專(zhuān)利名稱(chēng)：用于控制燃料噴射的設(shè)備和方法
用于控制燃料噴射的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在多汽缸內(nèi)燃機(jī)(尤其是具有內(nèi)部混合物組 成的內(nèi)燃機(jī))中通過(guò)噴射器控制燃料噴射的方法，其中在噴射過(guò)程中根 據(jù)控制數(shù)據(jù)將噴射器控制成順序地打開(kāi)和閉合，其中對(duì)于工作循環(huán)中 的每個(gè)汽缸給出可進(jìn)行噴射的確定的噴射段，對(duì)于每個(gè)噴射段的汽缸 實(shí)施多個(gè)噴射過(guò)程，在工作循環(huán)中對(duì)于這些噴射過(guò)程預(yù)給定持續(xù)時(shí)間
和瞬時(shí)位置，對(duì)于每個(gè)汽缸相繼發(fā)生的噴射過(guò)程歸并(zusammenfassen) 為多個(gè)分組，它們的噴射過(guò)程緊接著實(shí)施，并且在燃料噴射時(shí)按次序 處理分組，其中不同汽缸的分組相繼出現(xiàn)，本發(fā)明還涉及實(shí)施該方法 以便控制多汽缸內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的設(shè)備，該設(shè)備具有用于根據(jù)控制 數(shù)據(jù)來(lái)控制燃料噴射器和用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)汽缸中燃料計(jì)量的控制裝置 以及控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件。
由于世界范圍內(nèi)愈來(lái)愈嚴(yán)格的廢氣標(biāo)準(zhǔn)，尤其是對(duì)于車(chē)輛的內(nèi)燃 機(jī)而言，在汽車(chē)工業(yè)中在內(nèi)燃機(jī)中應(yīng)用新型燃料噴射器得到長(zhǎng)足發(fā) 展，其中該新型燃料噴射器具有極其快速且很大程度上毫無(wú)延遲反應(yīng) 的促動(dòng)器或致動(dòng)器。這例如應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)噴射燃 料中。這些促動(dòng)器具有諸如壓電元件等，如壓電致動(dòng)器。對(duì)于具有多 個(gè)汽缸的內(nèi)燃機(jī)，多個(gè)汽缸的促動(dòng)器歸并為多個(gè)排組(Bank)并且每個(gè) 排組由控制單元(例如末級(jí))直接控制。
在4沖程內(nèi)燃機(jī)中需要720。，也即兩個(gè)完全旋轉(zhuǎn)，以一次經(jīng)歷所有 沖程。為了實(shí)現(xiàn)控制單元同時(shí)控制兩個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器，對(duì)于每個(gè)汽 缸而言，內(nèi)燃機(jī)的720。工作范圍或曲軸角的范圍劃分成相同大小的工 作窗口。 4個(gè)汽缸以及1個(gè)排組的系統(tǒng)的工作窗口達(dá)每個(gè)汽缸180。。汽 缸的工作窗口在前一汽缸的工作窗口結(jié)束處時(shí)才開(kāi)始，從而使得單個(gè) 汽缸的工作窗口不重疊并且僅單個(gè)工作窗口是活動(dòng)的。在此活動(dòng)工作窗口期間，允許所對(duì)應(yīng)的汽缸由控制單元任意控制。在具有4艮多汽缸
(6，8，10)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在l個(gè)排組的系統(tǒng)的情況下工作窗口相應(yīng)于下列 公式降低
排組數(shù)量*7207汽缸數(shù)量
在6汽缸內(nèi)燃機(jī)中僅需120。。
由于基本要求，需要工作窗口為240。或更大。
為了能夠達(dá)到這種要求，需要多個(gè)控制單元。每個(gè)汽缸排組分別 獲得控制單元。
所以例如在6汽缸內(nèi)燃機(jī)中，第一、第三和第五汽缸可利用其促 動(dòng)器而由第一控制單元控制，汽缸二、四和六由第二控制單元控制。 因而，具有兩個(gè)排組的6汽缸內(nèi)燃才幾的工作窗口共計(jì)達(dá)240°。
這描述了每個(gè)汽缸的可噴射燃料的噴射段或工作窗口 。
此外，為了滿(mǎn)足未來(lái)對(duì)于廢氣界限值的較高要求，有意義的是在 單個(gè)段中每個(gè)汽缸的燃料應(yīng)該分配到多個(gè)噴射上(所謂的多次噴射)。 此外，尤其重要的是，有目的地控制將燃料噴射到具有內(nèi)部混合物組 成的內(nèi)燃機(jī)的各汽缸中的噴射量和噴射時(shí)間。先導(dǎo)噴射 (Piloteinspritzung)例如《|起燃燒壓力平緩均勻地上升，這例如明顯降 低柴油內(nèi)燃機(jī)的傳統(tǒng)敲擊。主噴射用于產(chǎn)生熱能，其中人們可在特定 的運(yùn)行范圍中利用經(jīng)劃分的主噴射明顯降低氮氧化物的排放。后噴射 (Nacheinspritzung)降低未處理排放和微塵排出并且使得最終的串聯(lián)微 塵濾清器的再生較容易。因而，單個(gè)噴射過(guò)程可由在段內(nèi)給出的先導(dǎo) 噴射、主噴射和后噴射構(gòu)成。
