專利名稱：用于確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨立權(quán)利要求的前序部分的用于確定內(nèi)燃機的噴射裝置的 振蕩優(yōu)化的(schwingimgsoptimiert)調(diào)整的方法以及相應(yīng)的用于確定噴射裝置的振蕩優(yōu) 化的調(diào)整的裝置。本發(fā)明還涉及配有這種裝置的內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
在此，本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的噴射裝置的調(diào)整，在這些內(nèi)燃機中對于每個循環(huán) 在確定的發(fā)動機調(diào)整中設(shè)置每個氣缸至少兩個單獨噴射的多個單獨噴射，其中每個單獨噴 射至少通過噴射時刻和單獨噴射量所限定。在此，噴射時刻例如可通過確定的曲軸位置或 者相對于內(nèi)燃機循環(huán)中的限定點的時間偏移(Zeitversatz)來限定。單獨噴射例如除了主 噴射以外可為引燃噴射(piloteinspritzung)，其應(yīng)在工作行程(Arbeitstakt)開始時實 現(xiàn)更平緩的點火，或者用于可用作使顆粒過濾器再生(Regeneration)的后噴射。在這些噴射裝置中每個單獨噴射不可避免地與壓力振蕩和由此引起的壓力波的 傳播相關(guān)。這些可能是不期望的噪聲、振動和粗暴發(fā)動機運轉(zhuǎn)的原因。已知的是，通過精校 噴射裝置減少這種不利影響。但是，為此需要費事地調(diào)整每個獨立的發(fā)動機，在調(diào)整時每次 取決于調(diào)整噴射裝置的人員的主觀判斷。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，建議一種方法，利用該方法可考慮到盡可能輕聲、平穩(wěn)以及 少振動的發(fā)動機運轉(zhuǎn)按照客觀的判據(jù)并且以盡可能低的費用調(diào)整內(nèi)燃機的噴射裝置或者 利用該方法可以較少費用客觀地確定在這方面振蕩優(yōu)化的調(diào)整。本發(fā)明的目的還在于，研 制一種相應(yīng)的用于確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的裝置以及配有這種裝置的內(nèi)燃機。按照本發(fā)明這個目的通過帶有獨立權(quán)利要求的特征部分結(jié)合獨立權(quán)利要求的前 序部分特征的方法以及通過帶有權(quán)利要求17特征的裝置并通過帶有權(quán)利要求20特征的內(nèi) 燃機得以實現(xiàn)。本發(fā)明的有利設(shè)計方案和改進(jìn)方案通過從屬權(quán)利要求的特征中得出。按照本發(fā)明的方法設(shè)置，確定在噴射裝置的引導(dǎo)燃料的部件中通過由單獨噴射造 成的壓力波所影響的合成(resultierend)壓力在時間上的變化過程(Verlauf)，其中，通 過至少一個單獨噴射的噴射時刻和/或至少一個單獨噴射的單獨噴射量的改變?nèi)绱说氐?出所提及的調(diào)整，即，使得該調(diào)整由此而出眾，即，由于在所提及的壓力波之間至少部分破 壞性的干涉而降低合成壓力(P)在時間上的波動(Schwankimg)。在此，所提及的合成壓力 不僅可是測得的實際壓力，而且可是通過模擬計算的壓力值。噴射裝置通常為所謂的共軌 系統(tǒng)，其中，內(nèi)燃機可為柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機。在此，當(dāng)以所描述的方式得出的噴射裝 置的調(diào)整相對于其它可行的調(diào)整實現(xiàn)相對最優(yōu)化時，則在以所描述的方式得出的噴射裝置 的調(diào)整在本文獻(xiàn)的意義上也稱為振蕩優(yōu)化的。通常所提及的調(diào)整還至少通過至少一個單獨 噴射的噴射時刻的改變得出，其中，該噴射時刻例如可限定為相應(yīng)的單獨噴射的開始的時 刻，更確切地說為相對于內(nèi)燃機工作循環(huán)的確定時刻的時刻，該噴射時刻例如也可通過在確定的工作行程中確定的曲軸位置所限定。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案設(shè)置，通過使用優(yōu)化算法自動得出所提及的噴射裝置的調(diào) 整。在此通常設(shè)置，為了得出調(diào)整的至少一個改變的噴射時刻和/或至少一個改變的單獨 噴射量只在限定的界限內(nèi)改變，這些界限取決于相應(yīng)的發(fā)動機調(diào)整。例如，可由此限定這些 界限，即，使得所有單獨噴射上的總和以及主噴射的噴射時刻保持恒定，而引燃噴射的噴射 時刻和/或兩個引燃噴射之間的相對間隔在小區(qū)間內(nèi)改變。在此，該小區(qū)間通過以下方式 得到，即，使得通過引燃噴射的所期望的功能設(shè)置相應(yīng)的引燃噴射的大約時刻。