專利名稱:用于噴油嘴閥特性匹配的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1或者11前敘部分所述的方法或者 裝置。該方法或者裝置用于噴油嘴閥特性的匹配,該噴油嘴具有一壓電 驅(qū)動的噴嘴針,并且當(dāng)內(nèi)燃機的運行狀態(tài)被用傳感器監(jiān)視,而閥特性被
^燃料被直i噴入內(nèi)燃機的燃燒室。'、、、A 背景技術(shù):
在用于控-
際噴射狀態(tài)改變相匹配的方法中(DE10257686A1 )在不要求噴油的內(nèi) 燃機運行狀態(tài)期間噴油嘴間歇性地被控制,而在其它情況下不進(jìn)行噴 油。至少一帶有控制的工作循環(huán)跟隨著噴油嘴沒有控制的工作循環(huán)或者 發(fā)生在噴油嘴沒有控制的工作循環(huán)之前。帶有控制的工作循環(huán)的內(nèi)燃機 轉(zhuǎn)速值和至少一沒有控制的工作循環(huán)的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速值各自被探測,形成 一探測值的差值,并且借此進(jìn)行噴射特性的修正。
噴射燃料量的準(zhǔn)確計量對內(nèi)燃機的精確控制具有決定性的意義。在 帶有直接驅(qū)動的現(xiàn)代壓電噴油嘴中噴射量取決于參數(shù)打開時間和噴油 針行程。在前面已提 引起的噴射狀態(tài)的變化相匹配,
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以該任務(wù)為依據(jù),提出 一 種用于噴油嘴閥特性或者閥特性曲 線匹配的方法,在該方法中噴油嘴的噴油針行程被與由老化條件引起的 噴射狀態(tài)的變化相匹配。
本發(fā)明的任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法或者通過根據(jù)權(quán)利要 求11所述的裝置獲得解決。
在該方法中噴油嘴的控制能量和噴油針行程這樣被控制,以使在具 有參考特性的噴油嘴中發(fā)動機轉(zhuǎn)矩不發(fā)生改變;實際產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩 的變化被檢測,并且通過噴油嘴控制能量-噴油針行程特性曲線斜度的改變, 配。
尤其是本發(fā)明的優(yōu)點在于,通過帶有直接驅(qū)動的壓電噴油嘴的控制 能量/噴油針行程特性曲線與系列偏差和其它的公差的適配使燃燒的更 精確的控制成為可能。因此燃料消耗也可以降低。
本發(fā)明適合的繼續(xù)改進(jìn)被寫在從屬權(quán)利要求中。
本發(fā)明的實施例下面借助于示意圖說明。其中 圖1在示意圖下表示了一汽車發(fā)動機的噴油裝置,在該噴油裝置中 使用了根據(jù)本發(fā)明的方法,
圖2表示的是一用于說明根據(jù)本發(fā)明的方法的曲線圖,并且 圖3表示的是該方法的程序框圖。
具體實施例方式
汽車發(fā)動機、尤其是柴油發(fā)動機的噴油裝置EA包括一油箱1,燃 料通過一過濾器2被預(yù)供給泵3從該油箱中吸入(圖1 )。由預(yù)供給泵 3供給的燃料被高壓供給泵4壓縮到大約1500巴的高壓。處在壓力下的 燃料被注入高壓共軌裝置7 (常見的也被稱為"高壓共軌"),在高壓共 軌裝置上一壓力傳感器6檢測燃料的壓力。在高壓共軌裝置7中的壓力 被通過一壓力調(diào)節(jié)閥5調(diào)節(jié),此外該壓力調(diào)節(jié)閥將多余的燃料通過(僅 示意繪出的)管路排放到油箱1中。在本例中六個噴油嘴或者內(nèi)燃機噴 油嘴8被接在高壓共軌裝置7上。噴油嘴8除了與高壓共軌裝置7的高 壓連接之外同時還有一個泄漏排放裝置11,通過該泄漏排放裝置多余的 燃料一皮送回油箱1。噴油嘴8尤其是可包括一壓電4九行才幾構(gòu),該壓電執(zhí) 行機構(gòu)這里未詳細(xì)表示,因為該執(zhí)行機構(gòu)本身已是眾所周知的(例如參 見DE102004051405A1 )。
