本发明涉及用于喷油嘴阀特性匹配的方法和装置，该喷油嘴具有压电驱动的喷嘴针，并且通过该喷油嘴在由制造或者老化条件引起的喷射状态的变化下燃料被直接喷入内燃机的燃烧室。喷油嘴的控制能量和喷油针行程被这样控制，以使在具有参考特性的喷油嘴中发动机转矩不发生改变。此外当发动机转矩发生的实际变化被识别时，那么通过喷油嘴控制能量-喷油针行程特性曲线斜度的改变发动机转矩被与用具有参考特性的喷油嘴产生的发动机转矩相匹配。
1.用于喷油嘴(8)阀特性匹配的方法，该喷油嘴具有压电驱动的喷嘴针，通过该喷油嘴燃料被直接喷入内燃机的燃烧室，其中，内燃机的运行状态被用传感器监视，阀特性被与它由制造或者老化条件引起的喷射状态的变化相匹配，其中喷油嘴的控制能量和喷油针行程这样被控制，以使在具有参考特性的喷油嘴中发动机转矩不发生改变，-其中发动机转矩产生的实际变化被检测，并且-其中通过喷油嘴控制能量-喷油针行程特性曲线斜度的改变发动机转矩被与用具有参考特性的喷油嘴产生的发动机转矩相匹配，其特征在于，
-如果在喷油针行程提高并且控制时间同时缩短时由内燃机提供的转矩的降低被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的降低被扩大。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在喷油针行程提高并且控制时间同时缩短时由内燃机提供的转矩的提高被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的提高被缩小。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在喷油针行程降低并且控制时间同时提高时由内燃机提供的转矩的降低被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的降低被扩大。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果在喷油针行程降低并且控制时间同时提高时由内燃机提供的转矩的提高被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的提高被缩小。
5.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，阀特性在不同的共轨压力值时被匹配。
6.根据权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，当最小能量被确定时，用该能量阀恰巧打开，阀特性曲线的适配被进行。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在发动机惯性运行时，以一非常小的能量开始，该能量肯定还不会打开阀，控制能量逐步地被提高，直到第一次发动机的转矩提高被识别。
8.用于喷油嘴(8)阀特性匹配的装置，该喷油嘴具有一压电驱动的喷嘴针，通过该喷油嘴燃料可直接喷入内燃机的燃烧室，其中，内燃机的运行状态被用传感器(9)监视，阀特性可与它由制造或者老化条件引起的喷射状态的变化相匹配，-其中该装置具有控制器(10)，其中喷油嘴(8)的控制能量和喷油针行程可这样通过控制器(10)控制，以使在具有参考特性的喷油嘴中发动机转矩不发生改变，-其中至少传感器(9)中的一个检测发动机转矩发生的实际变化，并且-其中该装置具有用于改变喷油嘴控制能量-喷油针行程特性曲线斜度的装置，以便发动机转矩与用具有参考特性的喷油嘴产生的发动机转矩相匹配。
-如果在喷油针行程提高并且控制时间同时缩短时由内燃机提供的转矩的提高被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的提高被缩小。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，如果在喷油针行程提高并且控制时间同时缩短时由内燃机提供的转矩的降低被确定，那么，喷油针行程通过阀特性曲线斜度的降低被扩大。
