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用于运行内燃机的方法、马达控制仪器和内燃机

文献发布时间:2023-06-19 10:35:20


用于运行内燃机的方法、马达控制仪器和内燃机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于运行内燃机的方法、马达控制仪器以及内燃机。

背景技术

内燃机、尤其柴油马达或气体马达通常包括燃料系统和一定数量的汽缸。典型地,燃料系统具有燃料收集室、带有一定数量的喷射器的喷射器装置和燃料供应部。燃料供应部如下地进行构造,使得其流体连接燃料收集室和喷射器装置,由此燃料能够从燃料收集室引导到喷射器装置。

柴油马达的燃料收集室(还被称作燃料储存器或高压储存器)在典型地在1000与3000 bar之间的高压下储存燃料。借助于高压泵,在燃料收集室中的燃料被带到并且保持到相应高的压力水平上。在柴油马达中,燃料收集室典型地是共轨或共轨系统。

在气体马达中,燃料在燃料收集室中借助于气体压力调节器典型地在0与15 bar之间的压力下进行储存。在此,气体通常以系统压力来自储存器或网(Netz)并且在燃料收集室中的燃料的燃料压力相应地被调节(abgeregelt)。

燃料收集室通常经由燃料供应部与喷射器装置流体连接。在柴油马达中,喷射器装置具有一定数量的液体燃料喷射器并且在气体马达中喷射器装置具有一定数量的气体燃料喷射器。在具有多点喷射(multi-point-injection)(MPI)阀的气体马达中,燃料供应部通常是到MPI阀的气体供应部。

用于将燃料喷入到内燃机的汽缸中的喷射器在等同的操控的情况下、尤其在等同的通电的情况下在其打开行为方面本身具有生产决定的泄露。这是因为,喷射器随着时间部分改变其喷入行为,因为例如由于沉积引起量降低或由于在喷嘴处的侵蚀(Auswaschungen)引起量提高。由于沉积,喷射器的喷入持续时间能够例如随着时间发生改变,因为喷射器的液压的或机械的打开或关闭机械机构由于沉积在其功能方式方面受到损害。喷入行为的改变能够使从喷射器到喷射器不同程度地失灵。可能甚至新装入的喷射器的喷入行为都不一样。

内燃机的喷射器通常以等同的通电参数、尤其以等同的通电持续时间进行操控。尽管如此,常常稍微不同的燃料量被喷入到单个汽缸中。在小的喷入量的情况下,在此泄露能够如此大,使得一些喷射器将燃料喷入到配属于其的汽缸中,而其它的喷射器没有打开。因此在严重泄露的喷射器的情况下不能够呈现预喷入和再喷入。

在不同的汽缸中的不同的燃料量通常导致,汽缸发出不同的功率,也就是说,不同地被加载。所出现的转动不均匀性(Drehungleichförmigkeiten)能够例如导致提高了的加载并且可能甚至导致离合器和汽缸的损伤。

由于在不同的汽缸中的不同的燃料量,汽缸此外能够显著地在其汽缸特定的废气温度方面相区别。尤其当汽缸的小的组被整合到一个被供应给废气再处理部的废气流中时,这能够导致问题,因为对于废气再处理部来说被明确界定的废气温度是重要的。此外,不一样的喷入量能够导致在单个汽缸中的不一样的燃烧空气比。排放和燃烧空气比强烈地相关并且此外非线性地与彼此联系,从而不一样的喷入量平均导致提高的废气排放。

当在汽缸中的燃料量从汽缸到汽缸不同时,可能的是,单个汽缸没有在马达转矩与负荷的协调点处进行运行,由此所述汽缸的效率通常被降低。

因此值得期待的是,尽可能降低在喷射器的打开行为中的泄露和由此在内燃机的运行中在不同的汽缸中的燃料量的泄露。

根据权利要求1的前序部分的用于平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为的方法从DE 10 2012 020 489 B4中已知。在此,描述了一种用于平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为的方法,所述方法包括在那么然而探测内燃机的曲柄角度信号的情况下断开喷射器。然后,使用曲柄角度信号的傅里叶变换并且将其值配属于被断开的喷射器。确切地说,曲柄角度信号的傅里叶变换的0.5阶谐波(Harmonischen)的值被考虑为用于使喷入行为平衡或相等的平衡特征。断开的喷射器又被接通并且对于内燃机的所有喷射器按顺序执行前面的步骤。从所储存的关于所有喷射器的值中形成平均值并且喷射器的操控根据配属于待校正的喷射器的值与平均值的偏差进行校正。

