本發(fā)明涉及用于重復(fù)操縱執(zhí)行器的方法以及計算單元和用于執(zhí)行該方法的計算機(jī)程序。

背景技術(shù)：

部件（該部件在其功能的框架內(nèi)包含快速的內(nèi)部的切換過程）通常會導(dǎo)致噪聲排放。在用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的情況下，這種噪聲通?？梢宰鳛榈未鸹蜻菄}聲在內(nèi)燃機(jī)的其它通常不特殊的背景噪聲前被察覺以及可以被尤其在高檔的車輛類別中的最終用戶認(rèn)為是干擾性的。由de102007043247a1例如已知一種方法來模擬這種噪聲排放。

這尤其涉及這樣的運行條件：在這些運行條件中，車輛和內(nèi)燃機(jī)的其它的噪聲排放很小，亦即例如在停車怠速時。用于減小在部件層面上的噪聲排放的可能的措施，除了例如通過機(jī)械的解耦或緩沖來中斷作為固體聲的聲傳播，或者例如通過在馬達(dá)艙內(nèi)裝上隔絕聲音的織物靠緩沖空氣聲外，還可以匹配所述部件的單獨的切換過程。

因此例如由de102009045867a1已知用于操控燃料噴射器的方法，在該方法中，用于噴射過程的燃料噴射器的操縱持續(xù)時間被置入期望的時間窗中。為此可以匹配相應(yīng)的參數(shù)，例如燃料的壓力或燃料噴射器的針閥升程，以便繼續(xù)配給所期望的燃料量。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

按照本發(fā)明，建議帶有本發(fā)明特征的用于重復(fù)操縱執(zhí)行器的方法以及計算單元和用于執(zhí)行該方法的計算機(jī)程序。有利的構(gòu)造方案是優(yōu)選實施例和其它實施例的和接下來的說明的主題。

按本發(fā)明的方法用于重復(fù)操縱執(zhí)行器。在此，為重復(fù)的操縱（例如每一次、每隔一次、每隔兩次、每隔三次等等）（特別是在同樣的運行點中）求出針對至少一個執(zhí)行參數(shù)的允許的范圍。執(zhí)行參數(shù)在此應(yīng)當(dāng)指的是能針對執(zhí)行器的執(zhí)行進(jìn)行匹配的和/或所需的參數(shù)。這個允許的范圍在此可以例如在時間上也或者在角度方面加以說明。重復(fù)的操縱借助于利用在從屬的允許的范圍內(nèi)的所述至少一個執(zhí)行參數(shù)操控所述執(zhí)行器來進(jìn)行，其中，所述至少一個操控餐料一直經(jīng)過重復(fù)的操縱分別在從屬的允許的范圍內(nèi)發(fā)生變化。

開頭提到的用于匹配所述操控的也或者用于匹配例如制動所述執(zhí)行器的部件的措施，要么帶來了功能上的局限（例如高的切換動態(tài)通常是原本值得期望的部件特性，減小動態(tài)以獲得更好的噪聲特性因此通常是某種程度上的折中），要么與部件或例如內(nèi)燃機(jī)或車輛本身的額外花費關(guān)聯(lián)且以這種方式提高了成本。

所建議的方法現(xiàn)在利用了操控策略中的變化來掩蓋由切換過程產(chǎn)生的噪聲和由此降低通過最終用戶進(jìn)行的可察覺性。反之，切換過程的動態(tài)保持不受妨礙。

為了使用所述方法，例如在運行點的應(yīng)用的過程中將操縱或為此所需的操控不像迄今為止的那樣確定為固定的應(yīng)用值，而是為每一個操縱過程求出一個允許的范圍，在該允許的范圍內(nèi)分別進(jìn)行操縱，也就是說，該操縱例如為了按規(guī)定的運行而應(yīng)當(dāng)處在或必須處在該允許的范圍內(nèi)?，F(xiàn)在可以在執(zhí)行器運行的框架內(nèi)充分利用所述允許的范圍，以便一直經(jīng)過所述操縱來改變執(zhí)行器的操控。為此可以例如伴隨每一個操控過程進(jìn)行改變，但或者也僅在多次操縱后進(jìn)行改變。在此也有利的是，不需要不同于目前的其它部件。

