用于调配内燃发动机中的喷射器的喷射特性的方法,发动机控制器和用于调配喷射特性 ...的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种如权利要求1所述的用于调配内燃发动机中的喷射器的喷射特性的方法，一个如权利要求9前序部分所述的发动机控制器以及一个如权利要求10所述的用于调配喷射特性的系统。
【背景技术】
[0002]已知用于调配内燃发动机中的喷射器的喷射特性的方法。在这些方法中存在通用的问题，用于喷射燃料到内燃发动机气缸里面的喷射器在一致的控制、尤其通电时具有由加工引起的在其打开特性中的发散。如果内燃发动机的喷射器通过一致的通电参数、尤其通过一致的通电持续时间控制，尽管如此它们也喷射不同的燃料量到各个气缸里面。在此在微少的喷射量时发散这样大，以至于一些喷射器喷射燃料到从属于它们的气缸里面，而其它喷射器不打开。因此不能预喷射和后喷射，如果喷射器严重发散的时候。因此值得期望的是，尽可能减少在内燃发动机运行中在喷射器打开特性中的发散。
[0003]由德国公开文献DE 10055 192 Al给出一种用于柴油机的循环调节的方法，利用它获得喷射量修正系数，用于各个缸在其转速分量上的相同位置。为此一次性地确定每个缸的脉冲应答频谱，通过先后逐个地断开缸，其中描绘转速与曲轴角的关系。此外测量健康的发动机、即所有缸正常工作时的转速变化。通过对于各个断开的缸形成健康的发动机的曲线差产生新的曲线，它们再现各个缸在总转速变化上的影响。这些应答曲线被傅里叶分解。在此优选观察低频、尤其0.5至3阶振荡，并且以矩阵获得各个缸和谐波各个阶的从属频谱脉冲应答。在发动机运行期间持续地描绘转速变化与曲轴角的关系并且傅里叶变换。作为矢量包括傅里叶系数、最好低频振荡、尤其0.5至3阶谐波的振荡。获得喷射的修正值，通过将由此得到的矢量分别与代表脉冲应答的矩阵纯量相乘。
[0004]在此表明，该方法主要涉及这种假设，从属于傅里叶变换谐波的基础矢量相互间线性无关，由此它们形成矢量空间的正交基础。但是在实践中证实，这种假设不符合实际，其中相应的矢量至少部分地相关或者根本不相互正交。因此该方法不能可靠地以所期望的结果执行。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，实现一种方法，它可靠且有效地实现喷射器的相同位置，由此可以补偿串联发散。在此本发明可以简单且成本有利地以及尤其在内燃发动机的连续运行中执行。本发明的目的还是，实现一种发动机控制器，利用它可以执行本方法。此外本发明的目的是，实现一个系统，通过它可以调配内燃发动机中的喷射器的喷射特性。
[0006]这个目的由此实现，通过实现一种具有权利要求1步骤的方法。
[0007]在此在方法启动以后首先断开一喷射器。检测内燃发动机的曲轴角信号并且利用离散的傅里叶变换到频率范围。由离散的傅里叶变换尤其得到0.5阶谐波的值和角度，其中在本方法范围内仅仅检测并存储值。对在其检测时单独断开的喷射器配置值。然后，再接通断开的喷射器。连续地对于内燃发动机的所有喷射器先后地执行这些步骤，由此在每个步骤中总是只断开一个喷射器。因此在不同步骤中检测的值分别明确地附属于断开的喷射器。在对于内燃发动机的每个喷射器检测及存储并配置曲轴角信号的傅里叶变换的0.5阶谐波值以后，形成所存储的值在所有喷射器上的平均值，即，获得所有附属于各喷射器的、存储的值。现在以附属于要修正的喷射器的值与平均值的偏差为基础修正喷射器的控制。这意味着，对于每个喷射器计算附属于它的值与平均值的偏差，其中这个差或偏差形成用于修正喷射器控制的尺度。