用于喷油嘴阀特性匹配的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种用于喷油嘴阀特性匹配的方法或者装置。该方法或者装置用于喷油嘴阀特性的匹配，该喷油嘴具有一压电驱动的喷嘴针，并且当内燃机的运行状态被用传感器监视，而阀特性被与它由制造或者老化条件引起的喷射状态的变化相匹配时，通过该喷油嘴燃料被直接喷入内燃机的燃烧室。
背景技术
[0002] 在用于控制内燃机喷油嘴的喷油嘴特性与它由老化条件引起的实际喷射状态改变相匹配的方法中(DE10257686A1)在不要求喷油的内燃机运行状态期间喷油嘴间歇性地被控制，而在其它情况下不进行喷油。至少一带有控制的工作循环跟随着喷油嘴没有控制的工作循环或者发生在喷油嘴没有控制的工作循环之前。带有控制的工作循环的内燃机转速值和至少一没有控制的工作循环的内燃机转速值各自被探测，形成一探测值的差值，并且借此进行喷射特性的修正。
[0003] 喷射燃料量的准确计量对内燃机的精确控制具有决定性的意义。在带有直接驱动的现代压电喷油嘴中喷射量取决于参数打开时间和喷油针行程。在前面已提到的方法中只有喷油嘴的打开时间被与由老化条件引起的喷射状态的变化相匹配。
发明内容
[0004] 本发明以该任务为依据，提出一种用于喷油嘴阀特性或者阀特性曲线匹配的方法，在该方法中喷油嘴的喷油针行程被与由老化条件引起的喷射状态的变化相匹配。
[0005] 在该方法中喷油嘴的控制能量和喷油针行程这样被控制，以使在具有参考特性的喷油嘴中发动机转矩不发生改变；实际产生的发动机转矩的变化被检测，并且通过喷油嘴控制能量-喷油针行程特性曲线斜度的改变，发动机转矩被与用具有参考特性的喷油嘴产生的发动机转矩相匹配。
[0006] 尤其是本发明的优点在于，通过带有直接驱动的压电喷油嘴的控制能量/喷油针行程特性曲线与系列偏差和其它的公差的适配使燃烧的更精确的控制成为可能。因此燃料消耗也可以降低。
附图说明
[0007] 本发明的实施例下面借助于示意图说明。其中：
[0008] 图1在示意图下表示了一汽车发动机的喷油装置，在该喷油装置中使用了根据本发明的方法，
[0009] 图2表示的是一用于说明根据本发明的方法的曲线图，并且
[0010] 图3表示的是该方法的程序框图。
具体实施方式
[0011] 汽车发动机、尤其是柴油发动机的喷油装置EA包括一油箱1，燃料通过一过滤器2被预供给泵3从该油箱中吸入(图1)。由预供给泵3供给的燃料被高压供给泵4压缩到大约1500巴的高压。处在压力下的燃料被注入高压共轨装置7(常见的也被称为“高压共轨”)，在高压共轨装置上一压力传感器6检测燃料的压力。在高压共轨装置7中的压力被通过一压力调节阀5调节，此外该压力调节阀将多余的燃料通过(仅示意绘出的)管路排放到油箱1中。在本例中六个喷油嘴或者内燃机喷油嘴8被接在高压共轨装置7上。喷油嘴8除了与高压共轨装置7的高压连接之外同时还有一个泄漏排放装置11，通过该泄漏排放装置多余的燃料被送回油箱1。喷油嘴8尤其是可包括一压电执行机构，该压电执行机构这里未详细表示，因为该执行机构本身已是众所周知的(例如参见DE102004051405A1)。
[0012] 喷油装置EA由一控制器10监视和控制，该控制器与高压供给泵4相连接，以便控制该高压供给泵，并且该控制器利用压力传感器6的测量值。此外控制器10被连接到另外的传感器9的输出端。喷油嘴8同样被控制器10控制。这样的喷油装置的结构在专利文献DE19957732B4中做了描述。
[0013] 在图2所示的曲线图中，喷油嘴8的控制能量被绘在横坐标上，并且喷油针行程，即内燃机喷油嘴或者喷油嘴8的喷嘴针行程被绘在纵坐标上。这里用于喷嘴针操纵的能量被称为控制能量。无误差的内燃机喷油嘴的参考特性曲线或者额定特性曲线用虚线表示，并且根据本发明的适配特性曲线用实线表示。
[0014] 带有直接驱动的现代压电内燃机喷油嘴的喷油针行程取决于控制能量。喷油针行程随着提高的能量而提高。阀特性(或者阀特性曲线)与由制造和老化条件引起的阀实际喷油状态变化的匹配-下面被简称为适配-并且因此喷油针行程的适配通过发动机传感器的监视(转速、燃烧室压力、爆震传感器)、即通过传感器信号的利用，并且通过控制能量的改变实施。此外阀的打开时间通过测量或者适配可假定为已知的。
[0015] 适配以该认识为依据，预先确定的喷油量可以不同的方式实现。喷油量可以短时间的喷射和大的喷油针行程来实现或者以较长的时间和小的喷油针行程来实现。相应地这里有两种适配的方法。