尤其適當(dāng)?shù)氖强梢赃@樣完成這種改變：即，操控是隨機(jī)地、偽隨機(jī)地或借助最大序列來變化，也就是說，例如在使用隨機(jī)數(shù)或偽隨機(jī)數(shù)的情況下來變化，借助該隨機(jī)數(shù)或偽隨機(jī)數(shù)來選擇或執(zhí)行操控。最大序列在此指的是隨機(jī)數(shù)的序列或向量，它雖然始終被重復(fù)，但基于最大序列的長度而造成單個事件的用于各應(yīng)用的足夠的改變，且由于在最大序列內(nèi)缺乏自身相似性而不會引起額外的不期望的效果。從這個序列或這個向量的一定的長度起，不再能發(fā)覺能察覺到的噪聲。對于這種變化的可能的方式，參考還要下面的構(gòu)造可行方案。由此從對執(zhí)行器的規(guī)律的、脈沖式的激勵變?yōu)椴灰?guī)律的脈沖式的激勵。由此，執(zhí)行器所產(chǎn)生的噪聲分別按照實施方案，在包括執(zhí)行器的機(jī)器的例如內(nèi)燃機(jī)的普遍的背景噪聲的背景前就不那么清楚或甚至完全被此掩蓋，且不再以特定的頻率存在。

尤其適當(dāng)?shù)氖?，所建議的方法在此處在內(nèi)燃機(jī)的此外有很小背景噪聲的運行范圍內(nèi)，例如處在怠速中。

所述至少一個操控參量有利地包括操控開始和/或操控結(jié)束和/或操控持續(xù)時間?？梢砸赃@種方式例如維持重復(fù)的操控和因此操縱的操控走勢，但各操縱的時間點隨機(jī)分布在允許的范圍內(nèi)，因而所產(chǎn)生的噪聲不那么清楚以及因此不那么能被察覺到。以這種方式可以在選擇允許的范圍時在保持靈活性的同時遵守例如內(nèi)燃機(jī)的期望的運行條件。

有利的是，所述至少一個操控參量包括操控走勢和/或沖程和/或充載邊沿和/或卸載邊沿。以這種方式可以例如維持重復(fù)的操控和因此操縱的操控開始，但各操縱的操控走勢有所不同，因而所產(chǎn)生的噪聲不那么明顯以及因此不那么能被察覺到。充載邊沿和/或卸載邊沿的變化在此可以例如在燃料噴射器的情況下在操控走勢的框架內(nèi)發(fā)生。沖程的變化在燃料噴射器的情況下可能例如包括針閥升程的和/或充載沖程的變化。在此例如可以考慮從預(yù)先確定數(shù)量的各種適合的沖程或操控走勢中隨機(jī)地或例如偽隨機(jī)地選取。

在此也可以考慮的是，將用于改變操控的多個所提到的方式組合起來。因此例如可以考慮，在沖程改變時改變所述操縱的單個的操控開始。

重復(fù)的操縱優(yōu)選包括在內(nèi)燃機(jī)中對燃料的重復(fù)的配給。正好在內(nèi)燃機(jī)中，特別是高端機(jī)動車中，持久的、能察覺到的噪聲可能被認(rèn)為是干擾性的，從而在此使用所建議的方法特別有利。

在對燃料配給時，單獨的配給也可以被劃分成對燃料的多個獨立的子配給。每一個這種獨立的配給然后可以對應(yīng)已經(jīng)說明的變化進(jìn)行變化。

執(zhí)行器的重復(fù)的操控有利地分別在考慮到各個有待配給的燃料量，特別是借助燃料噴射器有待配給的燃料量的情況下進(jìn)行。以這種方式可以保證不會妨礙內(nèi)燃機(jī)的期望的運行。

有利的是，分別在考慮到內(nèi)燃機(jī)的運行參數(shù)的情況下求出允許的范圍。運行參數(shù)在此可以相宜地包括轉(zhuǎn)速波動和/或燃料消耗和/或有害物質(zhì)排放。以這種方式同樣可以保證不妨礙內(nèi)燃機(jī)的期望的運行。因此例如可以進(jìn)行經(jīng)調(diào)節(jié)的怠速。