通過本方法可為不同的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)分別得出噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整，發(fā) 動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)可通過參數(shù)(例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速和充氣壓力)所限定。在此，例如可借助于 所提及的方法得出特性曲線，該特性曲線為每個可能的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)限定相應(yīng)的振蕩優(yōu) 化的調(diào)整的噴射時刻和單獨噴射量。本發(fā)明的典型實施方案設(shè)置，所提及的調(diào)整作為滿足以下判據(jù)中的之上一個而得 出例如可設(shè)置，在待確定的調(diào)整期間合成壓力的合成壓力波動的最大振幅呈現(xiàn)絕對 的或相對的最小值或低于限定的閾值。在此，為了確定該調(diào)整所需的合成壓力在時間上的 變化過程的分析可局限于一個工作循環(huán)，可能也可局限于在主噴射的時刻附近或者在相應(yīng) 的檢查的氣缸的工作循環(huán)之前的上死點附近的限定的較小的時間區(qū)域。備選地或附加地可設(shè)置，在待確定的調(diào)整期間合成壓力波動的落入到限定的頻帶 中的頻率分量的最大振幅呈現(xiàn)絕對或相對的最小值或低于限定的閾值。對此例如可如此地 選擇所提及的頻帶，即，使得對于內(nèi)燃機噪音或振動產(chǎn)生的尤其臨界的內(nèi)燃機機械諧振的 頻率落入到該頻帶中。則所提及的判據(jù)滿足使與該諧振相關(guān)的噪聲或粗糙度最小化的目 的。附加地可如此地選擇待確定的調(diào)整，在內(nèi)燃機的循環(huán)的限定的部分上被積分的合 成壓力波動的振幅平方呈現(xiàn)絕對或相對最小值或低于限定的閾值。為此例如可在該時間上 或在曲軸轉(zhuǎn)角上對振幅平方進(jìn)行積分。由此可找到這樣的調(diào)整，即，其通過盡可能微小的振 蕩言旨量。最后，備選或附加地可通過以下方式確定所提及的調(diào)整，S卩，在該調(diào)整期間合成壓 力波動的頻率分量的在限定的頻帶上被積分的振幅平方呈現(xiàn)絕對或相對最小值或低于限 定的閾值，其中，對此也可利用非恒定的加權(quán)函數(shù)對與頻率有關(guān)的振幅平方進(jìn)行加權(quán)。由此 可再考慮落入確定的頻帶中的機械諧振。滿足一個或多個所提及的判據(jù)的噴射裝置的調(diào)整可通過常見的數(shù)值或根據(jù)實驗 的(empirisch)優(yōu)化方法得出。在此，應(yīng)為每個氣缸或每個噴射器獨立地優(yōu)化調(diào)整，其中， 備選地作為附加的邊界條件(Randbedingung)可要求，對于不同氣缸的改變參數(shù)選擇為相 同的。但是可優(yōu)選本發(fā)明的這樣的實施方案，即，在其中可獨立地為每個氣缸至少在一定的 界限內(nèi)得出參數(shù)單獨噴射量和/或單獨噴射的噴射時刻。本發(fā)明的優(yōu)選實施方案設(shè)置，以計算的方式得出調(diào)整，其中，通過模擬確定合成壓 力在時間上的變化過程。允許相應(yīng)地以計算的方式得出合成壓力在時間上的變化過程的液 壓模型(hydraulische Modell)早就公知，例如以法國公司IMAGINE的產(chǎn)品AMEim的形式。為了執(zhí)行該方法足夠的是，使用噴射裝置的幾何特性作為所使用的模擬程序的
5輸入?yún)?shù)，以使得可與相應(yīng)的內(nèi)燃機或待調(diào)整的噴射裝置無關(guān)地執(zhí)行該方法以用于確定 振蕩優(yōu)化的調(diào)整。那么，合成壓力、合成噴射時刻以及單獨噴射量首先或僅僅是計算量值
(GrGfie)。該方法的執(zhí)行在這種情況下導(dǎo)致為用于確定調(diào)整的改變的量值確定優(yōu)化的值，
這些量值然后傳輸?shù)姜毩⒌膬?nèi)燃機并且可在該處被調(diào)整。在使用液壓模型以用于執(zhí)行所描述的方法時一般在考慮下列參數(shù)的至少一個子 組的條件下執(zhí)行相應(yīng)的模擬燃料溫度、燃料的初始壓力(Ausgangsdruck)、燃料的彈性模 量、燃料的密度、燃料的粘度、燃料中的聲速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機功率。那么可為不同的通 過這些參數(shù)所限定的內(nèi)燃機負(fù)荷狀況確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整。為了簡化計算可設(shè)置，在執(zhí)行該方法時為了確定合成壓力在時間上的變化過程通 過模擬得出源自單獨噴射的壓力變化過程，然后合成壓力自身通過這種壓力變化過程的疊 加(Superposition)而確定。在此，利用以下內(nèi)容，即，多個壓力波在流體中以非常好的近 似程度相互獨立地擴(kuò)散，而可忽略在各個壓力波之間由于非線性效應(yīng)產(chǎn)生的交互作用。