然而,相同结构类型的大型柴油或大型气体马达通常应用在原则上不同的设备中,其中,每个设备带来其完全专用的传动系。也就是说,对于曲柄轴的转动运动的机械的影响很大程度上取决于马达装入到其中的设备。因此,例如所联接的活塞泵能够例如在压裂(Fracking)的情况下在驱动轴上产生附加的机械振动、尤其0.5阶的振动。在船舶中的马达和螺纹紧固件(例如由于放置)的有缺陷的取向、支承件损伤和另外的机械效应能够同样影响马达的转动运动。也就是说,基于曲柄轴的转速信号使汽缸相等(如从DE 10 2012 020489 B4中已知的那样)基本上取决于内燃机应用在其中的设备。相应地,不能够排除的是,对于基于曲柄轴的转速信号使汽缸相等的可能的干扰影响的大部分处于如下设备的侧上,在所述设备中应用有内燃机。

就此而言,此外值得期待的是,为了平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为能够使用对于内燃机的燃料系统本身较特定的基础原理(Grundlage)。

借助于单个储存器压力(ESD)分析,例如从DE 10 2009 002 793 B4或DE 10 2013216 255 B3中已知的那样,实现燃料喷入机构的喷射器特定的诊断。在ESD分析的情况下,邻近每个喷射器测量和评价燃料压力的时间上的走向。例如在20汽缸马达处建造二十个附加的压力传感器,其相应地特定地用线缆连接、被监视和评价。所述二十个附加的信号的评价典型地不是在马达控制仪器(ECU)中进行,而是在另外的控制仪器中借助专用的软件和专用的参数公式进行转换。其它的方法又设置有马达的高压指示,在所述马达中,在每个燃烧室中引入有压力传感器。所描述的解决方案由此同样需要具有线缆连接部的附加的传感器和典型地附加的评价单元。

在R.Isermann等人的文章“用于共轨喷入系统的模型支持的故障识别和诊断”(马达技术期刊,2/2010,71年度,页数114-121)中,在原理上探讨了用于共轨系统的故障识别和诊断的可行方案,其中,应该很大程度上放弃附加的传感器机构。代替此,在已经通常一直存在的共轨高压传感器的高压信号的平均值形成的情况下以在共轨处的高压的基于模型的计算为基础。确切地说,在公开文献DE 10 2009 044 076 A1中以此为基础地描述了用于识别内燃机的燃料喷入的故障的方法。在模型中,从如下出发,即内燃机的单个构件、如例如高压泵或单个燃料喷射器产生在高压储存器中存在的压力的周期的波动。周期持续时间相对于曲柄轴转速相应地具有固定的比例。通过合适地选出和预设取决于相应的周期或时间区间的运行值能够识别并且辨别对于单个频率起表征作用的故障源。此外描述的是,特征参量、如由压力传感器测量的在高压储存器中的压力能够借助通常存在的传感器进行探测或能够由控制电子设备预设,从而用于附加的传感器或测量值探测机构的值得一提的消耗不是必要的。

然而,Isermann等人的方式仍然相当强烈地基于作为基础的模型形成。在R.Isermann等人的分析方法中,确切地说,在共轨系统的模型的框架中,在运行期间探测至少一个特征参量;也就是说例如借助高压传感器测量的在高压储存器中的压力、流量调节阀的控制电流、压力调节阀的控制电流和马达转速、曲柄轴角度和每个燃料喷射器的燃料喷入体积。从这样的特征参量出发,能够计算合适的运行值y(t),其在运行期间不断地与配属的参考值进行比较,以便识别单个的故障或能够辨别故障原因。接着,执行在从特征参量中测定的运行值与参考值之间的比较。此外,测定多个运行值并且与相应地配属的参考值进行比较,以便接着将在运行值与配属的参考值之间的单个的比较的结果与彼此联系起来并且在不同的故障之间进行区分并且辨别故障。在运行值与配属的参考值之间进行比较时,计算残差(Residuum)作为在运行值与参考值之间的差。至少一个运行值和配属的参考值取决于时间区间进行测定,所述时间区间相对于内燃机的曲柄轴转速具有能够预设的比例。参考值以表格的方式储存或转换成多项式系数。

发明内容

现在,本发明的任务是提供一种改善的用于平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为的方法,尤其在改善上面所提及的方面中的一个的情况下。优选地,在喷射器的打开行为中的泄露和由此在内燃机的运行中在不同的汽缸中的燃料量的泄露应该尽可能被降低。尤其为了平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为应该能够使用对于内燃机的燃料系统本身较特定的基础原理。所述方法尤其应该可靠并且有效地实现喷射器相等,从而能够补偿系列泄露(Serienstreuung)。在此,所述方法应该优选简单地并且成本适宜地以及尤其能够在内燃机的持续的运行中执行。