優(yōu)選使用燃料噴射器、特別是壓電式燃料噴射器或磁閥式燃料噴射器或者燃料泵作為執(zhí)行器。正好在大多設(shè)置用于內(nèi)燃機(jī)的每個氣缸的燃料噴射器中產(chǎn)生了極高的背景噪聲，這種背景噪聲可以用所建議的方法避免。燃料泵，特別是用于內(nèi)燃機(jī)的高壓泵，大多包括量控閥，在量控閥中使用能主動操控的執(zhí)行器。因此在此同樣可以減小能察覺到的噪聲。

根據(jù)本發(fā)明的計算單元、例如機(jī)動車的控制器尤其在程序技術(shù)方面被設(shè)定用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。

以計算機(jī)程序的形式實施本方法也是有利的，因為這可產(chǎn)生特別低的成本，特別是當(dāng)執(zhí)行中的控制器還可用于其它的任務(wù)并且因此本來就已設(shè)置時。用于提供計算機(jī)程序的合適的數(shù)據(jù)載體尤其是磁的、光的和電的存儲器，例如硬盤、閃存、eeprom、dvd等。也能夠經(jīng)由計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)、以太網(wǎng)等）對程序進(jìn)行下載。

從說明書以及所附的附圖中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點和構(gòu)造方案。

本發(fā)明借助實施例在附圖中示意性地示出以及在下文中參考附圖加以說明。

附圖說明

圖1示意性示出了內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)可以用于按本發(fā)明的方法；

圖2是內(nèi)燃機(jī)的氣缸的示意圖，該氣缸可以考慮用于按本發(fā)明的方法；

圖3a和3b示意性示出了在不是按本發(fā)明的方法中內(nèi)燃機(jī)的點火上止點和噴射開始角；

圖4a和4b示意性示出了在一個優(yōu)選的實施方式中在按本發(fā)明的方法中內(nèi)燃機(jī)的點火上止點和噴射開始角；

圖5示意性示出了在一個優(yōu)選的實施方式中在不是按本發(fā)明的方法和按本發(fā)明的方法之間比較時噴射時間點的間隔。

具體實施方式

在圖1中示意性且簡化地示出了內(nèi)燃機(jī)100，該內(nèi)燃機(jī)可以被考慮用于按本發(fā)明的方法。內(nèi)燃機(jī)100例如具有四個氣缸102和一根進(jìn)氣管106，該進(jìn)氣管連接在每一個氣缸102上。

在此，每個氣缸102具有構(gòu)造成用于直接噴射的燃料噴射器111的、用于配給燃料的執(zhí)行器。為清楚起見，僅為燃料噴射器111之一配設(shè)附圖標(biāo)記。燃料噴射器111用高壓線路162連接在高壓蓄壓器161上，亦即所謂的軌或共軌上。為清楚起見，僅示出了一條通往燃料噴射器111之一的高壓線路162，但是顯然的是，每一個燃料噴射器111都連接在高壓線路上。

高壓蓄壓器161又通過構(gòu)造為高壓泵的燃料泵160被利用燃料供應(yīng)。高壓泵160在此通常由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動。燃料噴射器111、高壓線路162、高壓蓄壓器161以及高壓泵160在此是內(nèi)燃機(jī)100的高壓系統(tǒng)165的一部分。高壓泵160可以例如連接到此處未示出的燃料箱上。

在圖2中示意性且簡化地，但比圖1更為詳細(xì)地示出了內(nèi)燃機(jī)100的氣缸102。氣缸102具有燃燒室103，該燃燒室也通過活塞104的運動被擴(kuò)大或縮小?；钊奈恢迷诖丝梢岳鐓⒄账^的上止點（ot）說明，在上止點時，活塞達(dá)到其（參照附圖）最高的點。在內(nèi)燃機(jī)運行時活塞的位置以及特別是與之關(guān)聯(lián)的階段或時間點在此也可以參照關(guān)于內(nèi)燃機(jī)的曲軸130的角φ，亦即所謂的曲軸角被說明。