[0016] 当首先在一不变的运行点上在喷射时间同时缩短时一次或者多次喷射的喷油针行程被提高，并且与此同时出现转矩的降低时(通过发动机转速或者燃烧室压力的降低)，那么用该信息描绘在控制能量和喷油针行程之间相互关系的阀特性曲线被适配。对于提高的喷油针行程和提高的转矩的情况，特性曲线按下列方式变化，喷油针行程被缩小，并且是通过特性曲线斜度的提高而被缩小(参见图2)。
[0017] 需要注意的是，随着阀行程的提高控制时间同时被缩短。与此同时在参考阀中将不出现转矩的变化或者转速的变化，并且将不进行适配。只有当阀由于公差或者磨损偏离参考阀时，转矩或者转速同时改变。在所描述的情况下转矩或者转速下降。因此这是必需的，向下修正特性曲线的斜度。适当的方式是特性曲线的斜度由此被改变，将特性曲线围绕着参考特性曲线和适配特性曲线的交点偏转。这相当于在纵坐标轴上最小控制能量的补偿。
[0018] 与此相反当被确定，由于阀的公差转矩提高时，那么通过将特性曲线的斜度向上修正的方法进行适配。较大的阀公差例如意味着，阀的喷嘴口大于规定值，由此被喷入更多的燃料。
[0019] 在根据本发明的方法的一方案中阀行程被降低，并且控制时间被提高，因此这里发动机的转矩在参考阀中同样将保持不变。与此同时作为实际上产生的阀公差的后果总可能出现前面所描述的结果的一种：在正的阀公差时转矩提高，并且在负的阀公差时转矩下降。当转矩下降时，那么这要求阀特性曲线斜度下降。
[0020] 与此相反，当由于阀公差转矩提高时，这导致阀特性曲线斜度的提高。
[0021] 必须注意的是，燃烧的效率可能改变，当虽然是相同的燃料量但是该燃料量是在更短的时间内被喷入时。对此原因是变化了的燃料的预加工。另外共轨压力的变化、即在高压共轨装置7中的压力可能对适配值产生影响，因此在不同的共轨压力时进行适配。优选的是该方法可对缸有选择地实施，以便对每个阀个别地适配。此外用适配控制能量/喷油针行程特性曲线的斜度可以在每一点上被修正。即由多个特性曲线段构成的特性曲线也可以被适配。
[0022] 第二种适配方法在于确定特性曲线的经过零点，即最小能量，用该能量阀恰巧打开。为此在滑移运行中(即在喷射关断时)用一非常小的能量开始，该能量肯定还不会打开阀，控制能量逐步地提高。当发动机转矩的提高第一次被识别出时，最小控制能量被达到。识别借助于转速传感器、燃烧室压力传感器或者爆震传感器进行。合适的方式是适配这里同样对缸有选择地、并且在不同的共轨压力时进行。
[0023] 用两种方法中的每一种适配的控制能量/喷油针行程的特性曲线、即与内燃机喷油嘴8的实际状态相匹配的阀特性曲线完全被确定。
[0024] 在图3的程序框图中表示的方法具有下列工步Si：
[0025] S1在该方法起动之后在一工步
[0026] S2中被询问，发动机是否处在惯性运行中。如果是，在一工步
[0027] S3中控制能量被提高。然后在一工步
[0028] S4中被询问，发动机转速是否提高了。如果否，返回到工步S3。如果是，在一工步[0029] S5中最小控制能量被适配，即被改变(参见图2)。然后在一工步[0030] S6中控制能量被提高，并且用转速的变化ΔN评价能量的变化ΔE(评价紧接着该程序框图被说明)。然后在一工步
[0031] S7中控制能量特性曲线的斜度被适配。
[0032] -如果在工步S2中对询问的回答是否，那么在一工步
[0033] S8中被询问，是否存在一恒定的行驶速度。如果是，在一工步
[0034] S9中控制能量被提高。并且控制时间被缩短。
[0035] -如果在工步S8中对询问的回答是否，那么返回到工步S2。然后在一工步[0036] S10中被询问，是否转速变化大于预先确定的阈值。如果否，返回到工步S9。如果是，在一工步
[0037] S11中控制能量特性曲线的斜度被适配。一方面在工步S7之后，并且另一方面在工步S11之后程序运行到达它的
[0038] 结束。
[0039] 该程序持续循环地工作。
[0040] 在工步S6中评价被如下进行：
[0041] 控制能量被提高，并且同时控制时间被缩短。因此在参考阀中不出现转矩或者转速的变化。但是比如说由于现有阀的公差或者磨损转速被降低。因此人们获得信息：被喷入的太少了，并且因此特性曲线的斜度必须被向下修正。