本发明的任务还是,提供一种马达控制仪器,借助于所述马达控制仪器能够执行所述方法。此外,本发明的任务是提供一种具有如下系统的内燃机,借助所述系统能够平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为。

关于所述方法,根据本发明,所述任务通过根据权利要求1的方法来解决。

根据本发明的方法从开头所提及的用于运行内燃机的方法出发。内燃机包括燃料系统和一定数量的汽缸。燃料系统具有燃料收集室、带有一定数量的喷射器的喷射器装置和燃料供应部。燃料供应部如下地连接燃料收集室和喷射器装置,使得燃料能够从燃料收集室引导到喷射器装置。

内燃机能够例如是液体燃料马达或气体马达。通过平衡喷射器的喷入行为,优选地促使内燃机的汽缸的相等。燃料收集储存器能够在液体燃料马达的情况下例如是燃料高压储存器,通过高压泵被泵送到燃料收集储存器中的燃料以高的压力水平、优选地在1000与3000 bar之间的压力水平储存在所述燃料高压储存器中。在气体马达中,燃料能够借助于气体压力调节器典型地在为0与15 bar之间的压力下储存在燃料收集室中并且通常仅仅被调节。

在液体燃料马达的情况下,喷射器装置的喷射器优选地是液体燃料喷射器并且在气体马达的情况下,喷射器装置的喷射器优选地是气体燃料喷射器、尤其气体燃料阀。

由此,根据本发明的方法从根据权利要求1的前序部分的方式出发,并且为了平衡喷射器的喷入行为具有如下步骤:

- 断开来自所述数量的喷射器的一个喷射器;

- 探测内燃机的待配属于断开的喷射器的信号;

- 从所述信号中测定平衡特征并且将所述平衡特征配属于断开的喷射器作为配属于喷射器的平衡特征;

- 接通之前断开的喷射器;

- 对于所述数量的喷射器的另外的喷射器按顺序执行所提及的前面的步骤。

本发明从如下想法出发,即为了使内燃机的汽缸的相等虽然原则上能够应用所述方法,其尤其包括单个储存器压力(ESD)分析。然而,在相应的方法中,很大数量的附加的传感器是必要的并且传感器信号的评价相应地是计算消耗的。就此而言,本发明首先已经识别的是,有利的是,为了使内燃机的汽缸相等探测较通用的燃料压力,因为首先燃料压力信号不同于曲柄轴的转速信号基本上不取决于内燃机应用在其中的设备,并且此外,然而借助在燃料收集室和/或燃料供应部处的燃料压力传感器组件能够很大程度地避免用于每个喷射器或汽缸的复杂的传感器机构。所测量的燃料压力信号的使用还避免了太复杂的计算消耗的分析。

此外,本发明从如下想法出发,即能够使用燃料压力,以便能够获得和使用关于喷射器的喷入行为的信息,以便调节地并且校正地介入到内燃机的喷射器的喷入行为中。这即使在具有大型的燃料系统和相对大数量的喷射器的大型柴油马达中尤其也应该是可行的。相应地,即使在大型的并且相对复杂的内燃机中也应该实现使汽缸相等。

为了解决关于所述方法的任务,根据本发明设置成,信号的探测包括内燃机的瞬时的燃料压力的探测。瞬时的燃料压力借助在燃料收集室和/或燃料供应部处的燃料压力传感器组件进行探测。此外,根据本发明设置成,平衡特征的测定包括尺度数值(Maßzahl)的测定。所述尺度数值配属于所述数量的喷射器的断开的喷射器并且借助于瞬时算法在瞬时的燃料压力方面进行测定。根据本发明,此外设置成,对待校正的喷射器的操控进行校正,其中,应用配属于待校正的喷射器的尺度数值。

本发明基于如下认知,即能够借助于利用在对于所有喷射器相关的部位、即燃料收集室和/或燃料供应部处的燃料压力传感器对燃料压力的测量探测所有必要的信息。这是用于平衡喷射器的喷入行为的方式,所述方式使得相对少的传感器机构是必要的并且同时实现计算效率高的分析。

本发明此外基于如下认知,即配属于一定数量的喷射器的断开的喷射器的尺度数值能够借助于瞬时算法计算效率高地进行测定。优选地,在用于运行内燃机的方法中实时地、在任何情况下在内燃机的运行期间应用本发明。

