本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于實(shí)施對(duì)內(nèi)燃機(jī)中借助噴射器所配量的燃料的零量標(biāo)定的方法。本發(fā)明的主題還有計(jì)算機(jī)程序、用于存儲(chǔ)所述計(jì)算機(jī)程序的機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)載體和電子控制器,借助所述計(jì)算機(jī)程序、機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)載體和電子控制器能夠?qū)嵤└鶕?jù)本發(fā)明的方法。
背景技術(shù):
在尤其自點(diǎn)火的內(nèi)燃機(jī)的現(xiàn)代的燃料噴射系統(tǒng)中,為了改善混合物準(zhǔn)備,將借助噴射器噴射到燃燒室中的燃料量分成多個(gè)部分噴射,所述部分噴射在時(shí)間上接近地布置并且例如由一個(gè)或者多個(gè)在主噴射之前實(shí)施的預(yù)先噴射組成。兩個(gè)部分噴射之間的時(shí)間上的間隔在此由噴射器的兩個(gè)時(shí)間上先后跟隨的電操控脈沖之間的間歇時(shí)間、由曲軸角度或者由這兩個(gè)參量的組合來(lái)限定。這樣,在共軌柴油噴射系統(tǒng)中在主噴射之前或者之后以相對(duì)少的燃料量進(jìn)行所謂的部分噴射。
所提及的主噴射基于力矩需求來(lái)計(jì)算,其中所提及的部分噴射(預(yù)先噴射或者后續(xù)噴射)的噴射量必須盡可能少,以避免排放缺點(diǎn)。另一方面,噴射量必須足夠大,以便在考慮所有公差源的情況下始終施加對(duì)于相應(yīng)的燃燒過(guò)程而言必需的最少量。所述最少量需要對(duì)相應(yīng)的噴射量進(jìn)行精確的配量,其中對(duì)于量精確性而言主要的公差源是相應(yīng)的噴射器的所謂的漂移。因此下述功能是必需的:所述功能還在內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行中就能夠?qū)Σ糠謬娚淞窟M(jìn)行標(biāo)定或者說(shuō)校準(zhǔn)(kalibrierung)。
那么,所謂的“零量標(biāo)定”(nullmengenkalibrierung,nmk)或者說(shuō)“零油量標(biāo)定”(zerofuelcalibration,zfc)已經(jīng)是已知的,其中在噴射間歇中、例如在滑行中,通過(guò)以遞增的操控持續(xù)時(shí)間短時(shí)間地操控所述噴射器來(lái)測(cè)量:從何時(shí)起最小噴射作用到馬達(dá)的轉(zhuǎn)矩上。但是,zfc受限于原理僅在內(nèi)燃機(jī)的滑行運(yùn)行中起作用。
此外,由de102008043165得知一種所提及的零量標(biāo)定,所述零量標(biāo)定也在空轉(zhuǎn)中或者說(shuō)在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下得以實(shí)施并且被稱為“空轉(zhuǎn)中的零量標(biāo)定”或者說(shuō)“低怠速中的零油量”(zerofuelinlow-idle,zfl)。在此,在汽缸上交替地施加單一噴射、也就是主噴射以及預(yù)先噴射和主噴射。在此一直改變所述預(yù)先噴射的操控持續(xù)時(shí)間直到對(duì)所述轉(zhuǎn)速信號(hào)的特定的頻率的作用變?yōu)榱?。在此輪換地切斷第一預(yù)先噴射。
所提及的功能zfl僅短暫地在空轉(zhuǎn)階段有效。為了降低排放,此外需要的是,定期重新標(biāo)定所提及的輔助噴射(也就是預(yù)先噴射和后續(xù)噴射)。為此,以時(shí)間上的間隔預(yù)先規(guī)定所謂的匹配階段或者說(shuō)“學(xué)習(xí)階段”,其中將噴射系統(tǒng)與例如由于各個(gè)組件的磨損引起的變化的邊界條件進(jìn)行適配。此外,這種針對(duì)輔助噴射的校正功能或者說(shuō)學(xué)習(xí)功能的實(shí)施由于對(duì)于空轉(zhuǎn)運(yùn)行而言必需的主噴射而變得非常困難。
此外,所述功能zfl主要基于對(duì)操控持續(xù)時(shí)間特性曲線族的評(píng)析,所述操控持續(xù)時(shí)間特性曲線族在噴射器的偏離所述操控持續(xù)時(shí)間特性曲線族的特性下會(huì)導(dǎo)致所述zfl的結(jié)果中相應(yīng)的誤差。所述zfl的應(yīng)用也表現(xiàn)得非常費(fèi)時(shí)間,因?yàn)楸仨毨糜写龢?biāo)定的特性曲線族補(bǔ)償量波動(dòng)的影響。此外,這種特性曲線族的確定專門針對(duì)項(xiàng)目來(lái)實(shí)現(xiàn)并且在馬達(dá)試驗(yàn)臺(tái)上需要可能持續(xù)一天的測(cè)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本方面基于以下構(gòu)思:相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)。