[发明专利]用于为内燃机喷射系统产生喷射信号的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于为内燃机的喷射系统产生喷射信号的方法， 以及用于实施此方法的电子控制系统及内燃机。

在现代内燃机中，利用喷射器来将燃料喷射到内燃机的燃烧室 中。其中利用电子喷射信号来触发喷射。通过喷射信号确定典型的喷 射参数，如喷射开始以及喷射持续时间。根据内燃机的工作点而不同 地控制喷射器，以调整瞬时工作点的喷射参数。其中内燃机的工作点 典型地通过内燃机的负载以及转速确定。为了能够进行喷射，内燃机 的现代控制器(在学术界被称为“发动机控制单元”(ECU))包括特性曲 线族，其中此特性曲线族描绘了喷射参数或喷射信号上的工作点。特 性曲线族事先在实验中利用有关内燃机的原型而求得并因而在有关 系列的内燃机的ECU中存储。

然而，对于内燃机的优化运行，喷射参数并不是确定性的因素， 而诸如燃烧开始、燃烧持续时间或者燃烧重心 (Verbrennungsschwerpunkt)的燃烧参量才是确定性因素。从产生喷射信 号到喷射开始，以及从喷射开始到燃烧开始，分别经过一段时间，在 现有技术的内燃机中此段时间已经作为特性曲线族中的恒定延迟而 考虑。然而，此操作方法的缺点是，通常在运行期间燃烧参量从其理 论值偏离。对此有不同的原因：

一个原因是单个构件的制造公差以及内燃机的控制，尤其是喷射 系统的控制，另外，固定存储并且已经从开始就对于原型而测量的特 性曲线族仅仅大概对系列产品的内燃机适用。

此外，部件(尤其是喷射器)在其使用期限内改变其运行特性。在 其使用期限内构件的运行特性的改变也被称为漂移(Drift)。

其它问题是，商业购买的燃料具有不同的成分。所以例如不同生 产商、不同加油站或供货商的燃料可具有明显不同的成分。这将导致 甚至在相同的内燃机运行参数情况下，对于不同的油箱负荷，喷射开 始以及燃烧开始之间的时间间隔波动。

本发明的目的在于，为带有喷射系统的内燃机精确确定燃烧参量 的预定理论值。本发明的目的通过独立权利要求中给出的特征来实 现。

其中根据至少一喷射信号参数产生第一喷射信号，其中该第一喷 射信号触发燃料喷射到内燃机的燃烧室中。利用探测器产生燃烧信 号，其中该燃烧信号代表所喷射的燃料的燃烧。根据燃烧信号求得燃 烧参量。根据燃烧参量与理论值的偏差而将喷射信号参数修正成使得 随后的第二喷射信号的偏差减小。

燃烧参量的概念包括所有根据其可探测燃烧室中的燃烧的特征 参量。尤其包括燃烧室中的压力、温度以及根据燃烧室中的压力传播 及温度传播而可求得的特征参量。燃烧室中的压力传播尤其包括诸如 声波及超声波的压力波。例如，如果压力或者时间上的压力变化超过 预设阈值，那么可停止燃烧。

燃烧参量的其它示例为通过内燃机驱动的曲轴的旋转参数，例如 转速或扭矩，因为内燃机的燃烧室中的燃烧通常引起曲轴上的扭矩。 在扭矩或转速的瞬时分辨率足够高的情况下，可探测燃烧室中的燃烧 过程。特别地，旋转参数的改变也是有用的燃烧参量。

燃烧参量的概念也可包括时间点或时间间隔，其中此时间点或时 间间隔含有对于内燃机的调节有用的信息。且尤其包括燃烧开始、燃 烧持续时间、燃烧结束时间点以及燃烧重心。

给出燃烧的时间特性的燃烧参量对于调节内燃机尤其有利。时间 特性的限定也可尤其与上止点有关，或更多地与工作冲程限定的时间 点有关，有利地与曲轴角度有关。此种燃烧参量的示例是燃烧开始、 燃烧重心以及燃烧持续时间。对于这类燃烧参量，所有干扰性输入， 尤其是制造公差、漂移以及燃料品质，可通过本发明而修正。

其它优选的燃烧参量(例如十六烷值或辛烷值)给出所喷射的燃料 的燃料品质。根据这些燃烧参量可例如在第二喷射信号中考虑由燃料 品质而给出的点火延迟。十六烷值或辛烷值可例如根据从喷射开始到 燃烧开始之间的时间差而求得。如果燃烧参量是燃料品质，那么其优 点是，此特征参量不依赖于喷射器并因此对于所有汽缸而言特征参量 相等。因此，对于这种燃烧参量可仅通过一个探测器来调节内燃机中 的多个或所有喷射器。