本发明的优点在于,在计算时采用有利的瞬时算法,其在任何情况下仅仅部分地并且此外计算效率高地使用离散的傅里叶变换代替全傅里叶变换。瞬时算法能够例如是针对时间区段的离散的傅里叶变换。尤其能够使用格兹尔算法,以便对于少的频谱成分有效地计算傅里叶变换。尺度数值相应地是针对所探测的燃料压力应用的离散的傅里叶变换的结果。

优选地,对于一定数量的喷射器中的每个喷射器依次测定尺度数值。也就是说,在针对一个喷射器已经测定尺度数值之后,所述喷射器又被接通并且下一个喷射器被断开。对于下一个喷射器,然后相应地测定配属于所述喷射器的尺度数值。优选地,对于一定数量的喷射器中的每个喷射器测定刚好一个尺度数值。但是还能够考虑的是,对于一个喷射器测定多个尺度数值,然后关于所述多个尺度数值能够例如求平均值。所述方法优选地以一定的时间间隔重复,从而以一定的时间间隔测定在配属于喷射器的尺度数值方面的新的公式(Satz)。

还能够考虑的是,来自一定数量的喷射器的多于一个喷射器同时被断开。那么所探测的信号和从中测定的尺度数值能够配属于断开的喷射器的一组。

已经借助所述构思可行的是,对待校正的喷射器的操控进行校正,方式为,应用配属于待校正的喷射器的尺度数值。尤其探测、储存和评价所述尺度数值。

关于马达控制仪器,所述任务通过根据权利要求17的马达控制仪器来解决,其为了平衡喷入行为设立成用于执行所描述的方法。

关于内燃机,所述任务通过根据权利要求18的具有用于平衡在内燃机中的喷射器的喷入行为的系统的内燃机来解决,其中,所述系统构造成用于执行根据本发明的构思的方法。所述系统具有切换器,所述切换器构造成用于选择性地断开和接通喷射器。此外,所述系统具有监控器模块,所述监控器模块用于探测内燃机的由燃料传感器测量的瞬时的燃料压力。此外,所述系统具有计算器模块,所述计算器模块构造成用于借助于瞬时算法从所探测的瞬时的燃料压力中测定尺度数值并且将所述尺度数值配属于断开的喷射器。此外,所述系统具有燃料调整器,所述燃料调整器构造成用于在应用配属于待校正的喷射器的尺度数值的情况下对待校正的喷射器的操控进行校正。

本发明的改进方案能够从从属权利要求得出并且详细地说明有利的可行方案,以在任务设定的范围内以及关于另外的优点实现上面所阐释的构思。

优选地,如下地重复所述方法,使得在测定配属于喷射器的尺度数值之后执行喷射器的通电持续时间的校正,以便互相平衡喷射器的喷入行为。之后,重新测定配属于喷射器的尺度数值并且接着执行喷射器的通电持续时间的校正。测定配属于喷射器的尺度数值和紧接着其的喷射器的通电持续时间的校正的步骤优选地如此久地重复,直至通过所述方法迭代地实现如下通电持续时间,所述通电持续时间处于预设的故障间隔之内或在阈值之下。

优选地,喷射器的操控如下地被校正,使得内燃机的总功率没有因此被改变。

有利地,燃料压力还能够在没有附加的传感器机构、线缆连接部或评价单元的情况下进行探测。

优选地,对喷射器的操控进行校正,方式为,匹配用于喷射器的通电持续时间。通电持续时间典型地是喷射时间。有利地,但是还能够匹配喷射频率,例如在多重喷射的情况下。

所述方法能够具有如下另外的步骤:

- 基于配属于喷射器的尺度数值辨别待校正的喷射器,和/或

- 对待校正的喷射器的操控进行校正,方式为,对待校正的喷射器的通电进行校正,其中,应用配属于待校正的喷射器的尺度数值。

在优选的改进方案中,内燃机是液体燃料马达并且燃料收集室包括共轨。液体燃料在高压下储存在共轨中。燃料压力传感器测量储存在共轨中的燃料的燃料压力。

在另外的优选的改进方案中,内燃机是气体马达并且燃料供应部包括集中气体供应部。燃料压力传感器测量储存在集中气体供应部中的气体燃料的气体压力。

在改进方案中,用于测量瞬时的燃料压力的燃料压力传感器组件为了测定尺度数值包括集中高压传感器,所述集中高压传感器还应用于燃料喷射。燃料压力传感器组件尤其具有集中高压传感器作为唯一的压力传感器。在共轨的情况下,集中高压传感器典型地是轨道压力传感器。

