用于操作内燃发动机的方法和发动机控制单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于操作根据权利要求1的前序部分的船用柴油发动机的方法和用于实施所述方法的发动机控制单元。
【背景技术】
[0002]图1A和图1B示出了根据现有技术已知的船用柴油发动机的共轨道燃料供给系统的基本构造。该构造根据DE 101 57 135 B4是已知的。因此，图1A和图1B的共轨道燃料供给系统均包括用于每个气缸的至少一个喷射器(图1A:压力控制的喷射阀，图1B为冲程控制的储器喷射器)1。经由喷射器1，燃料可以喷射到每个气缸中。此外，共轨道燃料供给系统包括至少一个低压栗5、至少一个高压栗2和具有高压栗储器8的栗送装置3，以将燃料从共轨道燃料供给系统的低压区域4传送到其高压区域6中，其中，在栗送装置3和喷射器1之间的高压区域6中，提供了永久地处于高压下的压力储器7。永久地处于高压下的压力储器7 (称作共轨道)包括多个储器单元9。储器单元9连接到栗送装置3并且其之间经由永久地处于高压下的高压管线10连接。
[0003]图1A:另外，压力储器7，S卩，储器单元9，经由基于喷射循环有时处于高压下的高压管线11连接到喷射器。基于喷射循环有时处于高压下、将喷射器1连接到储器单元9的高压管线11被分配了基于喷射循环将燃料供给到喷射器1的切换阀12。压力储器7的储器单元9中的一个被分配了限压阀13和排压阀14。
[0004]图1B:压力储器7，即，储器单元9和喷射器1，还经由永久地处于高压下的高压管线11进行连接。在永久地处于高压下的喷射器1中，切换阀12被集成，从而根据喷射循环将喷嘴控制室21进行减压，以触发喷射。压力储器7的储器单元9中的一个被分配了限压阀13和排压阀14。
[0005]为了能够精确地控制或调节这种船用柴油发动机的操作，重要的是在内燃发动机的操作期间总是精确地确定喷射器的所谓喷射速率或喷射数量。在这方面，到目前为止仅已知的是分配喷射器针冲程传感器，在其帮助下，能够监测和评估喷射器的针的机械冲程，从而以这种方式确定喷射器的喷射速率和/或喷射数量。然而，在喷射器上使用并安装针冲程传感器涉及到巨大努力和高成本，因此，对于系列应用不是良好地切实可行的。除此之夕卜，针冲程传感器的寿命取决于内燃发动机的操作状况。尤其地，在利用重燃料油操作的船用柴油发动机的情况下，针冲程传感器的寿命受到极大限制。
【发明内容】
[0006]因此，需要用于操作船用柴油发动机的方法和用于实施所述方法的发动机控制单元，在其帮助下，能够毫不费力地、低成本地并且容易地和可靠地尤其地确定船用柴油发动机的喷射器的喷射速率和/或喷射数量。从此开始，本发明基于创建用于操作船用柴油发动机的新型方法的目的。该目的通过根据权利要求1的方法来解决。根据本发明，通过在分配给喷射器的压力传感器的帮助下单独地对每个喷射器直接地测量喷射器来检测压力信号，其中，根据用于每个喷射器的每个喷射器单独的压力信号，单独地确定液压针冲程正时的至少一个特征和/或喷射速率和/或喷射数量。
[0007]本发明的目的在于通过对船用柴油发动机的燃料供给系统的喷射器测量喷射器单独的压力信号进行检测。根据喷射器单独的压力信号，对每个喷射器确定液压针冲程正时的至少一个单独的特征和/或喷射器单独的喷射速率和/或喷射器单独的喷射数量。可以完全地省略针冲程传感器的使用。在压力传感器的帮助下确定压力信号对于利用重燃料油操作的船用柴油发动机也是容易地、节约成本地且可靠地可行的。根据喷射器单独的压力信号，可以容易地且可靠地确定所述或每个期望的参数，即喷射速率和/或喷射数量和/或液压冲程正时的所述或每个特征。
[0008]优选地，每个喷射器具有单独的喷射器储器体积，其中，在用于每个喷射器的压力传感器的帮助下，作为单独的压力信号，相应的喷射器储器体积的储器压力信号通过测量来检测，其中，根据用于每个喷射器的每个喷射器单独的储器压力信号，单独地确定喷射速率和/或喷射数量和/或液压针/正时的所述或每个特征。
[0009]尤其地当相应喷射器的喷射器储器体积的储器压力信号被确定为相应喷射器的压力信号时，可以根据压力信号尤其有利地确定喷射速率和/或喷射数量和/或液压针冲程正时的所述或每个特征。喷射器单独的储器压力信号不受燃料供给系统的其他部件影响的影响，从而随后可以尤其精确地并可靠地确定以上参数中的至少一个，即，喷射速率和/或喷射数量和/或液压冲程正时的所述或每个特征。