在這里所涉及的零量標(biāo)定(nmk)的所提及的zfl功能中,也就是在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)行中,以可變的操控持續(xù)時(shí)間來(lái)實(shí)施后續(xù)噴射,更確切地說(shuō)直到內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)開(kāi)始有反應(yīng)或者說(shuō)變化、尤其是轉(zhuǎn)速提高,所述轉(zhuǎn)速提高用于識(shí)別零量。在此能夠?qū)⒖赡軝z測(cè)到的轉(zhuǎn)速變化與根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蝾A(yù)先給定的閾值進(jìn)行比較,其中所述zfl功能僅在超過(guò)或者說(shuō)未超過(guò)所述閾值的情況下才激活。
所述后續(xù)噴射能夠要么以逐步增大的操控持續(xù)時(shí)間要么以逐步減小的操控持續(xù)時(shí)間來(lái)實(shí)施,更確切地說(shuō)在兩個(gè)設(shè)計(jì)方案中分別直到內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)如所提及的那樣開(kāi)始有反應(yīng)或者說(shuō)變化,也就是轉(zhuǎn)速提高或者轉(zhuǎn)速降低或者說(shuō)轉(zhuǎn)速減小。
在一種特別有利的設(shè)計(jì)方案中規(guī)定,僅在每第n個(gè)噴射中逐步增大或者減小至少一個(gè)后續(xù)噴射的操控持續(xù)時(shí)間。這意味著,在以改變了的后續(xù)噴射進(jìn)行配量與以沒(méi)有改變的后續(xù)噴射進(jìn)行配量之間轉(zhuǎn)換。所述轉(zhuǎn)換引起具有特定的頻率的激勵(lì)。所述轉(zhuǎn)速信號(hào)的反應(yīng)同樣以相同的頻率實(shí)現(xiàn)。由此能夠更加容易地識(shí)別所述反應(yīng)并且與可能的干擾信號(hào)區(qū)別開(kāi)。
此外,在此能夠規(guī)定,將所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速變化與相對(duì)于所述轉(zhuǎn)速的能夠預(yù)先給定的額定值的偏差的能夠預(yù)先給定的閾值進(jìn)行比較,并且在所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速提高在超過(guò)相應(yīng)的上閾值的情況下實(shí)施所述零量標(biāo)定,并且在所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速降低在未超過(guò)相應(yīng)的下閾值的情況下實(shí)施所述零量標(biāo)定。
此外,本發(fā)明提出一種相應(yīng)的zfl學(xué)習(xí)功能,其中借助所述轉(zhuǎn)速信號(hào)的所提及的變化的所檢測(cè)到的值,實(shí)施用于學(xué)到對(duì)于零量標(biāo)定而言合適的或者說(shuō)最優(yōu)的校正值的學(xué)習(xí)過(guò)程,所述零量標(biāo)定與所述zfl相對(duì)應(yīng)。這種學(xué)習(xí)功能在控制器、例如馬達(dá)控制器中能夠以相對(duì)低的消耗和成本來(lái)實(shí)施。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中能夠規(guī)定,在后續(xù)噴射的操控持續(xù)時(shí)間改變時(shí),對(duì)所述至少一個(gè)主噴射的操控和/或?qū)χ辽僖粋€(gè)附加的預(yù)先噴射的操控不改變。作為替代方案或者附加方案在此能夠規(guī)定,對(duì)所述至少一個(gè)主噴射的操控和/或?qū)χ辽僖粋€(gè)附加的預(yù)先噴射的操控借助空轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器或者說(shuō)根據(jù)空轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)器的需求來(lái)實(shí)現(xiàn),以便內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)運(yùn)行在實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法時(shí)盡可能小地受影響或者甚至不受影響。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中能夠規(guī)定,不改變一個(gè)或者多個(gè)預(yù)先噴射,所述預(yù)先噴射附加于維持所述空轉(zhuǎn)的主噴射來(lái)實(shí)施,或者即使在其中沒(méi)有實(shí)施預(yù)先噴射的主噴射的情況下也實(shí)施所提及的后續(xù)噴射。
