況的事實(shí),并且到燃燒室中的希望的(最佳)噴射壓力為發(fā)動(dòng)機(jī)速度和扭矩的函數(shù)。
[0078]將控制單元60(圖1)以某種方式布置成通過確定溢流閥(圖1中的控制閥24)的定時(shí)信號(hào)的實(shí)際值(圖2中的S_24)并且將它與溢流閥(圖1中的控制閥24)的定時(shí)信號(hào)的參考值(圖2中的S_ref)相比較來執(zhí)行本發(fā)明方法。為了根據(jù)該比較來導(dǎo)出在高壓空間(即,軌道)的燃料供應(yīng)系統(tǒng)中所使用的燃料的實(shí)際質(zhì)量,根據(jù)公知的且標(biāo)準(zhǔn)化的燃料(諸如比如石化柴油)的燃料特性來導(dǎo)出這些參考值(圖1中的控制閥24)。
[0079]控制單元60可以包括具有計(jì)算機(jī)程序代碼的可編程微型計(jì)算機(jī),所述計(jì)算機(jī)程序代碼適于執(zhí)行該方法,或當(dāng)程序在微型計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí),在該方法中使用所述計(jì)算機(jī)程序代碼。特別地,計(jì)算機(jī)程序適于當(dāng)將微型計(jì)算機(jī)連接至因特網(wǎng)時(shí)可下載到控制單元60或其組件中的一個(gè)。
[0080]可選地,已存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括用于在微型計(jì)算機(jī)上在該方法中使用的程序代碼。
[0081]被噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)10(圖1)中的燃料的性質(zhì)影響排氣溫度、排氣的成分和發(fā)動(dòng)機(jī)10的扭矩以及功率輸出。比如,與石化柴油相比,合成柴油密度更低,而生物柴油的密度更高,而合成柴油的粘度僅略低,并且生物柴油的粘度高得多。粘度和密度上的這些差異確定以正確的方式操作發(fā)動(dòng)機(jī)所需的噴射器(圖1中的40)的噴射壓力。合成柴油的熱值(燃燒熱)比石化柴油的熱值高一點(diǎn)點(diǎn),而生物柴油具有比石化柴油低得多的熱值。石化柴油的每公升的燃料能量高于合成柴油和生物柴油的每公升的燃料能量,在這三個(gè)類型的燃料中,生物柴油具有最低的每公升燃料能量。這一點(diǎn)對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)10(圖1)的扭矩和功率而言是非常重要的。當(dāng)燃料質(zhì)量已知時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)控制器可以適于操作發(fā)動(dòng)機(jī)10(圖1)以及相應(yīng)地與所述發(fā)動(dòng)機(jī)10相關(guān)聯(lián)的排氣處理系統(tǒng)。
[0082]圖6示出具有單體式噴射器系統(tǒng)120的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)10的裝置的示例實(shí)施例,且每個(gè)汽缸18 (在圖中僅描繪一個(gè))具有單獨(dú)的針閥34。
[0083]在圖6所示的實(shí)施例中,燃料壓力(圖7中的p_inj)由泵22的泵室22a中的柱塞(活塞)泵22通過將燃料從低壓燃料箱12經(jīng)到針閥34的管14和管16輸送至泵室22a而生成。被實(shí)施為溢流閥的控制閥24被布置為燃料箱12與泵22之間的管14中的計(jì)量閥。壓力傳感器36布置在泵22處用于確定泵室22a中的壓力。當(dāng)針閥34打開時(shí),燃料通過噴射器40被噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)10的汽缸18(以不例的方式不出僅一個(gè)噴射器40、一個(gè)針閥34、和發(fā)動(dòng)機(jī)10的一個(gè)汽缸18),并且針閥34布置在泵22與噴射器40之間。噴射器40、針閥34和泵22可以被集成到單個(gè)設(shè)備中,或在替代解決方案中可以是獨(dú)立的設(shè)備。
