差，并产生用于喷射器的个体特性曲线族。通过已有的喷射器编码和由此产生的对相应喷射器特性曲线族的个体适配，在系统中已知每个喷射器的误差位置。除了标准特性曲线族外，该个体特性曲线族也存储在控制单元中，也存储在相关的存储器中。
[0014]于是为了识别和矫正喷射器的寿命量漂移，实施各种不同的适配方法。原则上可以采用任意数量的矫正算法。矫正图在矫正点本身处导致相对于标准特性曲线族的零偏差。这些点离开适配点的距离越远，出现的量偏差也就越大。如果现在通过给定控制(喷射量的预先给定值)来产生全部适配的这种量偏差，全部矫正曲线的相应的最小值对于相应的控制来说就是经矫正的量的最小偏差。
[0015]根据本发明，现在求取经矫正的个体特性曲线相对于标准特性曲线的相应偏差，以便产生相应的偏差曲线。在此，利用各个偏差曲线的表示最小偏差的区段作为喷射量的控制矫正数据，其中，如果两条偏差曲线相交，就分别使用下一条偏差曲线的最小偏差。
[0016]因此与现有技术相反，根据本发明，利用多个矫正函数的最小偏差来提供相应的矫正数据。在此从第一条矫正曲线开始，直至该第一条矫正曲线与第二条矫正曲线相交。从该相交点开始，使用第二条矫正曲线，直至第三条矫正曲线的相交点，如此等等。由此整体上产生最优控制，且量偏差最小。
[0017]根据本发明的方法有利的是，考虑到喷射器的个体特性曲线。使得矫正最佳地适配于喷射器的相应形式(误差位置)。总体上将实现明显改善适配质量。所用的适配函数的数量实际上并无限制。适配策略的并非所愿的互相影响得到避免。
[0018]优选由多个经矫正的个体特性曲线族产生一个唯一的新的经矫正的个体特性曲线族，代替以前的个体特性曲线族而对该新的个体特性曲线族进行存储。本发明的方法因此可以应用于新的系统(新的内燃机)，以前的个体特性曲线族可以用该新的经矫正的个体特性曲线族来代替。由此能以相同的方式持续地跟踪在喷射系统的寿命期间内出现的量漂移，从而始终都得到整体优化的控制，且量偏差最小。
[0019]按照本发明的方法，例如可以采用最小量矫正函数特别是MFMA函数(最小燃油量适配)作为矫正函数。此外，可以利用针对中等量乃至较大量的矫正函数特别是FMO函数(燃油量观测器)作为矫正函数。如已述，整体上可以采用任意数量的这种适配函数。如仅仅使用前述的两种函数，就会得到两个偏差曲线(dQ曲线)，其中，在dQ-Ti曲线中最小量矫正函数(MFMA函数)的偏差曲线经过一个最小值，然后上升，并与用于中等量乃至较大量的矫正函数(FM0函数)的偏差曲线相交。从该相交点起就是用于中等量乃至较大量的矫正函数的偏差曲线(dQ曲线)，该偏差曲线然后经过其最小值。[0020]本发明还涉及一种内燃机，其带有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器，其特征在于，控制单元被设计用来实施前述方法。因此，控制单元具有存储器，用于存储喷射器的喷射量的预先给定值。控制单元还能够借助于已有的喷射器编码将个体特性曲线族存储在存储器中，该个体特性曲线族相应于所存储的标准特性曲线族与喷射器的个体误差的适配。此外，在控制单元中参照寿命量漂移存储有用于相应的矫正函数的相应的算法。
[0021]控制单元产生相应的偏差曲线，并根据本发明的方法利用各个偏差曲线的表示最小偏差的区段作为喷射量的控制矫正数据，其中优选在压力恒定的情况下确定或矫正相应的喷射时段的持续时间。
[0022]下面借助实施例结合附图详述本发明。其中:
[0023]图1为曲线图，其示出关于时间(Ti)的喷射量(Q)且示出不同的特性曲线；
[0024]图2为曲线图，其示出关于时间(Ti)的量偏差|dQ|，其中示出了两条偏差曲线；和
[0025]图3为本发明的方法的各个步骤的示意图。
[0026]图1-3涉及的内燃机例如可以是柴油机，其作为四冲程机工作且带有四个气缸，该柴油机具有共轨喷射系统作为喷射装置。该喷射系统配设有控制单元，利用该控制单元来控制各个喷射时段的持续时间。该控制单元经过设计和/或编程，使得借此可以实施本发明的方法。