在本發(fā)明的有利設(shè)計方案中，在運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機處通過至少一個傳感器測量所體積 的為了模擬所考慮的參數(shù)的至少一個子組。這尤其可適用于可通過常見的壓力或溫度傳感 器得出的燃料溫度和燃料的初始壓力。在這種情況下不必為所有可設(shè)想的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài) 事先確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整。相反地，對于相應(yīng)實際的且通過測得的參數(shù)限定的 運轉(zhuǎn)狀態(tài)來說確定這種調(diào)整就足夠了。因此，可如此地實施該方法，即，不僅確定振蕩優(yōu)化 的調(diào)整，而且附加地按照由此確定的調(diào)整自動地調(diào)整噴射裝置。對于上文最后提及的自動地調(diào)整噴射裝置的備選方案可從以下的方式中得到， 即，在外部運行相應(yīng)的程序以用于確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整和接著按照通過該方法獲得的結(jié)果 (單次地)調(diào)整獨立的內(nèi)燃機。對于該方法的實施(在其中，通過模擬確定合成壓力在時間上的變化過程)的備 選方案設(shè)置借助于壓力傳感器測量合成壓力在時間上的變化過程，其中，通過獲得合成壓 力在時間上的波動與改變的量值的關(guān)系在內(nèi)燃機運行時以實驗的方式得出所提及的調(diào)整。 在這種情況下也可使用常見的優(yōu)化算法。在該方法的這種實施中通過以實驗的方式確定的 調(diào)整自動地調(diào)整噴射裝置?？稍O(shè)置，在相應(yīng)編程的內(nèi)燃機控制單元(ECU-發(fā)動機控制單元)上執(zhí)行所描述的 方法，更確切地所優(yōu)選以對應(yīng)于實際的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)值為基礎(chǔ)。通常單獨噴射中的多個除了主噴射以外包括至少一個引燃噴射和/或后噴射。為 了確定所提及的調(diào)整可相對于主噴射的噴射時刻改變引燃噴射或后噴射的噴射時刻。在 此，甚至非常小的量的改變可導(dǎo)致，在通過引燃噴射或后噴射所觸發(fā)(auslOsen)的壓力波 和通過主噴射觸發(fā)的壓力波之間以有利的方式導(dǎo)致破壞性的干涉并由此導(dǎo)致合成壓力的 相對微小的在時間上的波動。備選地或附加地為了確定所提及的調(diào)整，也可改變引燃噴射或后噴射的單獨噴射 量，在改變引燃噴射的噴射量時優(yōu)選如此，即，使得總噴射量保持恒定。本發(fā)明的改進(jìn)方案設(shè)置，為了確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整附加地改變每個氣缸和循環(huán)的 單獨噴射的數(shù)量。尤其可從噴射裝置的初始調(diào)整開始，使一個引燃噴射或后噴射分配到兩 個或多個較小的引燃噴射或后噴射上，由此得到帶有降低的合成壓力在時間上的波動的調(diào)
6整。當(dāng)除了分配到多個單獨噴射上之外為了確定所提及的調(diào)整改變在至少兩個由引燃噴射 或后噴射得到的單獨噴射之間的相對時間間隔。在此，換句話說尤其可充分利用這些由源 自引燃噴射或后噴射的單獨噴射所觸發(fā)的壓力波之間的破壞性的干涉。按照一種改進(jìn)方 案，附加地可能改變整個噴射量在源自引燃噴射或后噴射的單獨噴射上的分配，以用于確 定振蕩優(yōu)化的調(diào)整。一種利用本發(fā)明所建議的用于確定內(nèi)燃機噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的裝置以 與編程技術(shù)相關(guān)的方式建立(einrichten)，以用于執(zhí)行所描述類型的方法。該裝置可包括 發(fā)動機控制器或發(fā)動機控制器(EOT)的一部分并且優(yōu)選如此地設(shè)計，即，使得噴射裝置自 動地按照確定的調(diào)整而被調(diào)整。備選地，該裝置可設(shè)計為研發(fā)工具(也稱為工具箱)并如 此地建立，即，使得其作為結(jié)果輸出這樣的參數(shù)，即，這些參數(shù)表征噴射裝置的振蕩優(yōu)化的 調(diào)整并且按照這些參數(shù)可調(diào)整各種類型的獨立發(fā)動機。當(dāng)裝置包括發(fā)動機控制器或發(fā)動機控制器的一部分時，該這種可有利地附加地具 有用于獲得在確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整時考慮的參數(shù)的至少一個傳感器，尤其為用于測量燃料 溫度的傳感器和/或用于得出燃料壓力的壓力傳感器，該傳感器例如可布置在噴射裝置的 引導(dǎo)燃料的、合成壓力所涉及的部件中。噴射裝置的引導(dǎo)燃料的部件例如可為共同的軌道。一種包括這種裝置的內(nèi)燃機以有利的方式可持久地利用噴射裝置的振蕩優(yōu)化的 調(diào)整運行，而不必以費事的方式且為相應(yīng)類型的每個獨立的發(fā)動機單個地調(diào)整該調(diào)整。通 常該內(nèi)燃機為柴油發(fā)動機或汽油發(fā)動機，在該內(nèi)燃機中，噴射裝置優(yōu)選實施成共軌系統(tǒng)。


