用于運行機動車的、具有冗余的軌壓傳感器的共軌系統(tǒng)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于運行機動車的共軌系統(tǒng)的方法以及用于實施所述方法的機 構(gòu)，其中在所述共軌系統(tǒng)中使用了軌壓傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 對現(xiàn)代的內(nèi)燃機的要求-不僅在關(guān)于允許的排放值的法律上的框架條件方面而 且在最終用戶對行駛舒適性、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性以及低消耗的不斷提升的期望方面-持續(xù)提高。 為了滿足這些要求，需要對燃料燃燒、特別是所燃燒的燃料量進行精確的控制。
[0003] 對于具有所謂的共軌系統(tǒng)的內(nèi)燃機來說，通過高壓栗將燃料在高壓下輸送到被稱 為軌的共同的容器中并且將其儲存在該容器中。從該軌中將燃料導送給噴射器。所述噴射 器的、對于噴射來說所需要的操控參數(shù)由發(fā)動機控制器根據(jù)工作點來預先給定。軌中的燃 料具有一定的壓力并且在該壓力下燃料被噴射到燃燒室中，所述壓力對于燃燒來說是決定 性的且重要的參量。
[0004] 已知不同的、用于對這種所謂的軌壓進行調(diào)節(jié)的方案。所述調(diào)節(jié)在此要么可以在 高壓側(cè)通過高壓管路上的調(diào)壓閥（DRV)來進行，要么可以在吸入側(cè)（低壓側(cè)）通過被集成到 所述高壓栗中的或者作為單獨的構(gòu)件提供的配量單元（ZME)來進行。所謂的雙調(diào)節(jié)器系統(tǒng) 具有兩種解決方案。用于所述調(diào)節(jié)的實際值相應地由所謂的軌壓傳感器（RDS)來提供。
[0005] 所述軌壓傳感器是所述共軌系統(tǒng)的集成的組成部分。在所述發(fā)動機控制器中對 借助于所述軌壓傳感器來得到的傳感器信號進行測評，并且將其用于調(diào)節(jié)所期望的額定軌 壓，并且確定對于特定的噴射量來說所需要的、對噴射調(diào)節(jié)器例如壓電噴射器或具有磁閥 的噴射器的電的操控。所述軌壓傳感器的未識別的失調(diào)或者偏移導致錯誤的噴射量并且由 此導致排放效果變差并且/或者導致形成的噪聲水平升高。
[0006] 傳統(tǒng)的軌壓傳感器具有帶有測評線路的傳感器元件。借助于所述測評線路通過A/ D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理和隨后的D/A轉(zhuǎn)換來將借助于傳感器元件而得到的原始信號（Rohsignal) 編輯成所述傳感器信號。如果由于所述信號路徑中的或者軌壓傳感器本身上的故障而無傳 感器信號可用，則對該傳感器信號進行評估，并且用緊急程序來繼續(xù)運行車輛(對于具有調(diào) 壓閥的共軌系統(tǒng)來說）或者關(guān)掉發(fā)動機(對于僅僅具有一個配量單元的共軌系統(tǒng)來說)。相 應地引起的"滯留"是不受歡迎的。
[0007] 特別地，出于這些原因，通過對所提供的傳感器信號進行可信度測試這種方式來 對軌壓或軌壓傳感器進行監(jiān)控是有意義的。但是，通過系統(tǒng)功能不能以足夠的精度并且在 相關(guān)的運行范圍內(nèi)進行這種監(jiān)控。此外，已知的方法在軌壓傳感器提供錯誤的或者不可信 的傳感器信號的情況下不能夠?qū)崿F(xiàn)滿意的措施。
[0008] 因此存在著對以下可行方案的需求，所述可行方案用于對共軌系統(tǒng)中的軌壓進行 可靠的測定并且用于在故障情況下引入相應的措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明，提出了具有獨立權(quán)利要求的特征的用于運行機動車的共軌系統(tǒng)的方 法以及用于實施所述方法的機構(gòu)，其中在所述共軌系統(tǒng)中使用了軌壓傳感器裝置。有利的 設計方案是從屬權(quán)利要求及以下說明的主題。
[0010] 本發(fā)明建議，在運行機動車的共軌系統(tǒng)時使用具有至少兩個信號路徑的軌壓傳感 器裝置。具有至少兩個信號路徑的軌壓傳感器裝置與傳統(tǒng)的、帶有僅僅一個信號路徑的傳 感器的區(qū)別在于，借助于所述至少兩個信號路徑來得到冗余的傳感器信號，借助于所述冗 余的傳感器信號可以在理想的精確的測量的情況下確定相同的壓力值。
[0011] 因而通過所述至少兩個信號路徑來提供冗余的傳感器信號。為此可以使用一個共 同的傳感器元件(例如相應的膜片的形式的傳感器元件，見下文)，所述傳感器元件具有至 少兩個本身已知的測量電橋。所述至少兩個測量電橋可以分別被集成在信號路徑中。但是 也可以規(guī)定，向所述至少兩個信號路徑施加分開的傳感器元件的傳感器信號，使得相應的 測量電橋就這樣布置在不同的傳感器元件上。任意的組合都是可以的。因此也可以使用兩 個或者更多個傳感器元件，所述傳感器元件分別設有兩個或者更多個測量電橋。所述兩個 或者更多個測量電橋中的每個測量電橋可以被集成在個別的信號路徑中。