[0010]根据有利的其他改进，通过测量所检测的喷射器单独的压力信号根据时间求导或微分，其中，根据微分的喷射器单独的压力信号，确定相应喷射器的喷射速率和/或喷射数量和/或液压针冲程正时的所述或每个特征。用于确定喷射速率和/或喷射数量和/或液压针冲程正时的所述或每个特征的压力信号的该评估由于可靠、容易和精确而是尤其优选的。
[0011]优选地，根据下面的等式从微分的喷射器单独的压力信号来确定相应喷射器的喷射速率:
dm/dt=V*(dp/dt)/c(p)2
其中，dm/dt是喷射速率，其中，V是单独的喷射器储器体积，其中，dp/dt是根据时间t进行微分的喷射器单独的压力信号，其中，c(P)是取决于喷射器单独的压力P的声速。相应喷射器的喷射速率的该确定是容易的、可靠的且精确的。
[0012]优选地，喷射的开始和/或液压最大冲程的达到和/或液压最大冲程的离开和/或喷射的结束根据作为用于相应喷射器的喷射循环的液压针冲程正时的特征的对于每个喷射器的喷射器单独的压力信号来单独地确定。
[0013]这里指出的是，液压针冲程正时不同于机械针冲程正时。
[0014]因此，液压最大冲程对应于喷射器的针座的节流效应等于或小于相应喷射器的喷嘴孔或喷射孔的节流效应时的针冲程。从此时，喷射器的喷嘴的液压喷嘴通流保持恒定，而机械最大冲程可以继续上升。
[0015]机械针冲程正时和液压针冲程正时之间的其他区别包括:离开液压最大冲程时，喷射器的喷嘴通流减小，即，相应喷射器的针座的节流效应大于喷嘴孔的节流效应。相比之下，机械最大冲程的机械离开通常预先发生。
【附图说明】
[0016]本发明的优选进一步进展从从属权利要求和以下描述获得。本发明的示例性实施例在附图帮助下更详细地得到解释，但不受限于此。示出:
图1A:共轨道燃料供给系统的示意性表示，其具有内燃发动机的与发动机控制单元一起的压力控制的喷射阀(喷射器1);
图1B:共轨道燃料供给系统的示意性表示，其具有内燃发动机的与发动机控制单元一起的冲程控制的储器喷射器(喷射器1);
图2:用于示出根据本发明的用于操作船用柴油发动机的方法的第一图；
图3:用于示出根据本发明的用于操作船用柴油发动机的方法的其他示例的第二图；
以及图4:用于示出根据本发明的用于操作船用柴油发动机的方法的其他示例的第三图。
【具体实施方式】
[0017]本发明涉及用于操作船用柴油发动机尤其是利用重燃料油操作的船用柴油发动机的方法，其中，这样的船用柴油发动机包括优选地被设计为共轨道燃料供给系统的燃料供给系统。已经参照图1A和图1B描述了船用柴油发动机的这样的共轨道燃料供给系统的基本构造。因此，参考关于图1A和图1B的以上解释。这里，为了完整起见，再一次仅解释:用于每个气缸的这样的燃料供给系统包括至少一个喷射器1，其中，经由喷射器1，燃料可以被喷射到船用柴油发动机的气缸中。
[0018]根据图1A和图1B，每个喷射器1被分配了压力传感器15。在压力传感器15的帮助下，通过直接地对喷射器1进行根据本发明的测量来检测单独用于每个喷射器1的压力信号。
[0019]优选地，每个喷射器1包括单独的喷射器储器体积(未示出)，其中，随后在压力传感器15的帮助下通过测量将相应喷射器1的相应喷射器储器体积的储器压力信号检测为用于每个喷射器1的单独的压力信号。
[0020]根据本发明，还根据用于每个喷射器1的每个喷射器单独的压力信号来单独地确定相应喷射器1的喷射速率和/或相应喷射器1的喷射数量和/或相应喷射器1的液压针冲程正时的至少一个特征，其中，作为液压针冲程正时的特征，喷射的开始和/或液压最大冲程的达到和/或液压最大冲程的离开和/或喷射的结束被确定。
[0021]这里指出的是，液压针冲程正时不同于机械针冲程正时。因此，液压最大冲程是在相应喷射器1的针座的节流效应等于或小于相应喷射器1的喷嘴孔或喷射孔的节流效应时的针冲程下达到的，其中，在此针冲程时，液压喷嘴通流是恒定的。相比之下，机械最大冲程可以进一步相对于液压最大冲程上升。尤其地当相应喷射器的针座的节流效应大于相应喷射器的喷嘴孔的节流效应时，离开液压最大冲程，其中，机械最大冲程通常在液压最大冲程之前离开。
[0022]优选地，通过测量所检测的喷射器单独的压力信号优选地喷射器单独的储器压力信号根