下面借助于圖1至15詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。其中圖1顯示這樣的圖表，S卩，在其中繪出了在帶有主噴射和引燃噴射的噴射過程中 隨著時間而變化的噴射的燃料量，圖2顯示在噴射裝置的燃料管路中隨著曲軸角而變化的與時間有關(guān)的合成 (resultierend)的壓力的曲線以及其由兩個分別歸因于單獨噴射的壓力波的組成，圖3以對應(yīng)于圖1的圖示顯示引燃噴射的噴射時刻的變化的圖解，圖4以隨著時間而變化的圖表顯示在引燃噴射的噴射時刻前移之前和之后在已 提及的燃料管路中引起壓力，圖5以隨振蕩頻率而變化的方式顯示圖4的合成壓力的時間曲線的振幅譜，圖6以對應(yīng)于圖4的圖示顯示在引燃噴射的噴射時刻延遲到之后的噴射時刻之前 和之后隨著曲軸角而變化的合成壓力，圖7以對應(yīng)于圖5的圖示顯示對于在圖6中所示的兩種情況下的合成壓力的與時 間有關(guān)的曲線的振幅譜，圖8以對應(yīng)于圖3的圖示顯示在引燃噴射的單獨噴射量的同步變化時引燃噴射的 噴射時刻的變化，圖9以對應(yīng)于圖4的圖示顯示在圖8的變化之前和之后隨著曲軸角而變化的在燃 料管路中合成壓力的曲線，圖10以對應(yīng)于圖5的圖示顯示圖9的合成壓力的曲線的振幅譜，圖11以對應(yīng)于圖2的圖示顯示在圖8的變化之后合成壓力以及其由源自單獨噴射的壓力波的組成，圖12以對應(yīng)于圖1的圖示顯示帶有主噴射和后噴射的噴射過程，圖13以對應(yīng)于圖12的圖示顯示在后噴射劃分為兩個單獨噴射之后的相應(yīng)噴射過 禾呈，圖14以對應(yīng)于圖13的圖示顯示在源自后噴射的單獨噴射的噴射量變化之后的噴 射過程，圖15顯示對于圖12至14的噴射過程帶有與頻率有關(guān)的振幅譜的圖表。
具體實施例方式圖1以隨著繪出為橫坐標(biāo)的時間t而變化的方式顯示了在工作循環(huán)過程中對于內(nèi) 燃機的氣缸的微分的噴射量dQ/dt。內(nèi)燃機在此和在下文中分別是指帶有實施成共軌系統(tǒng) 的噴射裝置的V8柴油發(fā)動機。借助于該示例描述的本發(fā)明當(dāng)然也實現(xiàn)用于其它發(fā)動機、尤 其是汽油發(fā)動機。在圖1中可看出帶有噴射時刻SO、的主噴射1和帶有噴射時刻S0I2的引燃噴射 2，比主噴射提前了時間間隔AS0I實現(xiàn)該引燃噴射2。在此，噴射時刻SOI:分別限定作為 相應(yīng)的單獨噴射(即本文中為主噴射或引燃噴射)的開始的時刻(S0I-開始噴射)。當(dāng)然， 取而代之單獨噴射的結(jié)束也可用于限定相應(yīng)的噴射時刻。除了相對于這樣的時刻(即，在 該時刻在工作循環(huán)的確定的行程中存在確定的曲軸角)所限定的噴射時刻SOIi以外，相應(yīng) 地通過單獨噴射量Qi確定單獨噴射，其中，本文中以i = 1表示主噴射并且i = 2表示引 燃噴射。每個單獨噴射(即本文中為主噴射1和引燃噴射2)在噴射裝置的燃料管路中導(dǎo) 致壓力波動，壓力波動又導(dǎo)致壓力波在噴射裝置中傳播。通過由單獨噴射造成的壓力波所 影響而合成壓力P在該燃料管路中隨時間的變化在圖2的第一圖表3中繪出為曲軸角(p的 函數(shù)，其中，曲軸角在所選擇的內(nèi)燃機運行狀態(tài)中以恒定的速率隨時間增加。該合成壓力p和其在時間上的變化過程在當(dāng)前描述的本發(fā)明的實施方案中借助 于液壓模型通過模擬而確定。作為用于程序(利用該程序執(zhí)行模擬)的參數(shù)，在此除了量值 QpSOIi和對噴射裝置的引導(dǎo)燃料的部件的幾何特性進(jìn)行繪圖的這種參數(shù)之外，下列參數(shù)同 樣起作用燃料溫度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、充氣壓力或發(fā)動機功率以及關(guān)于燃料特性的數(shù)據(jù)(其允 許由燃料溫度和初始壓力推斷出燃料密度、燃料彈性模量和燃料粘度以及推斷出燃料中的 聲速)，這些參數(shù)同樣引入到模擬中。尤其可利用IMAGINE的程序AMESim執(zhí)行模擬。在當(dāng)前的情況下通過以下方式得出合成壓力p，即，使得首先利用已提及的程序通 過模擬得出源自單獨噴射(即源自主噴射1和引燃噴射2)的壓力變化過程，據(jù)此通過疊加 這些壓力變化過程確定合成壓力P。因此可在圖2中看出的第二圖表4顯示由于引燃噴射 2造成的壓力變化過程，而第三圖表5以相應(yīng)的方式表示歸因于主噴射1的壓力變化過程?，F(xiàn)在利用相應(yīng)編程的用于確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的裝置以計算方式執(zhí) 行的方法確定噴射裝置的調(diào)整，該調(diào)整由以下方式而出眾，即，由于在所提及的各個壓力變 化過程之間的至少部分破壞性的干擾而降低合成壓力P在時間上的波動。