优选地,燃料压力由燃料压力传感器组件经过内燃机的汽缸的至少一个工作循环进行探测。

在优选的改进方案中,用于测量瞬时的燃料压力的燃料压力传感器组件为了测定尺度数值包括燃料压力传感器,所述燃料压力传感器配属于汽缸的一组。所述汽缸的组形成所有汽缸的部分数量。燃料压力传感器优选地布置在共轨的配属于所述组的部位上。除了集中高压传感器,其尤其是另外的燃料压力传感器。

在优选的改进方案中,汽缸的部分数量通过内燃机的A侧的汽缸或B侧的汽缸形成。燃料压力传感器优选地布置在共轨的配属于A侧的侧上或共轨的配属于B侧的侧上。有利地,在这样的实施方式中能够省去集中高压传感器。

有利地,相应一个燃料压力传感器能够配属于A侧并且另一个燃料压力传感器能够配属于B侧。在变型方案中,例如燃料压力传感器布置在A侧处并且配属于所述A侧并且另一个燃料压力传感器布置在B侧处并且配属于所述B侧。在另外的变型方案中,一个燃料压力传感器布置在A侧处并且配属于B侧并且另一个燃料压力传感器布置在B侧处并且配属于A侧。尤其在这两个所描述的变型方案中,能够省去集中高压传感器。

相应地布置在A侧处和在B侧处的燃料压力传感器测量相应一个燃料压力。然后从所探测的燃料压力中能够例如形成平均值并且从所述平均值中然后能够测定尺度数值。

在变型方案中,在A侧上的燃料压力传感器和在B侧上的另外的燃料压力传感器在时间上交替地测量燃料压力。从交替地探测的燃料压力中然后能够例如相应直接地测定尺度数值或从交替地探测的燃料压力中能够形成平均值并且从所述平均值中然后能够测定尺度数值。

在变型方案中,所有汽缸的尺度数值首先仅仅借助在A侧上的燃料压力传感器测定并且之后所有汽缸的尺度数值仅仅借助在B侧上的另外的燃料压力传感器进行测定。

在改进方案中,一定数量的传感器包括集中高压传感器和另外的至少一个燃料压力传感器。至少一个燃料压力传感器优选地配属于汽缸的一组。尤其至少一个燃料压力传感器配属于在共轨或共轨系统的A侧上的汽缸或B侧上的汽缸。从由集中高压传感器和至少一个另外的燃料压力传感器探测的燃料压力中能够又形成平均值并且然后从所述平均值中测定尺度数值。

在改进方案中,一定数量的传感器包括集中高压传感器和多个另外的燃料压力传感器。在变型方案中,传感器中的每个依次测量燃料压力。从依次探测的燃料压力中的每个中能够相应直接地测定尺度数值或从依次探测的燃料压力中的每个中能够形成平均值并且从所形成的平均值中然后能够测定尺度数值。

在变型方案中,所有汽缸的尺度数值依次对于每个汽缸特定地首先仅仅借助传感器中的第一传感器进行测定。接着,所有汽缸的尺度数值仅仅借助传感器中的第二传感器进行测定。如此久地重复所述方法,直至一定数量的传感器的传感器中的每个已经至少一次测定所有汽缸的尺度数值。

在优选的改进方案中,为了对待校正的喷射器的操控进行校正,应用配属于待校正的喷射器的尺度数值或应用从所述尺度数值中导出的参量。

所述尺度数值尤其描绘引入到内燃机的不同的汽缸中的燃料量的不等性。所述尺度数值有利地应用于使在不同的汽缸中的燃料量相等。

优选地,平均值从所探测的、配属于单个喷射器或喷射器的一组的尺度数值中形成。然后,待校正的喷射器的操控能够有利地根据配属于待校正的喷射器的尺度数值与从所述尺度数值中形成的从属的平均值的偏差进行校正。

在改进方案中,当所有喷射器被接通时,探测瞬时的燃料压力。然后,从所述瞬时的燃料压力中测定配属于所有喷射器的尺度数值。此外,能够从配属于一个喷射器的尺度数值与配属于所有喷射器的尺度数值的差中计算出差值。