由EP1497544A已知一種用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射設(shè)備的方法， 其中至少兩個(gè)壓電噴射器分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)排組。監(jiān)視是否出現(xiàn)第一壓 電噴射器應(yīng)該充電或放電的時(shí)間間隔與第二壓電噴射器應(yīng)該充電或 放電的時(shí)間間隔重疊的情況。在此，噴射分別對(duì)應(yīng)于某優(yōu)先級(jí)。當(dāng)重 疊時(shí)，將具有較低優(yōu)先級(jí)的噴射推移或縮短。
在多次噴射中，多個(gè)汽缸的段和噴射過(guò)程相互重疊，使得必須提
6高排組的數(shù)量，原因在于每個(gè)排組在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)始終僅可控制一個(gè)噴
射過(guò)程。圖2使用兩個(gè)具有汽缸CylO和Cyl2的排組的控制的時(shí)間序列 的示意性表示示出了問(wèn)題。如此控制第一汽缸CylO的噴射器(未示出)， 以進(jìn)行3個(gè)子噴射3.0、 4.0、 5.0，其中這些子噴射在汽缸中在上死點(diǎn)時(shí) 間點(diǎn)TDCO處具有預(yù)定的瞬時(shí)位置和預(yù)定的持續(xù)時(shí)間(也即噴射量輸 出)。在第一汽缸CylO的噴射結(jié)束處之后，控制單元引起第三汽缸Cy12 的噴射3.2、 4.2、 4.2。供給有噴射的汽缸的變換通過(guò)箭頭6描述。當(dāng)處 理汽缸Cyl2的噴射3.2、 4.2、 5.2時(shí)，才可根據(jù)箭頭6進(jìn)行用于控制其它 汽缸的噴射器的變換。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的操作模式中，由圖2明顯可 見(jiàn)，可在處理各在先汽缸的噴射之后并因此在整個(gè)段期間進(jìn)行其它汽 缸的噴射。
此外， 一些噴射方案有時(shí)需要極大的段(也即工作窗口)，例如在 柴油微塵濾清器再生模型中，先導(dǎo)噴射在曲軸角為-80。時(shí)實(shí)施并且后 續(xù)后噴射在270。時(shí)實(shí)施。在維持相同數(shù)量的排組時(shí)，這表示單個(gè)汽缸 的段有較大的重疊，使得可不時(shí)地對(duì)于多個(gè)汽缸要求同時(shí)噴射。
本發(fā)明的目的在于，構(gòu)造開(kāi)始處所述類(lèi)型的方法和設(shè)備，使得可 以以簡(jiǎn)單的方式靈活地對(duì)噴射器進(jìn)行控制。
此目的利用在多汽缸內(nèi)燃機(jī)時(shí)通過(guò)噴射器控制燃料噴射的方法 來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中在噴射過(guò)程中根據(jù)控制數(shù)據(jù)將噴射器控制成順序地打開(kāi) 和閉合，并且對(duì)于每個(gè)噴射段的汽缸實(shí)施多個(gè)噴射過(guò)程，預(yù)給定這些 噴射過(guò)程的持續(xù)時(shí)間和瞬時(shí)位置，對(duì)于每個(gè)汽缸相繼發(fā)生的噴射過(guò)程 歸并為多個(gè)分組，其噴射過(guò)程相繼實(shí)施，并且在燃料噴射時(shí)不同汽缸 的分組相繼出現(xiàn)，并且其中該方法包括以下步驟
a) 在分配步驟中，噴射過(guò)程分配到分組上，而不考慮不同噴射^爻 或汽缸的分組的不希望的同時(shí)性，以及
b) 在沖突修正步驟中，如此實(shí)施對(duì)至少部分重疊并因而沖突的噴 射過(guò)程的修改或抑制，使得沖突得以避免。
該目的進(jìn)一步利用用于控制多汽缸內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的設(shè)備而實(shí)現(xiàn)，其中該設(shè)備具有用于根據(jù)控制數(shù)據(jù)控制燃料噴射器和用于對(duì)內(nèi) 燃才幾汽缸中的燃料計(jì)量的控制裝置以及控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件，其中控制 數(shù)據(jù)計(jì)算部件在運(yùn)行中以所提及的方式實(shí)施該方法，并且其中控制數(shù) 據(jù)計(jì)算部件實(shí)施剛剛提及的方法。
修改可基本包括對(duì)沖突的噴射過(guò)程進(jìn)行的推移、縮短和/或分割。 至此，在此所提及的作用僅是出于示例性目的。