這可通過不同 的方式實現(xiàn)，其中，相應(yīng)地至少一個單獨噴射的噴射時刻SOIi和/或至少一個單獨噴射的 單獨噴射量Qi改變，以用于通過使用確定的判據(jù)以常見形式的優(yōu)化算法確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整。在此，至少一個改變的噴射時刻SOIi和/或至少一個改變的單獨噴射量Qi只在限定的 界限內(nèi)改變以用于得出所提及的調(diào)整，該界限通過邊界條件得出，這些邊緣條件又取決于 實際的發(fā)動機調(diào)整和發(fā)動機負(fù)荷。因此，總噴射量Q = Qi+Q2以及噴射時刻SO、對于確定 的發(fā)動機轉(zhuǎn)速和負(fù)荷通常具有預(yù)設(shè)的值，而引燃噴射2的噴射時刻S0I2允許在限定的小區(qū) 間內(nèi)移位。在本發(fā)明的第一實施例(其借助于圖3至7加以圖解)中，為了確定所提及的振 蕩優(yōu)化的調(diào)整相對于主噴射1的噴射時刻SOIi改變引燃噴射2的噴射時刻S0I2。在圖3中 可看出，通過這種改變兩個單獨噴射之間的時間間隔AS0I變化并且在所繪制的情況(在 其中，引燃噴射2前移到提前的改變的噴射時刻S0I/)下加大到改變的時間間隔AS0I’。 與此相反，總噴射量Q以及在當(dāng)前情況下同樣單獨噴射量Qi和Q2在當(dāng)前示例中保持恒定。 在圖4中以虛線形式示出，通過在圖3中所示的引燃噴射2的噴射時刻S0I2的略微前移而 合成壓力P相比于改變之前合成壓力P如何變化。圖5以隨頻率f而變化的方式顯示在圖 4中所示的合成壓力p在時間上的變化的頻率分量(Frequenzanteil)的振幅A，更確切地 說在噴射時刻S0I2或時間間隔AS0I的所提及的改變之前顯示為實線并且在其之后則顯 示為虛線。以相應(yīng)的方式在圖6和7中以在改變之前為實線而在改變之后為虛線的方式顯 示壓力變化過程P以及與頻率有關(guān)的振幅A，在該改變中引燃噴射2的噴射時刻S0I2略微 向后偏移，因此時間間隔AS0I縮小。圖4至7明顯地顯示，合成壓力p的壓力波動的振幅通過噴射時刻S0I2的改變相 對于在圖1中所示的初始狀況相應(yīng)地減小，對此的原因為，在圖2的圖表4和5中示出的歸 因于單獨噴射的壓力變化過程在所提及的改變之后破壞性地干涉?，F(xiàn)在利用優(yōu)化算法如此地確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整，S卩，使得滿足至少一個以下判 據(jù)-合成壓力p的合成壓力波動在內(nèi)燃機的工作循環(huán)中的最大振幅呈現(xiàn)絕對的或相 對的最小值和/或低于限定的閾值，-合成壓力波動的落入到限定的頻帶中的頻率分量的最大振幅A呈現(xiàn)絕對或 相對的最小值和/或低于限定的閾值，-在內(nèi)燃機的工作循環(huán)的限定部分上被積分的合成壓力波動的振幅平方呈現(xiàn)絕對 或相對最小值和/或低于確定的閾值，-在限定的頻帶上被積分的合成壓力波動的頻率分量的振幅平方A2呈現(xiàn)絕對 或相對最小值和/或低于確定的閾值。因此，在計算上得出在當(dāng)前情況下對應(yīng)于圖6和7的虛線的振蕩優(yōu)化的調(diào)整，其 中，分別為八個氣缸中的每個的噴射器執(zhí)行優(yōu)化算法。在當(dāng)前的實施例中用于執(zhí)行本方法而編程的裝置包括內(nèi)燃機的發(fā)動機控制器，其 中，噴射裝置通過該發(fā)動機控制器自動地按照以所描述的方法所確定的調(diào)整而被調(diào)整。在 此，分別在以相應(yīng)于實際的發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)值為基礎(chǔ)的情況下通過模擬合成壓力P 的在時間上的變化過程并通過使用優(yōu)化算法實現(xiàn)計算上確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整。為此裝置還 包括用于測量燃料的初始壓力(即合成壓力P的初始值)的壓力傳感器以及用于測量燃料 溫度的溫度傳感器。本發(fā)明的備選的實施方案設(shè)置，在與內(nèi)燃機無關(guān)的、相應(yīng)編程的裝置上執(zhí)行該備選的實施方案，以用于模擬合成壓力P的變化過程并用于應(yīng)用優(yōu)化算法，其中，該裝置以相 應(yīng)的方式確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整并且輸出表征該調(diào)整的參數(shù)，即對于i = 1和i = 2的噴射 時刻SOIi以及單獨噴射量A。然后按照所獲得的結(jié)果對獨立的內(nèi)燃機或由相應(yīng)串聯(lián)組成 的多個相同類型的內(nèi)燃機進(jìn)行調(diào)整。