优选地,从所有、配属于单个喷射器的差值中形成平均值。待校正的喷射器的操控根据配属于待校正的喷射器的差值与从所有差值中形成的平均值的偏差进行校正。

优选地,喷射器的操控的校正仅仅当与平均值的偏差超过事先确定的阈值时执行。

在改进方案中,执行所述方法的至少两次迭代,其中,所述方法不论多少次依次针对内燃机的喷射器重复,直至对于每个待校正的喷射器的偏差低于事先确定的阈值。迭代的数量还能够通过如下方式限制,即所述方法在预设的数量的迭代之后被中断。这尤其当例如由于故障不能够达到事先确定的阈值时是有利的。也就是说,有利地说明另外的中断标准,由此限制迭代的数量。所允许的迭代的数量能够例如通过马达的运行持续时间确定。

优选地,所探测的瞬时的燃料压力角度同步地和/或时间同步地进行探测。当瞬时的燃料压力时间同步地被探测时,然而通常必须同样探测关于工作循环的持续时间的信息。这是因为,在所述方法中,必须从在工作循环的持续时间的界定的多倍之内的信号的扫描值(例如单个工作循环的扫描值)中进行计算。

现在,随后根据附图描述本发明的实施例。所述附图应该不是必要成比例地呈现实施例,更确切地说,能够用于阐释的附图以示意化的和/或稍微变形的方式进行实施。关于对能够从附图中直接识别的教导的补充参考有关的现有技术。在此,应该考虑的是,关于形式和细节能够对实施例实行各式各样的改型和改变,而没有偏离本发明的一般思想。在说明书中、在附图中以及在权利要求书中公开的本发明的特征不仅能够单个地而且能够以任意的组合的方式对于本发明的改进方案是重要的。此外,所有由在说明书、附图和/或权利要求书中公开的特征中的至少两个构成的组合都落入本发明的范围内。本发明的一般思想不限于在下面示出和描述的优选的实施例的具体的方式和细节或不限于与在权利要求书中要求保护的主题相比会是受限的主题。在所说明的尺寸范围方面,处于所提及的边界之内的值还应该作为极限值进行公开并且能够任意地使用并且能够要求保护。为简单起见,随后对于等同的或类似的部件或具有等同的或类似的功能的部件应用相同的附图标记。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节从对优选的实施例的随后的描述中以及根据附图得出;这在:

图1中示出具有燃料系统和一定数量的汽缸的内燃机,

图2中示出用于平衡内燃机的喷射器的喷入行为的方法的优选的实施方式,

图3中示出用于借助于瞬时算法在瞬时的燃料压力方面进行测定的简图;

图4中示出在燃料收集室处的传感器组件的不同的可行方案,

图5中示出具有多点喷射(MPI)阀的气体马达的燃料供应部的优选的实施方式。

具体实施方式

在图1中示出内燃机100、尤其液体燃料马达或气体马达,具有燃料系统110和一定数量的汽缸120。燃料系统110具有燃料收集室130,燃料、例如相应地液体燃料或气体燃料在高压下储存在所述燃料收集室中。在液体燃料马达的情况下,燃料收集室典型地是共轨,燃料借助于高压泵在典型地在1000与3000 bar之间的高的压力水平上保持在所述共轨中。

燃料系统110此外具有带有一定数量的喷射器140.1至140.N的喷射器装置140。喷射器装置的喷射器能够例如是液体燃料喷射器或气体燃料喷射器。喷射器装置140的喷射器140.1至140.N设置成用于将储存在一个燃料收集室130中的燃料喷入到内燃机100的汽缸120中,尤其喷入到汽缸的燃烧室中。优选地,将相等的燃料量喷入到所有汽缸中,从而所有汽缸在内燃机的运行中被相同地加载。在所示出的实施方式中,相应一个喷射器配属于刚好一个汽缸。但是在没有在此示出的实施方式中,一定数量的喷射器中的多个喷射器还能够配属于相应一个汽缸。

燃料系统110此外具有燃料供应部150。燃料供应部150如下地连接燃料收集室130和喷射器装置140,使得燃料能够从燃料收集室130引导到喷射器装置140、尤其引导到一定数量的喷射器140.1至140.N。在没有在此示出的实施方式中,燃料供应部是高压线路,所述高压线路将燃料从共轨引导到喷射器装置的喷射器。

图2借助流程线图示出用于平衡内燃机的喷射器的喷入行为的方法的优选的实施方式。

在第一步骤S1中,断开来自一定数量的喷射器140.1至140.N的单个喷射器;虽然原则上还能够断开一组喷射器,然而这会导致,在那时探测的信号和待测定的平衡特征或尺度数值对于所述组是决定性的并且对于如在所述实施例中的单个喷射器不太是决定性的。尽管如此,所阐释的操作还能够在类似的针对一组喷射器的应用的情况下进行测量。