所提及的第一變型方案相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有下述優(yōu)點(diǎn):由于此外存在的預(yù)先噴射降低了燃燒時(shí)的噪聲生成并且即使在正常的空轉(zhuǎn)運(yùn)行中也以高質(zhì)量實(shí)現(xiàn)了量校正。此外,不存在由現(xiàn)有技術(shù)中所需要的對(duì)控制室的預(yù)先填充以及由由此可能引起的燃料量波動(dòng)而引起的誤差。
所提及的第二變型方案(也就是沒(méi)有預(yù)先噴射的主噴射)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)同樣具有下述所提及的優(yōu)點(diǎn):不存在由預(yù)先填充控制室以及由由此造成的量波動(dòng)而引起的誤差。此外,該變型方案能夠在相對(duì)低的空轉(zhuǎn)量的情況下以相對(duì)高的校正質(zhì)量得以實(shí)施。
根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了一種相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)得到改善的有待在內(nèi)燃機(jī)的空轉(zhuǎn)中實(shí)施的零量標(biāo)定。所述方法獨(dú)立于這里所涉及的機(jī)動(dòng)車的動(dòng)力總成系統(tǒng)的相應(yīng)的結(jié)構(gòu),不需要評(píng)析所提及的操控持續(xù)時(shí)間特性曲線族或者所提及的有待標(biāo)定的特性曲線族,即使在空轉(zhuǎn)中存在的相對(duì)低的噴射量的情況下也能夠得以使用并且在共軌系統(tǒng)的情況下獨(dú)立于燃料壓力(軌壓)。
盡管如此,所提出的方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)不僅更具魯棒性和更精確,因?yàn)樗龇椒ǖ姆€(wěn)定性例如不依賴于所述操控持續(xù)時(shí)間特性曲線族中可能存在的誤差。而且因?yàn)榇送獠恍枰獙?duì)所提及的、有待標(biāo)定的特性曲線族進(jìn)行標(biāo)定,因此在應(yīng)用中得出顯著的時(shí)間節(jié)約。此外,所述方法不需要預(yù)先填充噴射器,由此尤其也不會(huì)產(chǎn)生量波動(dòng),所述量波動(dòng)可能對(duì)所述主噴射產(chǎn)生影響并且由此對(duì)校正功能的精確性產(chǎn)生影響。
本發(fā)明能夠尤其在具有帶漂移的噴射器的共軌噴射系統(tǒng)中得到應(yīng)用,只要該噴射器在操控持續(xù)時(shí)間的特征中不具有平臺(tái)區(qū)。在此要注意的是,所提及的zfc功能的這里所涉及的zfl功能尤其可在下述這樣的機(jī)動(dòng)車中、例如在越野車輛中得到優(yōu)選,在所述機(jī)動(dòng)車中不存在或者僅少量地存在對(duì)于實(shí)施zfc學(xué)習(xí)功能而言必需的滑行。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)用于實(shí)施所述方法的每個(gè)步驟,尤其當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序在計(jì)算器或者控制器上運(yùn)行時(shí)。能夠在電子控制器上實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的方法,而不必進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改變。此外設(shè)置有機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)載體,在所述機(jī)器可讀的數(shù)據(jù)載體上存儲(chǔ)有根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序。通過(guò)將根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序應(yīng)用到電子控制器上獲得了根據(jù)本發(fā)明的電子控制器,所述電子控制器設(shè)計(jì)用于借助根據(jù)本發(fā)明的方法來(lái)控制這里所涉及的燃料配量系統(tǒng)或者說(shuō)相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)方案由說(shuō)明書和附圖給出。
要理解的是,上文所提及的和下文還有待闡述的特征不僅能夠以相應(yīng)給出的組合的形式,而且還能夠以其他組合的形式或者以單獨(dú)的形式使用,而不會(huì)離開(kāi)本發(fā)明的框架。
附圖說(shuō)明
圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的隨時(shí)間的噴射變化曲線和所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速變化曲線,
圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的隨時(shí)間的噴射變化曲線和所導(dǎo)致的轉(zhuǎn)速變化曲線,
圖3借助流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例。
具體實(shí)施方式
在圖1a和1b中在相應(yīng)的上部示意性地示出了在單個(gè)汽缸中或者說(shuō)在一定數(shù)量的汽缸的第一汽缸或者另一汽缸中所實(shí)施的噴射100以及轉(zhuǎn)速變化曲線125的、由所述噴射100所引起105的變化,更確切地說(shuō)是在此偏離上額定值130的差值信號(hào)△n。
所述噴射100在該實(shí)施例中為主噴射115、115'和時(shí)間上在所述主噴射115、115'之前進(jìn)行的預(yù)先噴射110、110'。除了這兩個(gè)噴射115、115'、110、110',還附加地以由根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的起始值開(kāi)始逐漸或者持續(xù)增大的操控持續(xù)時(shí)間120'以及由此相應(yīng)增大的噴射量將后續(xù)噴射120、120'實(shí)施到相應(yīng)的汽缸的燃燒室中。
此外,在四缸內(nèi)燃機(jī)中其余的例如三個(gè)汽缸則以通常的噴射模型或者說(shuō)相應(yīng)的操控持續(xù)時(shí)間、例如以與圖1a和1b相對(duì)應(yīng)的主噴射和預(yù)先噴射來(lái)運(yùn)行。尤其所述兩個(gè)噴射115、115'、110、110'即使在下文所描述的過(guò)程中也不改變,因?yàn)橐柚鰞蓚€(gè)噴射來(lái)維持內(nèi)燃機(jī)在該過(guò)程期間盡可能穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)運(yùn)行。
在這兩幅圖1a和1b的相應(yīng)下部中示意性地示出了內(nèi)燃機(jī)的所提及的轉(zhuǎn)速變化曲線,所述轉(zhuǎn)速變化曲線作為對(duì)由于后續(xù)噴射120、120'而引起的變化的噴射量的反應(yīng),更確切地說(shuō)是在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃燒循環(huán)或者說(shuō)內(nèi)燃機(jī)的曲軸的完整的一轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)示意性地示出了內(nèi)燃機(jī)的所提及的轉(zhuǎn)速變化曲線。那么,在圖1a中所述后續(xù)噴射120的噴射量還不足以改變所述轉(zhuǎn)速信號(hào)125,反之,在圖1b中在時(shí)間上延長(zhǎng)了的后續(xù)噴射120'的噴射量已經(jīng)足以引起所述轉(zhuǎn)速信號(hào)的所示出的改變、即轉(zhuǎn)速提高135。
在圖1b中所檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速提高135現(xiàn)在以本身已知的方式被用于實(shí)施零量標(biāo)定(nmk)。
在圖2a和2b中示出了與圖1a和1b相對(duì)應(yīng)的、用于第二實(shí)施例的示意圖,所述示意圖是噴射200和轉(zhuǎn)速信號(hào)或者說(shuō)在此又偏離上額定值225的轉(zhuǎn)速差值信號(hào)220的相應(yīng)205的反應(yīng)的示意圖。
這里在這兩幅圖2a和2b的相應(yīng)上部中也示意性地示出了在單個(gè)汽缸中或者說(shuō)在一定數(shù)量的汽缸的第一汽缸或者另一汽缸中所實(shí)施的主噴射210、210',但是與圖1不同的是,沒(méi)有時(shí)間上在所述主噴射210、210'之前進(jìn)行的預(yù)先噴射。此外,其余的汽缸則又以通常的噴射模型或者說(shuō)相應(yīng)的操控持續(xù)時(shí)間來(lái)運(yùn)行。相應(yīng)地,這里所述主噴射210、210'在下文所描述的過(guò)程中由于所提及的原因不改變。
附加于所述主噴射210、210',再實(shí)施后續(xù)噴射215、215',所述后續(xù)噴射又以由根據(jù)經(jīng)驗(yàn)的起始值開(kāi)始逐漸或者持續(xù)增大的操控持續(xù)時(shí)間215'以及由此相應(yīng)增大的噴射量被實(shí)施到相應(yīng)的汽缸的燃燒室中。
這里在這兩幅圖2a和2b的相應(yīng)下部中也在內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)燃燒循環(huán)的范圍內(nèi)示出了內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速變化曲線,所述轉(zhuǎn)速變化曲線作為對(duì)變化的噴射量的反應(yīng)。那么,在圖2a中所述后續(xù)噴射215的噴射量又還不足以改變所述轉(zhuǎn)速信號(hào)220。但是,在圖2b中在時(shí)間上延長(zhǎng)了的后續(xù)噴射215'的噴射量則已經(jīng)足以引起所述轉(zhuǎn)速信號(hào)的所示出的改變、即轉(zhuǎn)速提高230。