所描述的方法的另一變型設(shè)置，代替模擬利用帶有相應(yīng)準(zhǔn)確的時間分辨率 CzeitauflSsend)的壓力傳感器在運轉(zhuǎn)的發(fā)動機處測量合成壓力p在時間上的變化過程，其 中，通過相應(yīng)的優(yōu)化方法(即在同樣至少改變至少一個單獨噴射的噴射時刻sol和/或至 少一個單獨噴射的單獨噴射量Qi的情況下)通過獲取合成壓力p在時間上的波動與改變 的量值的關(guān)系以實驗得出調(diào)整。借助于圖8至11描述本發(fā)明的這樣的實施方案，即，在其中為了確定噴射裝置 的振蕩優(yōu)化的調(diào)整(其又為每個氣缸和每個工作循環(huán)設(shè)置由兩個單獨噴射組成的噴射過 程)，不僅改變兩個單獨噴射之間的時間間隔△ S0I，而且也改變單獨噴射的單獨噴射量。 單獨噴射又為主噴射1和引燃噴射2，其中，為本發(fā)明的該實施方案所使用的優(yōu)化算法設(shè) 置，不僅引燃噴射2的噴射時刻S0I2相對于主噴射1的噴射時刻SOI:改變，而且引燃噴射 2的噴射量Q2在總噴射量Q = Qi+Q2保持相同的情況下改變。在此，又如此地得出振蕩優(yōu)化 的調(diào)整，即，使得滿足與上文的實施例相關(guān)的所提及的判據(jù)中的至少一個。再次為每個噴射 器(即為內(nèi)燃機的每個氣缸)執(zhí)行該方法，更確切地說以計算的途徑在相應(yīng)編程的內(nèi)燃機 的發(fā)動機控制器上執(zhí)行該方法，其中，借助于液壓模型模擬隨著量值QpSOIpQs以及S0I2以 及外部參數(shù)而變化的合成壓力P在時間上的變化過程。然后再次相應(yīng)于由此獲得的結(jié)果對 噴射裝置進(jìn)行調(diào)整。備選方案又設(shè)置，在外部在相應(yīng)編程的裝置上執(zhí)行用于確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整的方 法，結(jié)果該裝置為相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型的內(nèi)燃機的噴射裝置輸出調(diào)整參數(shù)。對于在圖8中圖解的噴射裝置的調(diào)整，圖9將合成壓力p在時間上的變化過程顯 示為曲軸角9的函數(shù)，更確切地說以實線表示在噴射時刻S0I2和單獨噴射量Qi改變前的調(diào) 整并且以虛線表示在該改變以后的調(diào)整，在該改變中，引燃噴射2的噴射時刻S0I2相對于 在圖1中已經(jīng)顯示的初始調(diào)整略微前移，其中，引燃噴射2的單獨噴射量Q2略微加大，而主 噴射1的噴射量Qi相應(yīng)地減少。在該改變之后在主噴射1的噴射時刻SO、和引燃噴射2的前移的噴射時刻S0I2’ 之間得到略微加大的時間間隔AS0I’。圖10以對應(yīng)于圖5和7中的圖示顯示了對于這兩 個調(diào)整的合成壓力P的壓力變化過程的頻譜，即以實線表示圖8的改變前的調(diào)整，而以虛線 表示圖8的改變后的調(diào)整。在圖9和10中可清楚地看出，合成壓力p的振幅以及與頻率有 關(guān)的振幅A至少在頻帶以內(nèi)通過的所描述的改變明顯地減小。圖11以對應(yīng)于圖2的圖示顯示，通過在兩個壓力波之間的破壞性干涉如何實現(xiàn)振 幅減小，這兩個壓力波源自兩個單獨噴射并且其壓力變化過程在該處在圖表4和5中示出。 圖11的第二圖表4顯示通過打開用于引燃噴射2的相應(yīng)的噴射器而觸發(fā)的壓力波的壓力 變化過程，而如圖2中已經(jīng)顯示的那樣的第三圖表5顯示由于主噴射造成的壓力波的相應(yīng) 的圖示。由于在兩個單獨噴射之間的變化的量值比例和引燃噴射2在時間上的移位現(xiàn)在導(dǎo) 致在圖11中所圖解的破壞性的干涉，該干擾導(dǎo)致合成壓力P在時間上的變化過程，該變化 過程顯示在圖11的第一圖表3中并且對應(yīng)于圖9的圖表中的虛線。
10
借助于圖3至圖7和圖8至圖11對于帶有主噴射1和引燃噴射2的噴射過程示 例所顯示的噴射時刻SOIi和單獨噴射量Qi改變也可以相同的方式在包括主噴射1和后噴 射6的這種噴射過程中進(jìn)行。這種噴射過程以對應(yīng)于圖1的圖示在圖12中顯示。在此，后 噴射6具有噴射時刻S0I6 (其在時間上位于主噴射1的噴射時刻SOI:之后)并且用于內(nèi)燃 機的排氣系統(tǒng)中的顆粒過濾器的再生。當(dāng)然也可除了例如在圖1中所示的類型的在主噴射 1之前進(jìn)行的引燃噴射之外設(shè)置后噴射6。在借助于圖12至15所描述的本發(fā)明的實施例中為了確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整還改變 每個氣缸和工作循環(huán)的單獨噴射的數(shù)量。因此，在本文中初始只有兩個在圖12中所示的單 獨噴射，即主噴射1和后噴射6。為了確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整現(xiàn)在將后噴射6分配 為兩個單獨噴射7和8，以使得得到在圖13中所示噴射過程的圖，其中，以已經(jīng)借助于其它 實施例所描述的方式改變兩個單獨噴射7和8之間相對的時間上的間隔△ S0I和/或改變 后噴射量Qn = Q7+Q8在單獨噴射7和8上的分配。