當(dāng)在分配步驟中不限制或不考慮對(duì)于各汽缸噴射段產(chǎn)生的分組 的數(shù)量并且隨后在沖突修正步驟之前實(shí)施修改分組以使得對(duì)于每個(gè) 汽缸段給出預(yù)給定的分組數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)化步驟時(shí)是有利的。有時(shí)，在必 要情況下可引入不包括噴射過(guò)程的分組，也即空分組。
在該方法并且尤其在沖突修正步驟中，始終觀察一對(duì)涉及燃料噴 射控制而相繼出現(xiàn)并且相互重疊的段，其中概念"相繼出現(xiàn)"涉及在 控制中相繼發(fā)生的段。如果多汽缸內(nèi)燃機(jī)的噴射器分成多個(gè)排組，其 中分別獨(dú)立地向多個(gè)排組供給控制數(shù)據(jù)(其當(dāng)然分別彼此匹配)并且控 制噴射器，那么相關(guān)于燃料噴射控制而相繼出現(xiàn)的段是排組的那些 段，即在該排組的流程中相繼出現(xiàn)的段。當(dāng)然，這基本上成立，只要 多汽缸內(nèi)燃機(jī)的噴射器和汽缸利用控制技術(shù)細(xì)分成單個(gè)排組。
在沖突修正中，將在控制中、在時(shí)間上重疊的噴射過(guò)程推移或甚 至完全抑制。這樣做的意義在于，在汽缸上死點(diǎn)之后開(kāi)始的噴射過(guò)程 對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而言比在上死點(diǎn)之前實(shí)施的噴射具有更小的意義。 因而有利的是，在沖突修正中，對(duì)于兩個(gè)時(shí)間上重疊的噴射過(guò)程，修 改或抑制與包括其的段的結(jié)束處鄰近的噴射過(guò)程或者(換言之)修改或 抑制具有在其所對(duì)應(yīng)的汽缸的上死點(diǎn)之后更大時(shí)間間隔的噴射過(guò)程。 當(dāng)然，也可進(jìn)行其它的優(yōu)先級(jí)分配。
實(shí)現(xiàn)優(yōu)選就各汽缸的上死點(diǎn)而言出現(xiàn)較早的噴射過(guò)程的可能性 在于，在沖突修正步驟中精確確定一對(duì)重疊段的第二段中分組的時(shí)間 界限并由此同時(shí)確定第一段的預(yù)設(shè)噴射過(guò)程并且將其修改(例如推移 到以后的時(shí)間)或完全抑制。是否進(jìn)行修改或抑制，可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)而求得，該標(biāo)準(zhǔn)僅當(dāng)由此引起 的變化低于特定的閾值時(shí)允許修改，否則進(jìn)行抑制，也即不實(shí)施相應(yīng) 的噴射過(guò)程。
至此，在本文中進(jìn)行的描述中說(shuō)明了方法步驟，這當(dāng)然也涉及到 與本發(fā)明包括的設(shè)備相似的、在功能性描述的意義上相應(yīng)的設(shè)備元 件，如控制器、計(jì)算單元等。通常，上述描述理解成，所述的實(shí)施方 式和方案的單個(gè)特征也可以略去或以任意次序與所描述的其它特征、 方法方案或元件進(jìn)行組合。
尤其有利的是，當(dāng)該方法通過(guò)具有程序代碼部件的計(jì)算機(jī)程序?qū)?現(xiàn)和實(shí)施時(shí)，當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行時(shí)。此外，具有 程序代碼部件的計(jì)算機(jī)程序可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上。也可 以在數(shù)據(jù)栽體上存儲(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在加載到計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)的工作存儲(chǔ)器和/或主存儲(chǔ)器中之后實(shí)施該方法。
本發(fā)明借助于實(shí)施示例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。單個(gè)圖中的相同參考標(biāo)號(hào)
表示相同或功能類(lèi)似或其功能彼此相應(yīng)的元件。其中 圖l示意性示出了用于運(yùn)行促動(dòng)器的設(shè)備， 圖2示出了用于描述根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的噴射方案的圖表， 圖3示出了用于描述才艮據(jù)本發(fā)明分組方案的圖表， 圖4示出了分組的示意性描述， 圖5示出了分組的示意性描述， 圖6示出了分組的示意性描述， 圖7示出了分組的示意性描述， 圖8示出了分組的示意性描述， 圖9示出了分組的示意性描述， 圖IO示出了分組的示意性描述， 圖ll示出了分組的示意性描述，以及