噴油裝置EA由一控制器10監(jiān)視和控制,該控制器與高壓供給泵4 相連接,以便控制該高壓供給泵,并且該控制器利用壓力傳感器6的測 量值。此外控制器10被連接到另外的傳感器9的輸出端。噴油嘴8同 樣被控制器10控制。這樣的噴油裝置的結(jié)構(gòu)在專利文獻(xiàn)DE19957732B4 中做了描述。在圖2所示的曲線圖中,噴油嘴8的控制能量被繪在橫坐標(biāo)上,并 且噴油針行程,即內(nèi)燃機噴油嘴或者噴油嘴8的噴嘴針行程被繪在縱坐 標(biāo)上。這里用于噴嘴針操縱的能量^^皮稱為控制能量。無誤差的內(nèi)燃機噴 油嘴的參考特性曲線或者額定特性曲線用虛線表示,并且根據(jù)本發(fā)明的 適配特性曲線用實線表示。
帶有直接驅(qū)動的現(xiàn)代壓電內(nèi)燃機噴油嘴的噴油針行程取決于控制 能量。噴油針行程隨著提高的能量而提高。閥特性(或者閥特性曲線)
適配-并且因此噴油針行程的適配通過發(fā)動機傳感器的監(jiān)一見(轉(zhuǎn)速、燃燒 室壓力、爆震傳感器)、即通過傳感器信號的利用,并且通過控制能量 的改變實施。此外閥的打開時間通過測量或者適配可假定為已知的。
適配以該認(rèn)識為依據(jù),預(yù)先確定的噴油量可以不同的方式實現(xiàn)。噴 油量可以短時間的噴射和大的噴油針行程來實現(xiàn)或者以4交長的時間和 小的噴油針;ft程來實現(xiàn)。相應(yīng)地這里有兩種適配的方法。
當(dāng)首先在一不變的運行點上在噴射時間同時縮短時一次或者多次 噴射的噴油針行程被提高,并且與此同時出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的降低時(通過發(fā)動 機轉(zhuǎn)速或者燃燒室壓力的降低),那么用該信息描繪在控制能量和噴油 針行程之間相互關(guān)系的閥特性曲線被適配。對于提高的噴油針行程和下 降的轉(zhuǎn)矩的情況,特性曲線按下列方式變化,噴油針行程;波擴大,而且 通過特性曲線斜度的提高(參見圖2)。
需要注意的是,隨著閥行程的提高控制時間同時被縮短。與此同時 在參考閥中將不出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的變化或者轉(zhuǎn)速的變化,并且將不進(jìn)行適配。 只有當(dāng)閥由于公差或者磨損偏離參考閥時,轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)速同時改變。在 所描述的情況下轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)速下降。因此這是必需的,向上修正特性曲 線的斜度。適當(dāng)?shù)姆绞绞翘匦郧€的斜度由此被改變,將特性曲線圍繞 著在圖2中所示的參考特性曲線和適配特性曲線的交點偏轉(zhuǎn)。這相當(dāng)于 在縱坐標(biāo)軸上最小控制能量的補償。
與此相反當(dāng)被確定,由于閥的公差轉(zhuǎn)矩提高時,那么通過將特性曲
線的斜度向下修正的方法進(jìn)行適配。較大的閥公差例如意p未著,閥的噴 嘴口大于規(guī)定值,由此被噴入更多的燃料。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的 一方案中閥行程被降低,并且控制時間被提實際上產(chǎn)生的閥公差的后果總可能出現(xiàn)前面所描述的結(jié)果的一種:在正 的閥公差時轉(zhuǎn)矩提高,并且在負(fù)的閥公差時轉(zhuǎn)矩下降。當(dāng)轉(zhuǎn)矩下降時, 那么這要求閥特性曲線斜度下降。
與此相反,當(dāng)由于閥公差轉(zhuǎn)矩提高時,這導(dǎo)致閥特性曲線斜度的提高。
