專利名稱：用于求得噴射閥的電樞運(yùn)動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于運(yùn)行按照權(quán)利要求1的前序部分所述的內(nèi)燃機(jī)的方法。此外，本發(fā)明的主題是計(jì)算機(jī)程序、電儲存介質(zhì)以及控制和/或調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
從市場上已知內(nèi)燃機(jī)，在所述內(nèi)燃機(jī)中汽油從噴射閥中直接噴射到各個(gè)燃燒室中。這樣的噴射閥具有針閥，所述針閥由電磁的操縱裝置操縱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種實(shí)現(xiàn)燃料噴射最優(yōu)化的方法。這個(gè)任務(wù)按本發(fā)明通過帶有權(quán)利要求1的特征的方法得到解決。其它的技術(shù)方案在并列的專利權(quán)利要求中給出所述技術(shù)方案涉及計(jì)算機(jī)程序、電儲存介質(zhì)以及控制和/ 或調(diào)節(jié)裝置。本發(fā)明的有利改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中給出。此外，在接下來的描述以及在附圖中找到對于本發(fā)明重要的特征。這些特征能夠在此不僅單獨(dú)地而且以不同的組合對于本發(fā)明來說是重要的，這里不再再次進(jìn)行詳細(xì)的說明。借助按本發(fā)明的方法能夠求得表征電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)。這又允許對針閥運(yùn)動產(chǎn)生影響，以便借此最優(yōu)化燃料的噴射。最終，本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于減小內(nèi)燃機(jī)的排放、降低燃料消耗并且避免燃燒噪聲。對此作為基礎(chǔ)的構(gòu)思是，將所述電磁的操縱裝置的磁環(huán)路的電參數(shù)通過觀測環(huán)節(jié)、也就是估算方法求得，而且完全明白是在忽視磁電樞的運(yùn)動對磁環(huán)路的電參數(shù)影響的情況下求得的。因此，所述由觀測環(huán)節(jié)求得的電參數(shù)不可避免地包含偏差，所述偏差能夠通過與相應(yīng)寄存的參數(shù)的比較來確定。這種在不考慮電樞運(yùn)動對磁環(huán)路的電參數(shù)的反作用的情況下引起的偏差現(xiàn)在能夠被用于用數(shù)量表示這種反作用，并且允許求得表征所述電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)。按本發(fā)明的方法因此不需要每個(gè)額外的組件就可以工作并且能夠單獨(dú)地以軟件的方式實(shí)現(xiàn)。因此，所述組件極其便宜并且必要時(shí)甚至可以在已經(jīng)產(chǎn)生的系統(tǒng)中應(yīng)用。本發(fā)明一般構(gòu)思的具體說明在于，在步驟b中，形成所觀測到的第二電參數(shù)與所寄存的第二電參數(shù)之間的差值，并且在步驟c中，將所述差值輸入反饋環(huán)節(jié)，所述反饋環(huán)節(jié)求得第一電修正參數(shù)，將所述第一電修正參數(shù)如此加到所寄存的第一電參數(shù)上，使得所觀測到的第二電參數(shù)與所寄存的第二電參數(shù)之間的差值在數(shù)量上被最小化，所述第一電修正參數(shù)的曲線加和起來，并且升程曲線作為表征所述電樞運(yùn)動特征的參數(shù)由經(jīng)過加和的第一電修正參數(shù)求得。在所述觀測環(huán)節(jié)的輸出端，所述已知引起的偏差也就是通過反饋環(huán)節(jié)這樣送回給所述觀測環(huán)節(jié)的輸入端，使得所述偏差要減小到最小程度，在最好的情況下成為零。對此所述由反饋環(huán)節(jié)輸出的修正參數(shù)能夠直接用于求得電樞的升程曲線。因此，按本發(fā)明的方法允許所述磁電樞的升程曲線以及因此還有閥元件的升程曲線至少在所述閥元件的打開階段被精確地模擬，由此，噴射的最優(yōu)化特別地簡單。優(yōu)選第一電參數(shù)是電壓并且第二電參數(shù)是電流。所述磁環(huán)路的這些電參數(shù)本來可供使用并且因此允許按本發(fā)明的方法以便宜和簡單的方式實(shí)現(xiàn)。反饋環(huán)節(jié)能夠是比例環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)或者更高等級的反饋環(huán)節(jié)。最終，磁電樞的速度與所述修正參數(shù)之間的傳遞性能通過反饋環(huán)節(jié)表達(dá)出來。通過選擇反饋環(huán)節(jié)的相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案能夠此外考慮到噴射閥的系統(tǒng)的和結(jié)構(gòu)的區(qū)別并且由此提高所述方法的精度。 