在下一个步骤S2中,探测内燃机的待配属于被断开的喷射器的信号。在随后的步骤S3中,从所述信号中测定平衡特征。所述平衡特征配属于被断开的喷射器作为配属于喷射器的平衡特征。在已经探测配属于被断开的喷射器的平衡特征之后,在下一个步骤S4中又将之前断开的喷射器接通。对于另外的喷射器,优选地对于一定数量的喷射器140.1至140.N的所有喷射器至少按顺序执行步骤S1至S4,从而对于喷射器中的每个测定配属于喷射器中的至少一个的尺度数值。

在探测信号时,探测内燃机的瞬时的燃料压力。瞬时的燃料压力优选地借助在内燃机的燃料系统的燃料收集室、例如共轨和/或燃料供应部处的燃料压力传感器、例如轨道压力传感器进行探测。有利地,附加的传感器机构不是必要的以用于探测燃料压力,而是燃料压力能够借助总归设置的集中高压传感器进行测量。在不同的没有在此示出的实施方式中,附加地或备选于总归设置的集中高压传感器,还能够设置有一定数量的另外的燃料压力传感器,以便为了平衡喷射器的喷入行为的目的而对燃料压力进行探测。也就是说,为了平衡喷射器的喷入行为的目的而供应给所述方法的燃料压力能够由集中高压传感器或另外的燃料压力传感器或由这两者进行测量。

平衡特征的测定包括尺度数值的测定,所述尺度数值优选被探测、储存和评价。尺度数值配属于一定数量的喷射器的被断开的喷射器并且优选地借助于瞬时算法在瞬时的燃料压力方面进行测定。瞬时算法优选地是本身已知的格兹尔算法,借助所述格兹尔算法能够计算效率高地计算用于瞬时的燃料压力的单个离散的频谱成分的离散的傅里叶变换。

格兹尔算法的一般描述在于例如

然后,为了对待校正的喷射器的操控进行校正应用配属于待校正的喷射器的尺度数值。

在没有在此示出的实施方式中,根据所测定的平衡特征,尤其根据配属于喷射器的平衡特征辨别待校正的喷射器。优选地,然后对待校正的喷射器的操控、尤其通电进行校正。例如能够从所测定的平衡特征中形成平均值并且对于配属于喷射器的平衡特征中的每个确定与平均值的偏差。如果对于喷射器中的一个的平衡特征与平均值的偏差超过事先确定的阈值,那么能够如下地改变所述喷射器的操控,使得关于平均值的偏差被最小化。

还可行的是,当所有喷射器被接通时测定平衡特征。相应的平衡特征然后配属于所有喷射器。

然后,对于每个喷射器,能够通过执行步骤S1至S4来确定配属于喷射器的平衡特征。然后,对于喷射器中的每个,能够从配属于一个喷射器的平衡特征与配属于所有喷射器的平衡特征的差中测定配属于一个喷射器的差值。然后,能够从一定数量的配属于喷射器中的相应一个的平衡特征中形成平均值。然后,能够从配属于喷射器中的一个的差值与所述平均值的偏差中确定偏差。如果差值与所述平均值的偏差对于喷射器中的一个超过事先确定的阈值,那么所述喷射器的操控能够如下地改变,使得关于平均值的偏差被最小化。

图3示出用于测定尺度数值的简图,其中,所述尺度数值配属于一定数量的喷射器的断开的喷射器并且借助于瞬时算法在瞬时的燃料压力方面进行测定。首先,喷射器装置140的一定数量的喷射器140.1至140.N中的一个喷射器被断开。由此,例如周期的压力波动分量(Druckschwingungsanteils)的振幅能够在燃料压力方面的一定的频率的情况下进行改变。在燃料收集室130处,借助燃料压力传感器160角度同步地探测瞬时的燃料压力300。备选地,瞬时的燃料压力还能够时间同步地进行探测。优选地,然后直接从所探测的瞬时的燃料压力中借助于瞬时算法310、尤其借助于格兹尔算法来测定尺度数值。换言之,配属于喷射器的尺度数值优选地借助于离散的傅里叶变换进行测定,所述离散的傅里叶变换仅仅针对单个的离散的频谱范围进行计算。

离散的傅里叶变换的结果是尺度数值320,其象征性地作为“功能”的评价在图3的下方的部分中示出。尺度数值M能够例如是共轨压力的在一定的频率的情况下的周期的压力波动分量的振幅。所述被测定的尺度数值M然后在步骤330中配属于断开的喷射器。