氣缸102具有進(jìn)給閥105，以便使空氣或燃料-空氣-混合物進(jìn)入燃燒室103。空氣通過作為空氣供入部的一部分的進(jìn)氣管106來提供。被吸取的空氣經(jīng)由進(jìn)給閥105進(jìn)入到氣缸102的燃燒室103中。在空氣供應(yīng)系統(tǒng)中的節(jié)氣門112用于設(shè)定進(jìn)入到氣缸102中的所需的空氣質(zhì)量流量。

為了運行內(nèi)燃機(jī)100，燃料噴射器111被安裝在氣缸102處，以便將燃料直接噴射到燃燒室103中。在此，為燃燒所需的空氣-燃料-混合物直接在氣缸102的燃燒室103中形成。

此外，所述氣缸102設(shè)有點火機(jī)構(gòu)110，用于為了在所述燃燒室103中開始燃燒而產(chǎn)生點火火花。因此它在當(dāng)前能夠涉及汽油馬達(dá)。

燃燒廢氣在燃燒之后通過排氣管108被從所述氣缸102中排出。所述排出根據(jù)同樣布置在氣缸102上的排出閥109的打開來進(jìn)行。進(jìn)給閥和排出閥105、109被打開和閉合，以便以公知的方式實施內(nèi)燃機(jī)100的四沖程運行。

此外，設(shè)置了被構(gòu)造為控制器115的、用于對所述內(nèi)燃機(jī)100進(jìn)行控制的計算單元。

此外要注意的是，其它類型的內(nèi)燃機(jī)，例如柴油馬達(dá)或帶有具有相應(yīng)的燃料噴射器的進(jìn)氣管噴射部的內(nèi)燃機(jī)也能被考慮用于按本發(fā)明的方法。

在圖3a和3b中示意性地示出了內(nèi)燃機(jī)在不是按本發(fā)明的方法中的點火上止點和噴射開始角，它們通過例如在圖2中示出的曲軸角φ被繪出。

在圖3a中例如繪出了例如在圖1中被示出的內(nèi)燃機(jī)的四個氣缸的點火上止點（下文稱為zot）的角φ1、φ2、φ3和φ4。相應(yīng)地示出了用于相應(yīng)的燃料噴射器的從屬的噴射開始角φ'1、φ'2、φ'3和φ'4。所述噴射開始角在此分別說明噴射的開始且通常參照從屬的zot加以說明。

操縱或配給z在此分別借助箭頭示出，該操縱或配給例如可以通過噴射的操控開始和操控持續(xù)時間說明且以各噴射開始角開始，其中，為清楚起見，僅一個配給設(shè)有附圖標(biāo)記。箭頭的開始在此對應(yīng)操控開始。

操控持續(xù)時間在此全部地、至少近似一樣長。在此與操控持續(xù)時間相關(guān)聯(lián)的也有從屬的噴射持續(xù)時間和因此用有關(guān)的燃料噴射器輸出的燃料量，其中，后者也可以與其它的參數(shù)或參量相關(guān)。

圖3b對應(yīng)圖3a，但區(qū)別在于，取代配給z，說明各兩個前后相繼的噴射開始角的以及因此配給的間隔δt。在此為清楚起見也僅為一個間隔配設(shè)附圖標(biāo)記。

在此已經(jīng)識別到，間隔全部地、至少近似一樣大，這意味著，時間間隔一樣大，對于所述時間間隔分別開始燃料噴射器的操縱以及因此開始至少近似的配給。這引起了具有能清楚察覺的頻率的周期性的噪聲排放以及因此引起了干擾性的噪聲。

在圖4a和4b中現(xiàn)在示意性地示出了在一個優(yōu)選的實施方式中在按本發(fā)明的方法中內(nèi)燃機(jī)的zot和噴射開始角，它們通過例如在圖2中示出的曲軸角φ被繪出。在圖4a中例如又如在圖3a中那樣繪出了內(nèi)燃機(jī)的四個氣缸的zot的角φ1、φ2、φ3和φ4。

此外，現(xiàn)在例如針對角φ1和φ3分別示出了允許的范圍δφ1和δφ3（在此例如作為執(zhí)行參數(shù)用于噴射開始角或操控開始），在這些允許的范圍內(nèi)開始了燃料的配給，以便達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的期望的以及按規(guī)定的運行。當(dāng)然也可以為角φ2和φ4求出相應(yīng)的允許的范圍。