通過相應(yīng)地參數(shù)化所述反饋環(huán)節(jié)能夠此外例如隱含地實(shí)現(xiàn)對干擾寄存的電流和/或電壓的信號的干擾信號的過濾。當(dāng)在觀測環(huán)節(jié)中模擬所述磁環(huán)路的渦流電路(Wirbelstrompfad)時(shí)，有助于提高按本發(fā)明的方法的精度。雖然如此，在最簡單的情況下能夠在觀測環(huán)節(jié)中以相應(yīng)減小的但在許多使用情況中仍然足夠的精度僅僅模擬所述磁環(huán)路的主電路。在帶有多個(gè)噴射閥的內(nèi)燃機(jī)中，按本發(fā)明的方法也能夠用于使得各個(gè)燃料噴射閥相同。由此使得所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)并且振動被減小了。對此例子在于，借助求得的各個(gè)噴射閥的表征所述電樞運(yùn)動的參數(shù)使得所述噴射閥出現(xiàn)最大升程的時(shí)刻相同。“使相同”意味著，與例如各自的氣缸的上止點(diǎn)相關(guān)地在出現(xiàn)相同的曲柄轉(zhuǎn)角時(shí)發(fā)生這些各自的事件。對此替代地能夠使得從開始觸發(fā)直到關(guān)閉所述噴射閥的時(shí)間間隔相同，或者能夠使得從最大升程直到關(guān)閉所述噴射閥的時(shí)間間隔相同。在了解所述針閥運(yùn)動的基礎(chǔ)上，能夠在了解額外的參數(shù)、例如燃料壓力時(shí)借助所求得的表征所述電樞運(yùn)動的參數(shù)也使得所述噴射閥的噴油量相同。


接下來參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)解釋。附圖示出 圖1是帶有多個(gè)電磁操縱的噴射閥的內(nèi)燃機(jī)的示意性的圖示；
圖2是圖1所示的噴射閥的磁環(huán)路的等效電路圖； 圖3是圖2所示的磁環(huán)路的方框圖4是與圖3所示的磁環(huán)路相符的使用觀測環(huán)節(jié)(BecAachterglied)的情況下，用于求得修正值的方法的方框圖5是無使相同的兩張圖表，其中示出了觸發(fā)電流關(guān)于時(shí)間的曲線以及三個(gè)不同的噴射閥的關(guān)于時(shí)間的升程曲線；
圖6是和圖5相似的兩張圖表，其中使得從開始觸發(fā)直到關(guān)閉所述噴射閥的時(shí)間間隔相同；
圖7是和圖5相似的兩張圖表，其中使得出現(xiàn)最大升程的時(shí)刻相同；并且圖8是和圖5相似的兩張圖表，其中使得直到關(guān)閉所述噴射閥的最大升程的時(shí)間間隔相同。
具體實(shí)施例方式在圖1中內(nèi)燃機(jī)整體上用附圖標(biāo)記10表示。所述內(nèi)燃機(jī)包括油箱12，供油系統(tǒng) 14將燃料從所述油箱送入共軌16中。在所述共軌上連接有多個(gè)電磁操縱的噴射閥18a到 18d，所述噴射閥將燃料直接噴射到配屬于它們的燃燒室20a到20d中。所述內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行由控制和調(diào)節(jié)裝置22控制或者說調(diào)節(jié)，此外所述控制和調(diào)節(jié)裝置也觸發(fā)所述噴射閥18a 到 18d。在圖2中示出了所述閥18a到18d的電磁的操縱裝置的簡化的磁環(huán)路44的等效電路圖。用附圖標(biāo)記46表示主電路并且用附圖標(biāo)記48表示渦流電路。在沒有示出的簡化的實(shí)施方式中，也能夠采用等效電路，所述等效電路不模擬所述渦流電路。相應(yīng)的所述磁環(huán)路44的方框圖在圖3中示出。所述方框圖的參數(shù)在此從所述圖2的等效電路的參數(shù)中通過將電流和電壓標(biāo)準(zhǔn)化得出。所述渦流電路在圖2的等效電路中通過結(jié)構(gòu)元件‘和Ls*模擬，在圖3的方框圖中通過具有時(shí)間常數(shù)Ts的積分器50以及具有放大環(huán)節(jié)Kkw的比例環(huán)節(jié) 52在反饋電路中模擬。通過在圖2和圖3中示出的等效電路圖或者說方框圖，所述磁環(huán)路44的性能在電磁操縱裝置的磁電樞不運(yùn)動時(shí)以更好的精度進(jìn)行模擬。有意的是，在圖2和圖3的延伸模擬中不考慮所述磁電樞的運(yùn)動對電流和/或電壓的反作用。在所述噴射閥18a到18d的實(shí)際運(yùn)行中，所述反作用的存在示出了在圖2和圖3中示出的延伸模擬與所述噴射閥18a到 18d的實(shí)際的磁環(huán)路之間的主要的區(qū)別。如進(jìn)一步在下面還要說明的那樣，這種區(qū)別用于求得表征所述磁電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)。對此，按照一種作為方框圖在圖4中示出的方法規(guī)定在圖4中利用討表示所述噴射閥18的實(shí)際的磁環(huán)路。通過施加也能夠被稱為所述實(shí)際的磁環(huán)路M的寄存的第一電參數(shù)的電壓u得出觸發(fā)電流i，所述觸發(fā)電流也能夠被稱為所述實(shí)際的磁環(huán)路M的所寄存的第二電參數(shù)。