[0084]燃料箱12可以包含一種燃料,比如石化柴油與合成物或生物柴油的混合物。在替代解決方案(在圖中未示出)中,可能存在兩個(gè)或更多個(gè)獨(dú)立的貯存器,一個(gè)使用石化柴油,另一個(gè)貯存器(或多個(gè)貯存器)使用生物柴油和/或合成柴油,其出口可以組合以便混合貯存器的燃料以及向高壓空間提供希望的燃料混合物。替代地,可以提供多個(gè)貯存器系統(tǒng)(在圖中未示出),其中,將不同的燃料存儲(chǔ)在所述貯存器中,并且其中,閥控件控制將各個(gè)貯存器的各個(gè)出口連接至高壓空間(即,泵室22a)的閥裝置,使得在某時(shí),僅來自一個(gè)貯存器的燃料被供應(yīng)至高壓空間,并且取決于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要,使得各個(gè)燃料貯存器可以連續(xù)地被連接至高壓空間,所述對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的需要可以隨時(shí)間改變以便在正確的時(shí)間為發(fā)動(dòng)機(jī)供給正確的燃料種類。
[0085]布置在燃料箱12處的溫度傳感器38可以檢測(cè)燃料溫度。
[0086]單體式噴射器噴射系統(tǒng)120以及優(yōu)選地發(fā)動(dòng)機(jī)10的組件受到控制單元60 (比如,電子控制單元ECU)的控制。在控制單元60中,依賴于比如加速踏板的控制元件,發(fā)動(dòng)機(jī)特性圖譜被存儲(chǔ),借助于所述發(fā)動(dòng)機(jī)特性圖譜,噴射器40受到控制以將例如駕駛員的燃料需求所需的燃料噴射到汽缸18中。高壓空間(即,該實(shí)施例中的泵室22a)中的實(shí)際壓力(圖7中的p_inj)作為輸入?yún)?shù)被輸入控制單元60并且在控制單元60中被分析,其中,壓力P_inj可以依賴于發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速,使得在較高的旋轉(zhuǎn)速度下,在泵22的泵室22a中建立更高的壓力P_inj。
[0087]對(duì)于單體式注射器系統(tǒng),壓力p_inj必須總是增加,因?yàn)樵诿總€(gè)操作發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)開始時(shí),燃料壓力處于低壓回路水平(比如小于等于5巴)。操作周期如下:當(dāng)燃料泵22中的柱塞向上移動(dòng)時(shí),泵室22a將充滿燃料。當(dāng)泵室22a已完全填充時(shí),它總是填充有相同量的燃料。當(dāng)柱塞開始向下移動(dòng)時(shí),它將熄滅到低壓回路中的燃料,直至溢流閥24被激活為止。作為該激活的結(jié)果,泵室22a中的壓*p_inj的構(gòu)建階段開始,S卩,壓力增加。泵室22a流體連接至燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)10的針閥34。當(dāng)針閥34打開時(shí),燃料被噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)10的相應(yīng)的汽缸18中。在EOI (EOI =噴射結(jié)束)之后,停留在泵室22a中的燃料然后回流至低壓回路中。
[0088]除泵室22a中的燃料的實(shí)際壓力p_inj之外,控制單元60的其它輸入?yún)?shù)為比如燃料溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度(特別地,關(guān)于實(shí)際曲柄角的信號(hào))、發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)(特別地,關(guān)于實(shí)際凸輪軸位置的信號(hào))。