圖12示出了用于示意性描述根據(jù)本發(fā)明方法的流程的方塊圖。圖1示出用于運(yùn)行或控制促動(dòng)器P0至P5的設(shè)備，其中促動(dòng)器PO至 P5作為噴射器向汽缸CylO至Cyl5供應(yīng)燃料。在此示例中，促動(dòng)器PO 至P5管控6汽缸內(nèi)燃機(jī)。在此設(shè)有兩個(gè)排組BQ至Bl,它們分別控制三 個(gè)噴射器，在此情況下為壓電促動(dòng)器PO、 P2、 P4或P1、 P3、 P5。在本 實(shí)施示例中，"排組，，的概念是指每個(gè)末級(jí)EO、 El及其對(duì)應(yīng)的控制單 元STO、 ST1。每個(gè)促動(dòng)器P0至P5與各排組B0或B1通過(guò)未進(jìn)一步示出的 控制導(dǎo)線電連接。汽缸數(shù)量對(duì)于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明并不重要，同樣促動(dòng)器的 工作方式也不重要，其中促動(dòng)器可例如是電磁噴射器。在此，利用兩 級(jí)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)促動(dòng)器的控制。實(shí)時(shí)控制裝置控制噴射器在特定時(shí)間 打開(kāi)和閉合。哪個(gè)促動(dòng)器在哪個(gè)時(shí)間應(yīng)該噴射哪個(gè)燃料量的信息，由 應(yīng)用裝置預(yù)給定，其中由應(yīng)用裝置計(jì)算的數(shù)據(jù)或命令發(fā)送或轉(zhuǎn)發(fā)到實(shí) 時(shí)控制裝置，由此該實(shí)時(shí)控制裝置相應(yīng)地實(shí)施該命令。由應(yīng)用裝置確 定的數(shù)據(jù)或命令也可輸送到在規(guī)則的距離內(nèi)的實(shí)時(shí)控制裝置，由此向 此實(shí)時(shí)控制裝置供應(yīng)最新的數(shù)據(jù)和命令，而不必連續(xù)獲取數(shù)據(jù)或命 令。應(yīng)用控制裝置和實(shí)時(shí)控制裝置相應(yīng)地實(shí)施應(yīng)用控制方法或?qū)崟r(shí)控 制方法，因而在此這些概念可以互換應(yīng)用。
如果促動(dòng)器PO由第一排組BO通過(guò)控制導(dǎo)線控制，那么會(huì)對(duì)它進(jìn)行 充電或放電。備選地，可也監(jiān)視促動(dòng)器PO的充電狀態(tài)并且有時(shí)通過(guò)再 充電來(lái)維持。依賴(lài)于促動(dòng)器PO上的電壓、輸送到促動(dòng)器PO的電流、傳 輸?shù)某潆娏亢?或至放空的持續(xù)時(shí)間，計(jì)量的燃料量從零變化至最大 值。充電過(guò)程/充電狀態(tài)僅是預(yù)給定噴射中待計(jì)量的燃料量的示例。然 而重要的是，每個(gè)末級(jí)在給定時(shí)間點(diǎn)始終僅可控制一個(gè)促動(dòng)器/噴射 器。
圖3示出相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明方法方式的控制噴射的時(shí)間序列的示 意性描述。顯然，對(duì)于每個(gè)段的各汽缸，噴射歸并為表示多個(gè)分組的 組并且相繼出現(xiàn)的分組不屬于同一個(gè)汽缸。,人汽缸CylO開(kāi)始，分組 G1.0利用三個(gè)子噴射3.0、 4.0、 5.0通過(guò)對(duì)促動(dòng)器P0的控制來(lái)處理。接 著，根據(jù)箭頭6轉(zhuǎn)換到分組G1.2的控制，分組G1.2(在此)包括汽缸Cy12
10的噴射3.2。然后，根據(jù)箭頭6轉(zhuǎn)換到汽缸CylO的點(diǎn)G2.0。然后，在通 過(guò)中間連接將其它未示出的分組又轉(zhuǎn)換到汽缸Cyl2的分組G2.2之前實(shí) 施噴射7.0。對(duì)于汽缸Cyl2，在接下來(lái)又轉(zhuǎn)換到另一分組之前，分組G2.2 利用噴射4.2、 5.2、 7.2、 8.2、 9.2來(lái)實(shí)施。以此在單個(gè)分組并因此在單 個(gè)汽缸之間轉(zhuǎn)換。
汽缸的分組的噴射在變換到其它分組之前始終完全處理，其噴射 有時(shí)涉及另一汽缸，并且處理該另一汽缸。為實(shí)施該方法，將噴射編 組成分組，使得噴射不再是按汽缸而是按分組進(jìn)行處理。對(duì)此要注意 的是，怎樣設(shè)立分組的界限。
對(duì)此，值得考慮的是不同方法，這些方法實(shí)時(shí)地優(yōu)化以下操作，
的方法，優(yōu)選地應(yīng)用一種方法，該方法動(dòng)態(tài)-沒(méi)立分組的界限。在一個(gè) 分組之內(nèi)，每個(gè)末級(jí)始終并且僅向相應(yīng)的噴射器供應(yīng)控制信號(hào)。