所述觸發(fā)電壓u輸入觀測環(huán)節(jié)56，所述觀測環(huán)節(jié)按照圖3的方框圖與簡化的磁環(huán)路44對應(yīng)。所述觀測環(huán)節(jié)56的輸出值是觀測到的線圈電流ib，就這方面來說所述線圈電流能夠被稱為理論的磁環(huán)路44的觀測到的第二電參數(shù)。在58中形成在觀測到的線圈電流ib與寄存的線圈電流i之間的差值dib并且作為輸入?yún)?shù)輸入反饋環(huán)節(jié)60，該反饋環(huán)節(jié)60能夠例如是比例環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)或者也能夠是更高等級和/或更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的反饋環(huán)節(jié)。在此，通過參數(shù)化所述反饋環(huán)節(jié)60表達(dá)在所述磁電樞30的速度與所述反饋環(huán)節(jié)60的輸出值uk。 之間的傳遞性能并且就這方面來說也對其產(chǎn)生影響。通過相應(yīng)的參數(shù)化就能夠隱含地實(shí)現(xiàn)干擾寄存的線圈電流i和/或電壓u的信號的干擾信號的過濾。也能夠稱為第一電修正參數(shù)的所述輸出值Ukm僅僅在62中相加地接合到所述觀測環(huán)節(jié)56的輸入上。通過這種方式，所觀測到的線圈電流ib向著所測量的線圈電流i趨近(nachgefilhrt)，所述差值dib也就是減少到最小程度或者說歸為零。因?yàn)樵谒鰧?shí)際的磁環(huán)路M與所述簡化的磁環(huán)路44之間的區(qū)別在觀測環(huán)節(jié)56 中在于所述磁電樞的運(yùn)動引起偏差的反作用，所述第一電修正參數(shù)僅僅精確地模擬這種反作用，其中，這種反作用與所述磁電樞的速度成比例。因此，通過對所述第一電修正參數(shù)uk。 積分，所述磁電樞運(yùn)動的曲線能夠重建。因?yàn)樗鰢娚溟y18a到18d的針閥的升程在打開的狀態(tài)中，然而至少在所述針閥的關(guān)閉過程中，同所述磁電樞的升程一樣直到其碰在閥座上，能夠利用上述的方法求得所述針閥的升程曲線。然而如果已知所述各個(gè)噴射閥 18a到18d的針閥的升程曲線，就能通過匹配相應(yīng)的觸發(fā)時(shí)間實(shí)現(xiàn)使所述噴射閥18a到18d 的求得的參數(shù)相同。這些接下來會參照圖5至8進(jìn)行說明。在圖5中，在上面的圖表中描繪的是用于噴射閥18a到18c的觸發(fā)電流i關(guān)于時(shí)間的曲線。該觸發(fā)電流i對于全部三個(gè)噴射閥18a到18c是相同的，所述相應(yīng)的曲線在圖6中用64表示。在圖6的下方的圖表中繪制的是所述三個(gè)噴射閥18a到18c的由觸發(fā)電流得到的升程曲線，這就形成了相應(yīng)的曲線66a到66c。所述噴射閥18a的曲線66a能夠稱為用于通常性能的基礎(chǔ)曲線。所述噴射閥18b的曲線66b示出了，該噴射閥18b具有所謂的減小的打開靜止時(shí)間。所述噴射閥18c的曲線66c示出了，該噴射閥18c具有減小的打開靜止時(shí)間以及附加地具有提高的打開速度。人們馬上認(rèn)識到，沒有“使相同措施”就產(chǎn)生了燃料噴射的不同的結(jié)束時(shí)刻以及不同的噴射量。通過上述結(jié)合圖4進(jìn)行解釋的方法已知所述的噴射閥18a到18d的針閥的實(shí)際的升程曲線，通過這種方式現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)使確定的參數(shù)相同。如由圖6中得知，通過在圖6的上方的圖表中的觸發(fā)電流(曲線6 到64c)的改變例如能夠使所述從開始觸發(fā)直到關(guān)閉所有噴射閥的時(shí)間間隔相同。這種時(shí)間間隔在圖6中用68表示。對此替代的方案能夠如由圖7中得知的那樣使得出現(xiàn)所述最大升程的時(shí)刻相同， 所述時(shí)刻在圖7的下方的圖表中利用70表示。對此另一替代的方案能夠如由圖8中得知的那樣使得所述關(guān)閉時(shí)間、也就是從最大升程直到關(guān)閉噴射閥18a到18c的時(shí)間間隔相同。 這在圖8中利用72表示。
權(quán)利要求
1.用于運(yùn)行內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，其中燃料借助包括電磁的操縱裝置的噴射閥(18)到達(dá)燃燒室(20)中，其特征在于，a.所述電磁的操縱裝置的磁環(huán)路的寄存的第一電參數(shù)輸入觀測環(huán)節(jié)(56)，所述觀測環(huán)節(jié)在不考慮電樞運(yùn)動對所述磁環(huán)路的電參數(shù)產(chǎn)生反作用的情況下模擬磁環(huán)路，其中，所述觀測環(huán)節(jié)(56)求得所述磁環(huán)路的所觀測到的第二電參數(shù)，b.將所觀測到的第二電參數(shù)與寄存的第二電參數(shù)進(jìn)行比較，并且，c.將所述比較結(jié)果用于求得表征所述電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟b中，形成所述觀測到的第二電參數(shù)與所述寄存的第二電參數(shù)之間的差值，并且在步驟c中，將所述差值輸入反饋環(huán)節(jié)(60)，所述反饋環(huán)節(jié)求得第一電修正參數(shù)，將所述第一電修正參數(shù)修正值如此加到寄存的第一電參數(shù)上，使得所述觀測到的第二電參數(shù)與所述寄存的第二電參數(shù)之間的差值最小化，所述第一電修正參數(shù)的曲線加和起來，并且升程曲線作為表征所述電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)由經(jīng)過加和的所述第一電修正參數(shù)求得。