因此圖14顯示在調(diào)整時的噴射過程，在 該調(diào)整中對于較早的單獨噴射7的單獨噴射量Q7和對于稍后的單獨噴射8的單獨噴射量 Q8適用于Q7 = 2/3XQn，Q8 = 1/3XQn。與此相反，對于在圖13中圖解的調(diào)整適用于Q7 = Q8 = Qn/2。圖15在圖表中以隨頻率f而變化的方式顯示在圖12至14的調(diào)整時在燃料管路 中合成壓力p與頻率有關(guān)的振幅A，即以實線表示對于圖12 (在其中設(shè)置唯一的后噴射6) 的調(diào)整的與頻率有關(guān)的振幅A，以虛線表示對于圖14 (在其中，后噴射化不等地分配到兩個 單獨噴射7和8上)的調(diào)整的相同量值，以點劃線表示對于圖13 (其中，后噴射量Qn相等地 分配到單獨噴射7和8中)的調(diào)整的相同的與頻率有關(guān)的振幅A。因而，在頻帶fres內(nèi)(內(nèi) 燃機的臨界機械諧振落到該頻帶中)得到對于圖13的調(diào)整的特別小的振幅A，該調(diào)整選擇 作為振蕩優(yōu)化的調(diào)整。圖15顯示，在根據(jù)備選的判據(jù)(按照該判據(jù)例如對于在頻帶f-之上的較高頻率 應(yīng)使振幅A最小化)評價合成壓力p在時間上的變化過程或該壓力p的波動與頻率有關(guān)的 振幅A時可能優(yōu)選另一調(diào)整。待執(zhí)行的優(yōu)化結(jié)果也取決于之前所描述的判據(jù)的準(zhǔn)確限定， 這些判據(jù)可取決于在噪聲生成、發(fā)動機運轉(zhuǎn)的粗糙性或其它干擾的振蕩方面處于特別臨界 的頻率而確定。本文中借助于圖12至14所描述的本發(fā)明實施方案(在其中，一個單獨噴射分配 成多個單獨噴射7和8)當(dāng)然也可以相應(yīng)的方式應(yīng)用于與在本文中所引用的后噴射6不同 的單獨噴射上。尤其地，噴射裝置的調(diào)整也可如此地改變，即，使得例如在圖1中所示的類 型的一個引燃噴射2分配成兩個或多個單獨噴射，以用于保持振蕩優(yōu)化的調(diào)整。利用本發(fā)明建議的方法可按照實施方案作為用于接著手動進(jìn)行的NVH修正的輔 助或者同樣用于自動地NVH自校正(NVH指的是噪聲、振動、聲振粗糙度)。
權(quán)利要求
一種用于確定內(nèi)燃機的噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的方法，其中，在確定的發(fā)動機調(diào)整中通過噴射裝置為內(nèi)燃機的每個循環(huán)設(shè)置每個氣缸至少兩個單獨噴射的多個單獨噴射，其中每個單獨噴射至少通過相關(guān)的噴射時刻(SOIi)和單獨噴射量(Qi)限定，其特征在于，確定在所述噴射裝置的引導(dǎo)燃料的部件中通過由所述單獨噴射造成的壓力波而影響的合成壓力(p)在時間上的變化過程，其中，通過至少一個單獨噴射的噴射時刻(SOIi)和/或至少一個單獨噴射的單獨噴射量(Qi)的改變?nèi)绱说氐贸鏊稣{(diào)整，即，使得所述調(diào)整由此而出眾，即，由于在所述壓力波之間至少部分破壞性的干涉而降低所述合成壓力(p)在時間上的波動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過使用優(yōu)化算法自動得出所述調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，為了得出所述調(diào)整至少一個改變的噴 射時刻(SOIi)和/或至少一個改變的單獨噴射量(Qi)只在限定的界限內(nèi)改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于，以滿足以下判據(jù)中的至少一 個的方式得出所述調(diào)整_所述合成壓力(P)的合成壓力波動的最大振幅呈現(xiàn)絕對或相對的最小值和/或低于 限定的閾值，-所述合成壓力波動落入到限定的頻帶(fMS)中的頻率分量的最大振幅(A)呈現(xiàn)絕對 或相對的最小值和/或低于限定的閾值，_所述合成壓力波動在循環(huán)的限定部分上被積分的振幅平方呈現(xiàn)絕對或相對的最小值 和/或低于限定的閾值，-所述合成壓力波動的頻率分量在限定的頻帶(fres)上被積分的振幅平方呈現(xiàn)絕對或 相對的最小值和/或低于限定的閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，以計算的方式得出所述調(diào) 整，其中，通過模擬確定所述合成壓力(P)在時間上的變化過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，為了確定所述合成壓力(ρ)在時間上的變 化過程通過模擬得出源自單獨噴射的壓力變化過程并且通過這種壓力變化過程的疊加得 出所述合成壓力(P)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中任一項所述的方法，其特征在于，借助于液壓模型在考慮下 列參數(shù)的至少一個子組的情況下執(zhí)行所述模擬燃料溫度、燃料的初始壓力、燃料的彈性模 量、燃料的密度、燃料的粘度、燃料中的聲速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、發(fā)動機功率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在運轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機處通過至少一個傳感器 測量所述用于所述模擬所考慮的參數(shù)的至少一個子組。