此方法計(jì)算并且優(yōu)化噴射到分組的編組，以實(shí)施重疊段(噴射窗口) 中的噴射方案。
當(dāng)然，在特殊情況下，分組也可相應(yīng)于一個(gè)段，也即包括一個(gè)汽 缸工作沖程(Arbeitstakte)的所有噴射。有利的，分組的數(shù)量和轉(zhuǎn)換順 序是車(chē)輛特定或系統(tǒng)特定的并且在該方法的運(yùn)行期間不會(huì)變換。
分組的形成和噴射的限定以及促動(dòng)器激活在實(shí)施方式中基于所 謂的脈沖分組結(jié)構(gòu)計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，脈沖值為l(活動(dòng)脈沖)表示將促 動(dòng)器控制為燃料輸出的狀態(tài)，并且脈沖值為零表示噴射器閉合的狀 態(tài)。也即，脈沖是對(duì)引起噴射器打開(kāi)的促動(dòng)器激活的描述，就此而言 脈沖既表明噴射器打開(kāi)又因此表明噴射過(guò)程。出于方法的適用性原 因，在一個(gè)變型中確定每個(gè)分組的噴射過(guò)程的數(shù)量并且在該方法運(yùn)行 期間不改變。對(duì)于每個(gè)脈沖成立的是如果其在分組中被激活，則控 制噴射，否則將它們抑制。
下述方法可與修正方法組合，例如假如通過(guò)該方法卩吏得噴射過(guò)程 時(shí)間上推移圖4示出范圍EB的描述，其中該范圍EB通過(guò)開(kāi)始SOI—LIM和結(jié)束處E01—LIM來(lái)確定。在此范圍中噴射是允許的。如果 在下述方法進(jìn)行之后得到，在開(kāi)始SOI一LIM之前應(yīng)該開(kāi)始噴射10.2(例 如由于推移)，該方法將噴射10.2的起點(diǎn)推移到開(kāi)始SOI一LIM。在噴射 11.2還持續(xù)到結(jié)束處EOI一LIM之后的情況下，噴射l 1.2的結(jié)束處確定 到結(jié)束處E01—LIM,例如通過(guò)提前中斷。該范圍可例如是可進(jìn)行汽缸 的噴射的時(shí)間段；其也可尤其通過(guò)分組的界限來(lái)限定。
圖5示出 一個(gè)示例，其中在不同的分組中不同汽缸的噴射重疊。
的第二噴射13.2重疊，仍首先處理汽缸Cyl2的時(shí)間上較前的分組G1.2。 在這種情況下，分組G1.0的噴射12.0時(shí)間上推移到噴射13.2之后，使得
在該方法開(kāi)始時(shí)，噴射的位置和持續(xù)時(shí)間已經(jīng)預(yù)給定并且確定噴 射到分組的對(duì)應(yīng)關(guān)系、分組的界限以及噴射過(guò)程的激活/去激活 (Deaktivierimg)。依賴(lài)于計(jì)算速度或轉(zhuǎn)速，該方法在每個(gè)段中可實(shí)施一 次或兩次。
此外，噴射到分組的分配的計(jì)算、分組界限以及脈沖的去激活或 激活在3個(gè)步驟(也稱(chēng)為子過(guò)程)中實(shí)施。在分配步驟、調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)化步驟 和沖突修正步驟中使得其尤其適于如此構(gòu)造分組，即，使得噴射在兩 個(gè)段重疊的范圍中編組成多個(gè)分組。為了區(qū)分段，定義了主段(MAIN) 和緊鄰的先前段(PREV)的描述。主段表示對(duì)于該段，帶有計(jì)算的數(shù)據(jù) (噴射的起點(diǎn)，噴射的持續(xù)時(shí)間)的方法作為預(yù)給定不起作用的段(Das Hauptsegment bezeichne ein Segment fuer das das Verfahren mit den berechneten Daten (Start der Einspritzimg， Dauer der Einspritzimg) als Vorgabeversagtwird),先前段是相同排組的前一段。在附圖中為了更 好地描述利用圓括號(hào)示出了噴射到分組的編組，當(dāng)然不是分組的界限 的確切位置。
在轉(zhuǎn)換到其它分組之前，完全地處理每個(gè)分組。也即分組的噴射 在沒(méi)有中斷的情況下相繼實(shí)施。下一分組的噴射排隊(duì)。分組的噴射始
12終涉及一個(gè)汽缸，但是，不是必須包括此汽缸的當(dāng)前噴射段的所有噴 射。換言之，汽缸段的噴射可分配到不同分組，它們不一定要相繼地 由所對(duì)應(yīng)的控制單元處理。
如所提及的那樣，現(xiàn)在在3個(gè)迭代構(gòu)造分組的子模型(方法或設(shè)備) 中將噴射分配到分組。
在第一子模型(分配步驟)中，暫時(shí)將脈沖編組成分組。此子模型