[0008]通过这种方式犹如对于所有喷射器执行一种用于平均值的回归，其喷射特性据此这样调配，使得对于每个喷射器测得的曲轴角信号的傅里叶变换的0.5阶谐波值近似于所有喷射器的平均值。与已知的方法不同，不是一次性地确定脉冲应答频谱或者脉冲应答矩阵，其中仅仅通过形成实际测得的对于曲轴角信号的不同阶的值与脉冲应答矩阵的纯量乘积计算在连续的发动机运行中的修正，而是利用0.5阶谐波值总是执行各个喷射器的喷射特性与平均的喷射特性的比较。由于这种在中断各个喷射器的条件下总是执行的与实际平均值的逐一比较，能够省去考虑高阶值，并且只局限于0.5阶。由此使高阶谐波的、不撑开正交矢量空间的特性不再重要。因此能够实现各个喷射器喷射特性的精确调配，由此所有喷射器至少接近喷射相同的燃料量。也能够实现或者执行预喷射和/或后喷射。预喷射是有利的，因为由此可以实现更软的燃烧变化以及减少形成氮氧化物。后喷射导致废气温度提高，这对于后置的废气处理是有利的。
[0009]所述方法优选通过发动机控制器执行，其中曲轴角信号-即曲轴在曲轴角上转速变化-最好通过曲轴传感器检测并且继续传导到发动机控制器上。在此在现代的内燃发动机中本来就设有曲轴传感器，也包括发动机控制器。因此为了执行本方法只使用在内燃发动机中本来就存在的部件。因此为了执行本方法无需附加的传感器、仪器和/或布缆成本。用于执行本方法的算法优选在发动机控制器里面执行。
[0010]所述发动机控制器最好通过凸轮轴传感器的信号与内燃发动机气缸的作功节拍同步。这可以一次性地在内燃发动机启动后或启动时或者连续地实现。凸轮轴传感器一般被内燃发动机包围，并且发动机控制器与气缸作功节拍的同步化同样也在常见的发动机控制器里面实现。因此在这里通过本方法不产生任何附加费用。
[0011]优选一种方法，其特征在于，对于一喷射器只执行一次修正，如果对于喷射器检测且存储的曲轴角信号的傅里叶变换的0.5阶谐波值与通过所有喷射器形成的平均值偏差超过给定的阈值的时候。这个工作原理以这种思考为基础，在实践中每个与平均值的这样小的偏差已经不是重要的了。因此为了有效地保持喷射器的相同位置，可以有意义地确定一阈值，在超过阈值时通过附属于喷射器的偏差能够事实上实现修正。因此首先也对于每个喷射器确认，偏差是否超过给定的阈值，并且只有当是这种情况时，实际上才执行这个喷射器的控制修正。
[0012]也优选一种方法，其特征在于，对于每个喷射器计算偏差值，作为附属于喷射器的值与检测并存储的值的偏差，如果接通所有喷射器的时候，其中附属于各个喷射器的偏差值以形成平均值和修正为基础。
[0013]这个工作原理以这种思考为基础，对于接通所有喷射器、即内燃发动机正常工作的情况曲轴角信号的傅里叶变换的0.5阶谐波值不必消失或者至少接近于零。如果对于正常工作的内燃发动机已经确认明显不同于零的值，则对于各个断开的喷射器测得的值最好以这个值为基础，通过对于另一方法计算并考虑其与这个值的偏差。形成平均值也涉及这样计算的差值，并且相应地根据差值与由这个差值形成的平均值的偏差执行喷射器控制的修正。在此差值一般是有符号的，即没有严格数学意义上的值。
[0014]在此能够，一次性地、例如在启动内燃发动机以后检测并存储作为用于附属于各个喷射器的值的基准点的值。但是也能够，以给定的时间间隔或者连续地总是检测并存储这个值，如果不中断喷射器的时候。在这种情况下最好通过现实的、新检测的值替换在存储器中现有的值。
[0015]据此表明，最好不以绝对值为基础、而是以作为基准点的在正常运行的发动机中0.5阶谐波值为基础的差值为基础执行所述方法，如果这个值、即基准点至少在不同于零的重要范围里面。如果不是这种情况，即值是零或至少接近零，则可以以对于喷射器检测并存储的角度值为基础不形成差值地执行本方法。但是在这种情况下也能够容易地以差值为基础执行本方法，尤其因为在结果中与不形成差值的方法没有差别，如果在正常运行的发动机中值是零的