图4示出在燃料收集室处的传感器组件的不同的可行方案。在图4的a)和b)中分别示出共轨,并且在图4的c)中示出具有两个管形的高压储存器的共轨系统。在图4的a)中示出的共轨400处安置有集中高压传感器410,其测量用于燃料喷射的调节的燃料压力。由所述集中高压传感器410测量的燃料压力能够角度同步地或时间同步地进行探测并且借助于瞬时算法能够从所探测的瞬时的燃料压力中测定尺度数值。

在图4的b)中示出共轨400,在其处安置有集中高压传感器410。此外,在共轨处安置有两个另外的燃料压力传感器420和430。三个传感器中的每个测量燃料压力。燃料压力中的至少一个能够角度同步地或时间同步地进行探测,以便从瞬时的燃料压力中测定尺度数值。在此处示出的实施方式中,燃料压力传感器420布置在A侧处并且配属于在A侧上的喷射器。也就是说,配属于在A侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在A侧处的燃料压力传感器420测量。燃料压力传感器430布置在B侧处并且配属于在B侧上的喷射器。也就是说,配属于在B侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在B侧处的燃料压力传感器430测量。

在没有在此示出的实施方式中,仅仅传感器420和430布置在共轨400处,从而集中高压传感器410在所述实施方式中被省去。

在没有在此示出的实施方式中,燃料压力传感器420布置在A侧处,但是配属于在B侧上的喷射器。也就是说,配属于在B侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在A侧处的燃料压力传感器420测量。在所述实施方式中,燃料压力传感器430布置在B侧处,但是配属于在A侧上的喷射器。也就是说,配属于在A侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在B侧处的燃料压力传感器430测量。

还能够考虑的是,多个传感器、例如集中高压传感器410和这两个燃料压力传感器420和430测量相应一个燃料压力并且所测量的燃料压力被求平均值。然后从所述被求平均值的燃料压力中能够测定尺度数值。关于b)所提及的实施方式还能够传递到如在c)中示出的的共轨系统上。在c)中示出的共轨系统具有两个共轨400,其中,一个共轨配属于A侧并且另一个共轨配属于B侧。在所示出的实施方式中,共轨中的每个具有专用的集中高压传感器。尤其在共轨系统中适用的是,从燃料压力中测定用于A侧的喷射器的尺度数值,所述燃料压力已经由在A侧上的燃料压力传感器420和/或配属于A侧的集中高压传感器测量并且用于B侧的喷射器的尺度数值从燃料压力中测定,所述燃料压力已经由在B侧上的燃料压力传感器430和/或配属于B侧的集中高压传感器测量。

在没有在此示出的实施方式中,仅仅传感器420和430布置在共轨系统处,从而在共轨400处的集中高压传感器410在所述实施方式中被省去。

在没有在此示出的实施方式中,燃料压力传感器420布置在A侧处,但是配属于在B侧上的喷射器。也就是说,配属于在B侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在A侧处的燃料压力传感器420测量。在所述实施方式中,燃料压力传感器430布置在B侧处,但是配属于在A侧上的喷射器。也就是说,配属于在A侧上的喷射器的尺度数值已经从燃料压力中得到测定,其已经由安置在B侧处的燃料压力传感器430测量。

图5示出具有多点喷射(MPI)阀510的气体马达的燃料供应部500的优选的实施方式。所示出的燃料供应部尤其是到MPI阀510的气体供应部。有利地,气体燃料的燃料压力借助燃料压力传感器520进行测量,所述燃料压力传感器安置在到MPI阀510的气体供应部500处。

附图标记列表

100 内燃机

110 燃料系统

120 一定数量的汽缸

130 燃料收集室

140 喷射器装置

140.1至140.N 一定数量的喷射器

150 燃料供应部

160 燃料压力传感器

300 角度同步地探测瞬时的燃料压力

310 测定尺度数值

320 尺度数值

330 将尺度数值配属于断开的喷射器

400 共轨

410 集中高压传感器

420、430 燃料压力传感器

500 气体马达的燃料供应部

510 多点喷射(MPI)阀

520 燃料压力传感器

S1 断开喷射器

S2 探测内燃机的待配属于断开的喷射器的信号

S3 从所述信号中测定平衡特征

S4 接通之前断开的喷射器。

相关技术
  • 用于运行内燃机的方法、马达控制仪器和内燃机
  • 用于运行废气后处理装置的方法和用于控制废气后处理装置的机构以及废气后处理装置、马达控制器和带有废气后处理装置的内燃机
技术分类

06120112603706