[0089]泵室22a內(nèi)的壓力p_inj經(jīng)也控制溢流閥24和針閥34的操作的控制單元60是可調(diào)節(jié)的。當(dāng)壓力P」nj必須增加時(shí),泵22將燃料從燃料箱12溢流閥24輸送至針閥34,溢流閥24對(duì)將被供給至發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料進(jìn)行計(jì)量。當(dāng)?shù)竭_(dá)所需的壓力時(shí),過量燃料流經(jīng)溢流閥24返回至燃料箱12。
[0090]對(duì)于給定的噴射壓力p_inj和被噴射到(發(fā)動(dòng)機(jī))汽缸18中的燃料量,需要泵22的柱塞泵送的某種占空比。通過泵送周期來描述這種柱塞泵送占空比。泵送周期由在控制單元60(E⑶)中使用的被稱為“占空比”的參數(shù)表示。為了獲得所需的壓力,通過調(diào)節(jié)控制閥操作的定時(shí)和/或持續(xù)時(shí)間,經(jīng)閉環(huán)控制,使用壓力傳感器36的壓力測(cè)量結(jié)果來控制對(duì)正確壓*P_inj的調(diào)節(jié)。使用這種控制來檢測(cè)物理燃料性質(zhì)(特別地,粘度和密度)的差升。
[0091]如果這些性質(zhì)變化,則與純石化柴油相比泵送功必須下降,S卩,“占空比”必須改變。因此,控制閥定時(shí)被用作簡(jiǎn)單的燃料傳感器。比如,如果使用了具有比石化柴油的燃料粘度和密度值更高的燃料粘度和密度值的燃料,則泵送周期必須增加,如在圖7中以示例的方式所示。
[0092]在圖7中,實(shí)線圖是指生物柴油,而折線圖是指標(biāo)準(zhǔn)石化柴油。與標(biāo)準(zhǔn)石化柴油相比,生物柴油(如比如RME)具有高得多的粘度和密度,并且將因此要求更短的泵送周期。RME混合的等級(jí)越高,“占空比”越低,即,泵送周期將越低。
[0093]圖7描繪石化柴油和具有比石化柴油更高密度和粘度的燃料的噴射壓力p_inj的比較,而圖8圖示了泵送元件的移動(dòng)和作為曲柄角位置POS的函數(shù)的提升速率CR。在圖8中,泵送元件的移動(dòng)被稱為A_lift (在附圖的圖形中,被示出為單位為_的提升),示出在近似300°與420° POS之間的泵送元件的提升,且在中部具有幾乎線性梯度,并且凸輪速度被示出為具有峰的圖形CR,該峰具有在近似340°與390° POS之間最大寬度,該最大寬度對(duì)應(yīng)的線性梯度,示出作為以CAD(曲柄角度)示出的曲柄角位置POS的函數(shù)的泵送元件的提升速率(在附圖的圖形中,被示出為_/°凸輪,參見圖8中的左手豎直坐標(biāo))。
[0094]在單體式注射器系統(tǒng)的情況下,泵送事件在燃料被噴射到燃燒室18中之前開始。噴射開始的時(shí)間點(diǎn)也被稱為SOI (SOI =噴射開始),參見圖7。隨著噴射周期結(jié)束,泵送同時(shí)結(jié)束。噴射結(jié)束的時(shí)間點(diǎn)也被稱為Ε0Ι。在噴射開始之前壓力的構(gòu)建階段的長(zhǎng)度被定義為NOP-角度(Ν0Ρ =針打開壓力,即,在SOI時(shí)的壓力)。在壓力的構(gòu)建階段(Ν0Ρ-角度)期間壓力增加為相對(duì)線性的。在構(gòu)建階段中壓力增加的梯度為凸輪提升速率(圖8中的A_lift)、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、柱塞直徑和燃料特性的函數(shù)。對(duì)于相同的噴射壓力P_inj,利用生物柴油的梯度更陡。在泵送石化柴油與生物柴油之間在構(gòu)建階段間中壓力梯度的差是實(shí)際燃料的質(zhì)量的量度。
[0095]為了比較,在圖7中,分別示出石化柴油的和生物柴油的控制閥24(圖6)的定時(shí)信號(hào) S_ref 和 S_24。
[0096]在噴射周期(噴射持續(xù)時(shí)間)期間噴射壓力