這些允許的范圍的求出在此例如可以在針對內(nèi)燃機(jī)的特定的運行范圍、例如怠速的模擬或試驗臺測量的框架內(nèi)完成，以及然后相應(yīng)地儲存在執(zhí)行的計算單元中。但也可以考慮的是，所述允許的范圍在內(nèi)燃機(jī)運行期間才被求出。

在當(dāng)前的例子中，這樣來選擇允許的范圍：使得燃料噴射器的操控和配給應(yīng)當(dāng)在各允許的范圍內(nèi)開始。同樣可以考慮的是，這樣選擇允許的范圍：使得整個配給應(yīng)當(dāng)在各允許的范圍內(nèi)進(jìn)行以及因此也在該范圍內(nèi)結(jié)束。

此外，可以且應(yīng)當(dāng)通常這樣來選擇允許的范圍：使得期望的燃料量按時在達(dá)到各zot之前或必要時至少在實際的點火時間點之前進(jìn)入到氣缸或氣缸的燃燒室中。必要時，某個持續(xù)時間也還可以被考慮用于形成混合物。

但現(xiàn)在用于相應(yīng)的燃料噴射器的從屬的噴射開始角φ''1、φ''2、φ''3和φ''4不是始終利用與從屬的zot的相同的間隔來預(yù)定，而是它們隨機(jī)分布在各允許的范圍內(nèi)。這種隨機(jī)的或在計算機(jī)支持的控制的框架內(nèi)也是偽隨機(jī)的分布，在此可以極為簡單地借助隨機(jī)數(shù)生成來進(jìn)行。當(dāng)然，所述變化的其它類型，例如本文開頭提到的最大序列，也是可能的。

所述操縱或配給z'在此也分別借助箭頭示出，其中，為清楚起見，僅為一個配給配設(shè)附圖標(biāo)記。

但操控持續(xù)時間在此不一樣長。因此操控持續(xù)時間也作為操控參量發(fā)生變化。然而，為了始終配給所期望的燃料量、也就是說例如始終配給相同的燃料量，現(xiàn)在可以也對有關(guān)的燃料噴射器的例如針閥升程進(jìn)行匹配。以這種方式可以除了操控開始和操控持續(xù)時間外，作為另外的操控參量也使預(yù)定所述操控走勢的參數(shù)發(fā)生變化。

圖4b對應(yīng)圖4a，但區(qū)別在于，取代配給z的是說明各兩個前后相繼的噴射開始角以及因此配給的間隔δt'。同樣在這里，為清楚起見也僅為一個間隔配設(shè)附圖標(biāo)記。

現(xiàn)在在此可以看到，間隔不一樣大，而是更確切地說例如隨機(jī)分布，這意味著這樣的時間間隔不一樣大：對于這些時間間隔相應(yīng)地開始燃料噴射器的操縱以及因此開始配給。這引起了沒有特定頻率的噪聲以及因此很小直至幾乎沒有干擾的噪聲。

在圖5中示意性地在一個優(yōu)選的實施方式中示出了在不按本發(fā)明的方法和按本發(fā)明的方法之間對比時噴射時間點的間隔。為此，將在左側(cè)如在圖3b中看到那樣的間隔δt與在右側(cè)如在圖4b中看到的間隔δt'進(jìn)行比照。

因此可以表明燃料噴射器的操縱時間點的差異。操控開始或噴射開始的變化導(dǎo)致，由噴射造成的噪聲變得更粗利且可能更容易被內(nèi)燃機(jī)的噪聲掩蓋。噪聲然后不再能作為單獨的噪聲被察覺到，而是在某種程度上可以說在內(nèi)燃機(jī)的普遍的噪聲的背景前消失。

這顯示出，通過改變操控，例如在1.6khz至3khz的頻率范圍內(nèi)的聲強(qiáng)下降，但在大于4khz的范圍內(nèi)的聲強(qiáng)增加，因為噴射的數(shù)量沒被改變且耦合的能量與此相應(yīng)地必須保持不變。但由燃料噴射器產(chǎn)生的噪聲總體上很少能被察覺到。