3.按權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第一電參數(shù)是電壓并且所述第二電參數(shù)是電流。
4.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述反饋環(huán)節(jié)(60)是比例環(huán)節(jié)、比例積分環(huán)節(jié)或者更高等級的反饋環(huán)節(jié)。
5.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在所述觀測環(huán)節(jié)(56)中模擬所述磁環(huán)路的渦流電路。
6.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在具有多個(gè)噴射閥(18a到18d) 的內(nèi)燃機(jī)(10)中借助所求得的表征電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)使得出現(xiàn)升程最大值的時(shí)刻相同。
7.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在具有多個(gè)噴射閥(18a到18d) 的內(nèi)燃機(jī)(10)中借助所求得的表征電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)使得從開始觸發(fā)直到關(guān)閉所述噴射閥的時(shí)間間隔相同。
8.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在具有多個(gè)噴射閥(18a到18d) 的內(nèi)燃機(jī)(10)中借助所求得的表征電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)使得從升程最大值直到關(guān)閉所述噴射閥的時(shí)間間隔相同。
9.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在具有多個(gè)噴射閥(18a到18d) 的內(nèi)燃機(jī)(10)中借助所求得的表征電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)使得所述噴射閥的噴射量相同。
10.計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序?yàn)榱藨?yīng)用在按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法中進(jìn)行編程。
11.用于內(nèi)燃機(jī)(10)的控制和/或調(diào)節(jié)裝置(22)的電儲存介質(zhì)，其特征在于，為了應(yīng)用在權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法中使用的計(jì)算機(jī)程序儲存在所述電儲存介質(zhì)中。
12.用于內(nèi)燃機(jī)(10)的控制和/或調(diào)節(jié)裝置(22)，其特征在于，所述控制和/或調(diào)節(jié)裝置為了應(yīng)用在按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的方法中進(jìn)行編程。
全文摘要
在內(nèi)燃機(jī)中，燃料借助包括電磁的操縱裝置的噴射閥到達(dá)燃燒室中。這里建議，將所述電磁的操縱裝置的磁環(huán)路的寄存的第一電參數(shù)(n)輸入觀測環(huán)節(jié)(56)，所述觀測環(huán)節(jié)在不考慮電樞運(yùn)動對所述電磁環(huán)的電參數(shù)的反作用的情況模擬所述磁環(huán)路，其中，所述觀測環(huán)節(jié)(56)求得所述磁環(huán)路的觀測到的第二電參數(shù)(ib)，將求得的所述第二電參數(shù)與寄存的第二電參數(shù)(i)相比較，并且將比較結(jié)果(dib)用于求得表征所述電樞運(yùn)動的特征的參數(shù)。
文檔編號F02M51/06GK102257262SQ200980151218
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者黃 A-T., 克默 H., 拉普 H., 約斯 K. 申請人:羅伯特·博世有限公司