[0027]喷射器的喷射量的预先给定值以具有多个标准特性曲线的标准特性曲线族的形式存储在控制单元中。图1中用实线示出了一条标准特性曲线。为了针对适配方法考虑到相应喷射器的样本偏差，借助合适的已有的喷射器编码来使得该标准特性曲线族适配于喷射器的个体误差，其中得到具有多个个体特性曲线的个体特性曲线族。这种个体特性曲线在图1中用粗虚线示出。由喷射器编码可知系统中的每个喷射器的误差位置。
[0028]两个特性曲线族(标准特性曲线族和个体特性曲线族)被存储在控制单元的存储器中。
[0029]为了考虑到所出现的寿命漂移，现在实施多种适配方法，并将找到的矫正分别应用于整个特性曲线族。在本例中进行两种矫正，确切地说是最小量矫正(MFMA)和针对中等量至较大量的矫正(FMO)。所得到的矫正后的个体特性曲线在图1中示出，确切地说，虚线表示FMO矫正个体特性曲线，点划线表示MFMA矫正个体特性曲线。在矫正点本身处，与标准特性曲线的偏差为零。矫正后的个体特性曲线的点离开适配点的距离越远，出现的量偏差也就越大。
[0030]图2中以曲线I dQ 1-Ti示出这两个被适配的个体特性曲线相对于标准特性曲线的量偏差，作为相应的矫正函数的求取偏差。虚线相应于FMO矫正个体特性曲线的偏差，而点划线相应于MFMA矫正个体特性曲线的偏差。
[0031]在图2所示的两个偏差曲线(dQ曲线)中，把表示最小偏差的区段用作喷射量的控制矫正数据。在此，如果两个偏差曲线相交，则分别利用下一个偏差曲线的最小偏差。根据图2，这意味着，为了进行矫正，在与虚线的偏差曲线的相交点之前，利用点划线的偏差曲线的区段，从该相交点起，利用虚线的偏差曲线的相应的区段。因此，全部矫正曲线的相应的最小值都用于矫正。[0032]图3所示为本发明的方法的流程图。喷射量的预先给定值作为标准特性曲线族被存储在控制单元中。该标准特性曲线族借助于合适的喷射器编码适配于每个喷射器的个体误差。将得到用于每个喷射器的个体特性曲线族。这些个体特性曲线族通过相应的适配函数被矫正，以便考虑所出现的寿命漂移。这在图3中针对喷射器I示出，确切地说，针对FMO矫正和MFMA矫正示出。将得到相应地矫正的个体特性曲线族。由求得的最小偏差数据来求取新矫正的个体特性曲线族，从而替换以前使用的个体特性曲线族。由此能以相同的方式持续地跟踪在寿命期间内出现的量漂移，从而始终都得到整体优化的控制，且量偏差最小。
【权利要求】
1.一种用于驱动内燃机的方法，该内燃机设置有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器，所述方法包括如下步骤: 把喷射器喷射量的预先给定值以具有多个标准特性曲线的标准特性曲线族的形式存储在控制单元中； 借助合适的喷射器编码来使得该标准特性曲线族适配于喷射器的个体误差，用于得到具有多个个体特性曲线的个体特性曲线族； 利用多个不同的矫正函数来识别和矫正喷射器的寿命量漂移，用于得到具有多个经矫正的个体特性曲线的经矫正的个体特性曲线族；和 求取经矫正的个体特性曲线相对于标准特性曲线的相应偏差，以便产生偏差曲线，并利用各个偏差曲线的表示最小偏差的区段作为喷射量的控制矫正数据，其中，如果两条偏差曲线相交，就分别使用下一条偏差曲线的最小偏差。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，由多个经矫正的个体特性曲线族产生一个唯一的经矫正的新的个体特性曲线族，代替以前的个体特性曲线族而对该新的个体特性曲线族进行存储。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，采用最小量矫正函数特别是MFMA函数作为矫正函数。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用针对中等量乃至较大量的矫正函数特别是FMO函数作为矫正函数。
5.一种内燃机，带有喷射系统和用于喷射系统的控制单元，该喷射系统具有至少一个喷射器，其特征在于，控制单元被设计用来实施根据前述权利要求中任一项的方法。
【文档编号】F02D41/24GK103635678SQ201280019390
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年3月19日 优先权日:2011年4月19日
【发明者】U·容, J·克雷格亚托 申请人:大陆汽车有限公司