自動(dòng)優(yōu)化脈沖到分組的分配，其中考慮參與的汽缸CylO和Cyl2的噴射 開(kāi)始SOI或其重疊段。其中，在示例中涉及重疊段。首先將其噴射分 配成組或分組。這在圖6中描述。在段PREV和段MAIN中示出了將噴 射分成組或分組，其中在汽缸CylO的4爻PREV中，噴射設(shè)置成3個(gè)分組 Gl.O、 G2.0、 G3.0,其中在G1.0中存在3個(gè)噴射3.0、 4.0、 5.0，在G2.0 和G3.0中分別僅存在噴射7.0或8.0。進(jìn)一步地，在汽缸Cyl2的段MAIN 中，噴射分成3個(gè)分組G1.2、 G2.2、 G3.2,其中在G1.2中存在一個(gè)(3.2) 噴射，在G2.2中存在一個(gè)(4.2)噴射，并且在G3.2中存在5個(gè)噴射。因而， 分組的分配使得不會(huì)出現(xiàn)組在時(shí)間上的重疊并且同時(shí)使得盡可能多 的噴射位于每個(gè)組中。
進(jìn)一步地，在第一子模型中，先前段的結(jié)構(gòu)在后面的段中部分地 復(fù)制，原因在于期望使得MAIN段噴射和其后面段噴射的沖突與PREV 段和MAIN段的沖突相類(lèi)似。當(dāng)然，在該方法的此時(shí)間點(diǎn)并不存在精 確的認(rèn)識(shí)。因而，在此段MAIN中，相應(yīng)于PREV段的結(jié)構(gòu)而在與下一 (未示出)段重疊的段中實(shí)施段的編組。假設(shè)，在重疊范圍中的沖突就 在MAIN段和其(與噴射無(wú)關(guān))限定的后面段(例如汽缸Cyl4)之間，如在 PREV和MAIN之間那樣，MAIN段在與汽缸Cyl4的重疊范圍中具有如 PREV段與MAIN的重疊范圍中那樣相同的結(jié)構(gòu)。由此，由圖6的組G3.2 分離出兩個(gè)分組G4.2和G5.2。這使得，見(jiàn)圖7,汽缸Cyl2的分組G3.2 分離成兩個(gè)分組。
在另 一個(gè)第二子模型中，限制和補(bǔ)償每個(gè)段的分組的數(shù)量和/或每 個(gè)分組的噴射的數(shù)量(標(biāo)準(zhǔn)化步驟)。如圖8所見(jiàn)，在此每個(gè)分組的噴射
13的凄t量i殳為兩個(gè)。當(dāng)然，可單獨(dú)為車(chē)輛、內(nèi)燃機(jī)或系統(tǒng)確定該數(shù)量。
此外，所有段中分組的數(shù)量例如固定為4個(gè)，這在段PREV中使得，引 入空分組G2.0，其中沒(méi)有發(fā)生噴射。對(duì)于這些段分別提供4個(gè)分組， 其中每個(gè)分組分別最多包括兩個(gè)噴射。
接下來(lái)，第三子模型實(shí)現(xiàn)分組管理和噴射修正。將分組界限適配 噴射界限。由此，在段MAIN中分別將分組的界限設(shè)到其中的第一或 最后噴射的界限上。如圖9所見(jiàn)。分組的界限通過(guò)位于下面的灰色方 格限定，其中方格利用B1.2、 B2.2、 B3.2和B4.2表示。此外，分組分 別以分組的第一噴射的開(kāi)始為開(kāi)始并且以分組的最后噴射的結(jié)束處 為結(jié)束處。對(duì)于每個(gè)分組僅存在一個(gè)噴射的情況，分組的界限通過(guò)單 個(gè)噴射的持續(xù)時(shí)間給出。確定了分組界限才可檢測(cè)沖突。
在此子模型(本來(lái)的沖突修正)的下一步驟中，分組的界限鑒于重 疊而修正。此外假設(shè)，段的第一半中的噴射比段的第二半的噴射更加 重要。因而在重疊范圍中修改所述PREV段。如此修正段PREV的分組 的界限，使得其與段MAIN的未改變的分組之間的空隙相適合。以使 得段MAIN的第 一半中沒(méi)有噴射因?yàn)槎蜳REV和MAIN的分組重疊而改 變。對(duì)于沒(méi)有噴射的分組，將界限設(shè)到最大噴射范圍上。
修正例如在圖10中描述。在此，確定分組G4.0的噴射7.0與分組 G1.2和G2.2之間的重疊(也即沖突)。因而汽缸CylO的此噴射如此向后推 移，使得沒(méi)有沖突存在于汽缸Cyl2的通過(guò)界限B1.2和B2.2限定的分組 G1.2和G2.2中。然后，所涉及的噴射完全存在于窗口F中，該窗口F通 過(guò)分組G1.2和G2.2之間的時(shí)間間隔確定。如果為此所需的推移太大(超 過(guò)閾值)，那么這種噴射是去激活的。此備選方案在圖ll中描述。在此， 在汽缸CylO的分組G4.0中沒(méi)有噴射7.0。
該方法具有要實(shí)施的多個(gè)步驟將噴射計(jì)算并且編組成分組(分 配)，標(biāo)準(zhǔn)化(數(shù)量的補(bǔ)償)以及沖突^f奮正，例如通過(guò)噴射的推移。這可 也考慮規(guī)定，當(dāng)其嚴(yán)重推移時(shí)，依據(jù)該規(guī)定使得某些噴射沒(méi)有意義， 并因此更好地進(jìn)ff省略。圖12示意性示出該方法的流程。在應(yīng)用方法開(kāi)始之后，在獲取規(guī)
定量(例如噴射或脈沖的持續(xù)時(shí)間以及噴射或脈沖的位置)的方塊50 中，將噴射編組和分配成分組。在方塊51中，必要時(shí)將分組數(shù)量和每 個(gè)分組的噴射數(shù)量進(jìn)行補(bǔ)償和限制并且在方塊52中進(jìn)行沖突修正，例 如通過(guò)噴射推移。在方塊52結(jié)束處，lt據(jù)例如通過(guò)接口用于控制并且 控制器(方塊53)對(duì)促動(dòng)器進(jìn)行控制(方塊54)。