在圖3中所示出的流程中,首先選擇300內(nèi)燃機(jī)的特定的第i個(gè)汽缸。針對(duì)該第i個(gè)汽缸執(zhí)行下文所描述的過(guò)程步驟305-340,并且在結(jié)束這些過(guò)程步驟之后選擇300下一個(gè)汽缸,在所述下一個(gè)汽缸上重新執(zhí)行這些過(guò)程步驟。通過(guò)這種方式按順序處理完內(nèi)燃機(jī)的全部汽缸。
在步驟305中檢驗(yàn):內(nèi)燃機(jī)目前是否在空轉(zhuǎn)中運(yùn)行。僅當(dāng)滿足該條件時(shí),才以緊接著的步驟繼續(xù)處理,因?yàn)榫o接著的過(guò)程以空轉(zhuǎn)運(yùn)行為前提條件。在步驟310中首先實(shí)施對(duì)于穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)運(yùn)行而言所需要的主噴射并且在必要時(shí)實(shí)施預(yù)先噴射。要強(qiáng)調(diào)的是,該主噴射和必要時(shí)的預(yù)先噴射在下文所描述的過(guò)程中盡可能不改變。
在步驟315中,現(xiàn)在除了所提及的噴射還附加地實(shí)施后續(xù)噴射。所述后續(xù)噴射在開(kāi)始時(shí)以相應(yīng)的噴射器的操控持續(xù)時(shí)間的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蝾A(yù)先給定的起始值320來(lái)實(shí)施。在緊接著的步驟325中現(xiàn)在檢驗(yàn):所提及的噴射、尤其是附加的后續(xù)噴射315是否引起內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速的改變。眾所周知,相應(yīng)的、當(dāng)前的轉(zhuǎn)速值能夠例如由內(nèi)燃機(jī)的馬達(dá)控制器來(lái)報(bào)告。
如果該檢驗(yàn)325例如通過(guò)與相對(duì)于所述轉(zhuǎn)速的能夠預(yù)先給定的額定值的偏差的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蝾A(yù)先給定的閾值進(jìn)行比較得出:不存在這種變化,那么在所述流程的開(kāi)端處回躍到步驟305并且重新執(zhí)行步驟305-325。在每次重新執(zhí)行步驟305-325時(shí),在步驟315中相對(duì)于所提及的起始值320或者說(shuō)相應(yīng)的在先的值逐漸以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蝾A(yù)先給定的時(shí)間步長(zhǎng)為幅度來(lái)提高所述操控持續(xù)時(shí)間。
但是,如果所述檢驗(yàn)325得出:例如內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速存在超過(guò)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蝾A(yù)先給定的閾值的變化,那么在緊接著的步驟330中以本身已知的方式來(lái)實(shí)施零量標(biāo)定(nmk)。在nmk中得出的校正值能夠在另一可選的步驟335中經(jīng)受學(xué)習(xí)處理,眾所周知,借助所述學(xué)習(xí)處理能夠進(jìn)一步優(yōu)化或者說(shuō)改善所述校正值。
在結(jié)束所提及的過(guò)程步驟之后,又整體上在所述流程的開(kāi)端處回躍340到步驟300并且選擇300下一個(gè)汽缸,然后針對(duì)所述下一個(gè)汽缸重新執(zhí)行所描述的過(guò)程步驟305-340。
在一種特別有利的實(shí)施方式中規(guī)定,所述后續(xù)噴射僅在每第n個(gè)噴射中改變。n在此是大于1的自然數(shù)。這樣例如能夠規(guī)定,所述后續(xù)噴射僅在每第2個(gè)噴射中改變。由此以特定的頻率來(lái)激勵(lì)信號(hào)的特定的波動(dòng)。這意味著,所述后續(xù)噴射在一個(gè)汽缸中改變并且在接下來(lái)的噴射循環(huán)中又將原來(lái)的噴射量輸送到該汽缸中。由此簡(jiǎn)化了對(duì)所噴射的量的所實(shí)現(xiàn)的改變的識(shí)別。這樣例如能夠規(guī)定,使所述轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)受fft分析并且僅評(píng)析所激勵(lì)的頻率份額和階段信息。
所描述的方法能夠以用于控制內(nèi)燃機(jī)的電子控制器的控制程序的形式或者以一個(gè)或者多個(gè)相應(yīng)的電子控制單元(ecu)的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)。