必須注意的是,燃燒的效率可能改變,當(dāng)雖然是相同的燃料量但是 該燃料量是在更短的時間內(nèi)被噴入時。對此原因是變化了的燃料的預(yù)加 工。另外共軌壓力的變化、即在高壓共軌裝置7中的壓力可能對適配值 產(chǎn)生影響,因此在不同的共軌壓力時進(jìn)行適配。優(yōu)選的是該方法可對缸 有選擇地實施,以便對每個閥個別地適配。此外用適配控制能量/噴油針 行程特性曲線的斜度可以在每一點上被修正。即由多個特性曲線段構(gòu)成 的特性曲線也可以 一皮適配。
第二種適配方法在于確定特性曲線的經(jīng)過零點,即最小能量,用該 能量閥恰巧打開。為此在滑移運行中(即在噴射關(guān)斷時)用一非常小的 能量開始,該能量肯定還不會打開閥,控制能量逐步地提高。當(dāng)發(fā)動機 轉(zhuǎn)矩的提高第一次被識別出時,最小控制能量被達(dá)到。識別借助于轉(zhuǎn)速 傳感器、燃燒室壓力傳感器或者爆震傳感器進(jìn)行。合適的方式是適配這 里同樣對缸有選擇地、并且在不同的共軌壓力時進(jìn)行。
用兩種方法中的每一種適配的控制能量/噴油針行程的特性曲線、即 與內(nèi)燃機噴油嘴8的實際狀態(tài)相匹配的閥特性曲線完全被確定。
在圖3的程序框圖中表示的方法具有下列工步Sr
Sl在該方法起動之后在一工步
S2中被詢問,發(fā)動機是否處在慣性運行中。如果是,在一工步 S3中控制能量被提高。然后在一工步
S4中^^皮詢問,發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否提高了。如果否,返回到工步S3。 如果是,在一工步
S5中最小控制能量被適配,即被改變(參見圖2)。然后在一工步 S6中控制能量被提高,并且用轉(zhuǎn)速的變化AN評價能量的變化AE (評價緊接著該程序框圖被說明)。然后在一工步 S7中控制能量特性曲線的斜度被適配。 - 如果在工步S2中對詢問的回答是否,那么在一工步 S8中被詢問,是否存在一恒定的行駛速度。如果是,在一工步S9中控制能量被提高。并且控制時間被縮短。 - 如果在工步S8中對詢問的回答是否,那么返回到工步S2。然 后在一工步
sio中^:詢問,是否轉(zhuǎn)速變化大于預(yù)先確定的閣值。如果否,返回
到工步S9。如果是,在一工步
Sll中控制能量特性曲線的斜度被適配。 一方面在工步S7之后,并 且另一方面在工步Sll之后程序運行到達(dá)它的結(jié)束。
該程序持續(xù)循環(huán)地工作。 在工步S6中評價^皮如下進(jìn)行
控制能量被提高,并且同時控制時間被縮短。因此在參考閥中不出 現(xiàn)轉(zhuǎn)矩或者轉(zhuǎn)速的變化。但是比如說由于現(xiàn)有閥的公差或者磨損轉(zhuǎn)速被 降低。因此人們獲得信息被噴入的太少了,并且因此特性曲線的斜度 必須被向上修正。
權(quán)利要求
1. 用于噴油嘴(8)閥特性匹配的方法,該噴油嘴具有壓電驅(qū)動的噴嘴針,通過該噴油嘴燃料被直接噴入內(nèi)燃機的燃燒室,其中,內(nèi)燃機的運行狀態(tài)被用傳感器監(jiān)視,而閥特性被與由制造或者老化條件引起的噴油嘴的噴射狀態(tài)的變化相匹配,其特征在于,-噴油嘴的控制能量和噴油針行程這樣被控制,以使在具有參考特性的噴油嘴中發(fā)動機轉(zhuǎn)矩不發(fā)生改變,-發(fā)動機轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的實際變化被檢測,并且-通過噴油嘴控制能量-噴油針行程特性曲線斜度的改變,發(fā)動機轉(zhuǎn)矩被與用具有參考特性的噴油嘴產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩相匹配。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,通過閥特性描繪出 在噴油嘴控制能量和噴油針行程之間的相互關(guān)系。
3. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,如 果在噴油針行程提高并且控制時間同時縮短時由內(nèi)燃機提供的轉(zhuǎn)矩的 減少被確定,那么,噴油針行程通過閥特性曲線斜度的降低被擴大。
4. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,如 果在噴油針行程提高并且控制時間同時縮短時由內(nèi)燃機提供的轉(zhuǎn)矩的 提高被確定,那么,噴油針行程通過閥特性曲線斜度的降低被縮小。
5. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,如 果在噴油針行程降低并且控制時間同時提高時由內(nèi)燃機提供的轉(zhuǎn)矩的 降低被確定,那么,噴油針行程通過閥特性曲線斜度的降低被擴大。
6. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,如提高被確定,那么,噴油針行程通,過^閥特:生曲線斜度的提高被縮小。、
7. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,閥 特性在不同的共軌壓力值時被匹配。
8. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,當(dāng) 最小能量被確定時,用該能量閥恰巧打開,閥特性曲線的適配被進(jìn)行。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,在發(fā)動機慣性運行 時,以一非常小的能量開始,該能量肯定還不會打開閥,控制能量逐步 地被提高,直到第 一 次發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩提高被識別。
10. 根據(jù)前面的權(quán)利要求中至少一項所述的方法,其特征在于,-閥特性通過噴嘴針的噴油針行程的改變^L匹配,并且 -噴油針行程通過依賴于內(nèi)燃機運行狀態(tài)的噴油嘴(8 )的控制能量 的改變被控制。
11.用于噴油嘴(8)閥特性匹配的裝置,該噴油嘴具有一壓電驅(qū) 動的噴嘴針,通過該噴油嘴燃料可直接噴入內(nèi)燃機的燃燒室,其中,內(nèi) 燃機的運行狀態(tài)被用傳感器監(jiān)視,閥特性可與它由制造或者老化條件引 起的噴射狀態(tài)的變化相匹配,其特征在于,-該裝置具有控制器(10),其中噴油嘴(8)的控制能量和噴油針 行程可這樣通過控制器(10)控制,以使在具有參考特性的噴油嘴中發(fā) 動機轉(zhuǎn)矩不發(fā)生改變,-至少傳感器中的一個檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)矩發(fā)生的實際變化,并且-具有用于改變噴油嘴控制能量-噴油針行程特性曲線斜度的裝置,
全文摘要
本發(fā)明涉及用于噴油嘴閥特性匹配的方法和裝置,該噴油嘴具有壓電驅(qū)動的噴嘴針,并且通過該噴油嘴在由制造或者老化條件引起的噴射狀態(tài)的變化下燃料被直接噴入內(nèi)燃機的燃燒室。噴油嘴的控制能量和噴油針行程被這樣控制,以使在具有參考特性的噴油嘴中發(fā)動機轉(zhuǎn)矩不發(fā)生改變。此外當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)矩發(fā)生的實際變化被識別時,那么通過噴油嘴控制能量-噴油針行程特性曲線斜度的改變發(fā)動機轉(zhuǎn)矩被與用具有參考特性的噴油嘴產(chǎn)生的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩相匹配。
文檔編號F02D41/14GK101473128SQ200780022458
公開日2009年7月1日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月16日
發(fā)明者F·維斯, 宏 張 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司