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，利用壓力傳感器測量所述合 成壓力(P)在時間上的變化過程并且在內(nèi)燃機運行時通過獲得所述合成壓力(P)在時間上 的波動與改變的量值的關(guān)系以實驗得出所述調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其特征在于，附加地按照如此確定的調(diào) 整自動地調(diào)整所述噴射裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的方法，其特征在于，在相應(yīng)編程的內(nèi)燃機的控 制單元上執(zhí)行所述方法。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的方法，其特征在于，所述單獨噴射中的多個除 了主噴射(1)以外包括至少一個引燃噴射(2)和/或后噴射(6)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，為了確定所述調(diào)整相對于所述主噴射 (1)的噴射時刻(SOI1)改變所述引燃噴射(2)或所述后噴射(6)的噴射時刻(SOIi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13中任一項所述的方法，其特征在于，為了確定所述調(diào)整在總 噴射量(Q)保持相同的情況下改變所述引燃噴射(2)的單獨噴射量(Q2)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其特征在于，為了確定所述調(diào)整附加地 改變每個氣缸和循環(huán)的單獨噴射的數(shù)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將至少一個引燃噴射(2)或后噴射(6) 分配到至少兩個單獨噴射(7，8)上，并且為了確定所述調(diào)整改變所述至少兩個單獨噴射 (7,8)之間的相對時間上的間隔(ASOI)和/或后噴射量(Qn)在所述單獨噴射(7，8)上的 分配。
17.一種用于確定內(nèi)燃機的噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的裝置，其特征在于，所述裝置 以與編程技術(shù)相關(guān)的方式建立，以用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的方法。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括發(fā)動機控制器或發(fā)動機 控制器的一部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求17或18中任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個 傳感器，以用于獲得在確定振蕩優(yōu)化的調(diào)整時所考慮的參數(shù)。
20.一種內(nèi)燃機，包括根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于確定內(nèi)燃機噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的方法，在該方法中對于內(nèi)燃機的每個循環(huán)通過噴射裝置設(shè)置每個氣缸至少兩個單獨噴射的多個單獨噴射，其中每個單獨噴射至少通過相關(guān)的噴射時刻(SOIi)和單獨噴射量(Qi)所限定，其中，確定在噴射裝置的引導(dǎo)燃料的部件中通過由單獨噴射造成的壓力波而影響的合成壓力(p)在時間上的變化過程，并且其中，通過至少一個單獨噴射的噴射時刻(SOIi)和/或至少一個單獨噴射的單獨噴射量(Qi)的改變?nèi)绱说氐贸鏊峒暗恼{(diào)整，即，使得調(diào)整由此而出眾，即，由于在所提及的壓力波之間至少部分破壞性的干涉而降低合成壓力(p)在時間上的波動。本發(fā)明還涉及用于確定噴射裝置的振蕩優(yōu)化的調(diào)整的相應(yīng)的裝置以及包括這種裝置的內(nèi)燃機。
文檔編號F02D41/40GK101855439SQ200880116428
公開日2010年10月6日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者C·韋諾爾德, D·斯特格曼, F·博克塞紐斯, J·弗里特希, O·洛貝, T·卡拉米吉斯 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司