該方法可有利地實(shí)現(xiàn)成計(jì)算機(jī)程序。此外，子過(guò)程(Unterverfahren) 可形成子程序模型。此外，上述方法也可以以有利的方式集成在專(zhuān)用 集成電路(ASIC)中。此外，該計(jì)算機(jī)程序可在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上 的流程中在其實(shí)施方案之一中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法。此外，具有程序 代碼部件的計(jì)算機(jī)程序?qū)儆诒景l(fā)明，以使得當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)或計(jì)算
機(jī)網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行時(shí)，在其實(shí)施方案之一中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法。程序 代碼部件可尤其存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上。此外，其上存儲(chǔ)有 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)載體屬于本發(fā)明，其中該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在加載到計(jì)算機(jī)或 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作存儲(chǔ)器和/或主存儲(chǔ)器中之后可在其方案之一中實(shí) 施#4居本發(fā)明方法。具有存儲(chǔ)在^L器可讀的載體上的程序代碼部件的 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也屬于本發(fā)明，以當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上 實(shí)施時(shí)，在其方案之一中實(shí)施根據(jù)本發(fā)明方法。此外，在計(jì)算機(jī)程序 產(chǎn)品的情況下，程序是可交易的產(chǎn)品。其基本上可以任意形式存在， 例如可在紙張或計(jì)算機(jī)可讀的數(shù)據(jù)載體上，并且可尤其通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸 網(wǎng)分發(fā)。
權(quán)利要求
1.一種用于在多汽缸內(nèi)燃機(jī)中通過(guò)噴射器控制燃料噴射的方法，其中-在噴射過(guò)程中根據(jù)控制數(shù)據(jù)將所述噴射器控制成順序地打開(kāi)和閉合，其中對(duì)于工作循環(huán)中的每個(gè)汽缸給出確定的噴射段，在所述噴射段中可以進(jìn)行噴射，-對(duì)于每個(gè)噴射段的所述汽缸實(shí)施多個(gè)噴射過(guò)程，-對(duì)于所述這些噴射過(guò)程預(yù)給定噴射段中的持續(xù)時(shí)間和瞬時(shí)位置，-對(duì)于每個(gè)汽缸噴射過(guò)程歸并為多個(gè)分組，其每個(gè)噴射過(guò)程相繼實(shí)施，以及-在所述燃料噴射中，按次序地處理所述分組，其中不同汽缸的分組相繼出現(xiàn)，其特征在于，所述方法包括下述步驟a)在分配步驟中將所述噴射過(guò)程分配給所述分組，而不考慮不同噴射段或汽缸的分組的不希望的同時(shí)性，以及b)在沖突修正步驟中，如此實(shí)施對(duì)至少部分重疊并因而沖突的噴射過(guò)程的修改或抑制，使得所述沖突得以消除。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，在分配步驟中，不 考慮各汽缸的噴射段中所述分組數(shù)量和/或不考慮每個(gè)分組的所述噴 射過(guò)程數(shù)量并且在所述沖突修正步驟之前實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化步驟，其中如此 修改所述分組，使得對(duì)于每個(gè)汽缸段維持預(yù)給定的分組數(shù)量或者對(duì)于 每個(gè)分組維持所有噴射的最大數(shù)量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述標(biāo)準(zhǔn)化步驟 中必要時(shí)引入不包括噴射過(guò)程的分組。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在步 驟a)和b)中始終觀察至少兩個(gè)與燃料噴射的控制有關(guān)的、相繼的汽缸段。