[0012] 所述軌壓傳感器裝置在整體上可以在外部具有傳統(tǒng)的軌壓傳感器的形狀或者以 兩個分開的傳感器的形式來構(gòu)成，所述軌壓傳感器在內(nèi)部設有至少兩個傳感器元件或者一 個帶有兩個測量電橋的傳感器元件。下面的解釋涉及首次提到的替代方案，但是本發(fā)明不 局限于此。
[0013] 此外，也如下面還要詳細解釋的那樣，相應的軌壓傳感器裝置可以像已知的軌壓 傳感器那樣設有至少兩個信號路徑。在此，每個傳感器元件都包括一個或者多個例如可以 設計成全橋的形式的測量電橋。如開篇所解釋的那樣，對借助于所述測量電橋根據(jù)在軌中 進行的壓力測量所得到的原始信號進行編輯。通過所述AD轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)處理以及隨后的D/A 轉(zhuǎn)換來將這些原始信號相應地編輯成傳感器信號，例如可以以類似的形式將所述傳感器信 號傳輸給控制器并且在那里通過濾波和線性化對其進行處理。
[0014] 如眾所周知的那樣，將共軌系統(tǒng)中的、從軌壓傳感器的傳感器信號中求得的壓力 值主要用于兩種用途：即用于對所述噴射系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力進行調(diào)節(jié)和監(jiān)控，其中可以使用 配量單元和/或調(diào)壓閥；并且/或者用于壓力檢測，所述壓力檢測則用來確定用于所述噴射 器(噴射閥）的操控持續(xù)時間。
[0015] 如果由于所述軌壓傳感器的信號路徑中或者所述軌壓傳感器本身上的故障而無 傳感器信號可用，則必須如開篇所解釋的那樣要么用緊急程序來繼續(xù)行駛要么關(guān)掉發(fā)動 機，這在后一種情況下必然導致"滯留"。如所提到的那樣，對于雙調(diào)節(jié)器系統(tǒng)來說在緊急行 駛運行中可以駛往至少一個最近的工場("跛行回家")，因為在此通過對于所述調(diào)壓閥的受 控制的操控還可以在所述系統(tǒng)中保證受到控制的壓力水平。對于燃料的配量在此建立在所 估計的數(shù)值上。但是，在此也產(chǎn)生對于可使用的壓力范圍的巨大的影響以及對于噴射精度 的明顯的影響，使得這樣的處理方式也不令人滿意。
[0016] 出于該原因，根據(jù)本發(fā)明使用冗余的軌壓傳感器裝置，該軌壓傳感器裝置的突出 之處在于，該傳感器裝置具有至少兩個分別帶有布置在其后面的測評線路的信號路徑(也 參見圖2)。在此有利地使分別借助于兩個信號路徑（以及布置在這些信號路徑后面的測評 線路)來得到的傳感器信號相互顛倒。參照附圖3對術(shù)語"顛倒"進行了詳細解釋。在所述 控制器中，由此求得壓力值并且將平均值用于進行壓力調(diào)節(jié)并且計算所述操控持續(xù)時間。 但是，所述方法也適合于非顛倒的、即并行地演進的傳感器信號。在此，也可以識別傳感器 偏移或不可信并且相應地作出反應。
[0017] 也如參照附圖所表明的那樣，在至少兩個傳感器信號的基礎(chǔ)上對壓力取平均值。 但是，在此僅僅對壓力取平均值并非必然引起令人滿意的、可以用于對所述共軌系統(tǒng)進行 操控的數(shù)值，因為所得到的壓力值可能明顯地有別于彼此。這一點例如適用以下情況，即如 果一個信號路徑正確地工作（也就是說如有可能以某種偏差顯示"正確的"數(shù)值）并且通過 另一個信號路徑得到錯誤的傳感器信號或者所述信號路徑有故障。
[0018] 因此，本發(fā)明建議，通過所述"冗余的"軌壓傳感器裝置的至少兩個信號路徑來分 別讀出傳感器信號，求得表示所述傳感器信號中的至少兩個傳感器信號的信號偏差的信號 偏差值，并且如果所述信號偏差值超過預先給定的數(shù)值，就將最大允許的軌壓以校正值為 幅度降低到最大允許的緊急軌壓并且/或者將最小允許的軌壓以校正值為幅度提高到最 小允許的緊急軌壓。所述"信號偏差值"在此例如可以是所述傳感器信號本身的偏差和/或 從中得到的壓力值的偏差。
[0019] 在此并且接下來主要參照正好兩個信號路徑來對根據(jù)本發(fā)明的方法進行描述，但 是所述根據(jù)本發(fā)明的方法原則上也適合于更大數(shù)目的信號路徑。在這種情況下，針對兩個 以上、特別是各兩個信號路徑來求得信號偏差值、校正值等等。如所解釋的那樣，可以正好 使用兩個信號路徑，其中而后例如將所述信號偏差值確定為所述傳感器信號之間的或者從 中推導出來的壓力值之間的差額，并且將一半的差額用作校正值。
[0020] 機動車的根據(jù)本發(fā)明的共軌系統(tǒng)為了實施所述方法而設有相應的機構(gòu)。特別地， 這樣的共軌系統(tǒng)具有控制器，該控制器被設立用于實施所解釋的方法。
[0021] 機動車的根據(jù)本發(fā)明的計算單元、例如控制器尤其在程序技術(shù)上被設立用于實施 根據(jù)本發(fā)明的方法。
[0022] 以軟件的形式來實施所述方法也是有利的，因為這引起的成本特別低，特別是如 果所設計的控制器還被用于其他的任務并且因此本來就存在。合適的、用于提供計算機程 序的數(shù)據(jù)載體特別地是光盤、硬盤、閃存、EEPR0M、⑶-ROM、DVD以及其他等等。也可以通過 計