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在所述分配步驟中， 所述汽缸段中的第 一個(gè)汽缸段和所述汽缸段中的第二個(gè)汽缸段的重 疊范圍中得到的分組結(jié)構(gòu)也在所述汽缸段中的第二個(gè)汽缸段中、在預(yù) 期與后面汽缸^殳發(fā)生重疊的范圍中應(yīng)用。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在兩 個(gè)時(shí)間上重疊的噴射過(guò)程的所述沖突修正步驟中對(duì)包括所述重疊的 段的結(jié)束處鄰近的噴射過(guò)程進(jìn)行修改或抑制，尤其是在時(shí)間上向后推 移。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述沖突修正步驟中，確定所述第二段的所述分組的時(shí)間界限，確定在所述時(shí)間界限 之內(nèi)至少部分提供的所述第 一段的噴射過(guò)程并將其修改或抑制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，當(dāng)為避免沖突所需 的修改引起超過(guò)預(yù)給定的閾值的變化時(shí)，則進(jìn)行抑制。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 修改包括推移、縮短或劃分成多個(gè)噴射過(guò)程。
10. —種用于控制多汽缸內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的設(shè)備，所述設(shè)備具 有用于根據(jù)控制數(shù)據(jù)來(lái)控制燃料噴射器和用于對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)的汽缸 中的燃料計(jì)量的控制裝置，所述設(shè)備還具有控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件，其特 征在于，所述控制數(shù)據(jù)計(jì)算部件在運(yùn)行中實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至9中任 一項(xiàng)所述的方法。
11. 一種具有程序代碼部件的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī) 或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施時(shí)，執(zhí)行根據(jù)前面權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的 方法。
12. —種其上存儲(chǔ)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)載體，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在加載 到計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的工作存儲(chǔ)器和/或主存儲(chǔ)器中之和實(shí)施根據(jù) 權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的方法。
13. —種具有在機(jī)器可讀的載體上存儲(chǔ)的程序代碼部件的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施時(shí)，執(zhí)行根據(jù)權(quán) 利要求1至9的所有步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在多汽缸內(nèi)燃機(jī)中通過(guò)噴射器控制燃料噴射的方法，其中在噴射過(guò)程中根據(jù)控制數(shù)據(jù)而控制噴射器順序地打開(kāi)和閉合，其中對(duì)于工作循環(huán)中的每個(gè)汽缸給出其中可進(jìn)行噴射的確定的噴射段，其中對(duì)于每個(gè)噴射段的汽缸實(shí)施多個(gè)噴射過(guò)程，在工作循環(huán)中預(yù)給定這些噴射過(guò)程的持續(xù)時(shí)間和瞬時(shí)位置，其中在沖突修正步驟中對(duì)于至少部分重疊并因而起沖突的噴射過(guò)程實(shí)施推移或抑制。
文檔編號(hào)F02D41/40GK101600873SQ200880003614
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月2日
發(fā)明者D·瓦萊羅-伯特蘭德, J·恩格爾曼, J·格拉西亞諾 申請(qǐng)人:歐陸汽車(chē)有限責(zé)任公司