用于内燃机的具有量校正的多次喷射的方法和发动机控制器与流程

1.本发明涉及在内燃机中喷射燃料的技术领域。本发明特别是涉及一种用于通过使用机动车辆的内燃机所用的具有磁线圈驱动器的燃料喷射器进行多次喷射来喷射预定的燃料总量的方法。本发明还涉及发动机控制器和计算机程序。


背景技术：

2.在以汽油驱动的发动机中，具有涡轮增压的直喷已成为标准配置。为了进行喷射，使用具有磁驱动器的喷射器，因为这种喷射器是非常成本有利的解决方案。由于排放要求的提高，对喷射系统的要求也在提高。特别是对喷射量精度以及喷射次数的要求都在提高。
3.由于构造原因，磁喷射器具有完全消散线圈磁化所必需的最短暂停时间，例如大约1ms。在暂停时间较短的情况下，由于仍然存在的剩余磁化影响了燃料喷射器的打开行为。如果以已知方式，即基本上通过燃料压力和温度来控制喷射器的通电，则由于剩余磁化的影响，量精度会恶化。


技术实现要素：

4.本发明的任务在于以简单的方式并且尽可能成本有利地在具有短暂停时间的多次喷射中提供高的量精度。
5.该任务通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施方式。
6.根据本发明的第一方面，描述了一种用于通过使用机动车辆的内燃机所用的具有磁线圈驱动器的燃料喷射器进行多次喷射来喷射预定的燃料总量的方法。所描述的方法包括：(a)确定为了通过一系列连续喷射喷射所述燃料总量而每次喷射应当喷射的第一额定喷射量，(b)执行第一子系列连续喷射，其中基于所述第一额定喷射量来操控所述燃料喷射器，(c)确定在第一子系列喷射期间喷射的第一燃料量，(d)确定为了通过第一子系列连续喷射和第二子系列连续喷射来喷射所述燃料总量而在第二子系列连续喷射中每次喷射应当喷射的第二额定喷射量，以及(e)执行第二子系列喷射，其中基于所述第二额定喷射量来操控所述燃料喷射器。
7.所描述的方法基于以下认识：在第一子系列喷射过程中发生的喷射燃料的过量或不足可以通过适配（随后的）第二子系列喷射的每次喷射的额定喷射量来加以补偿，从而在第二子系列喷射结束时总共喷射了所述预定的燃料总量。
8.在该方法开始时确定第一额定喷射量。所述第一额定喷射量对应于每次喷射要喷射的量，因此在理想情况下总体上（通过一个工作循环中的喷射总数）喷射所述预定的燃料总量。然后，实际的喷射过程开始于基于先前确定的每次单独喷射的第一额定喷射量来执行第一子系列连续喷射。换言之，在第一子系列期间操控燃料喷射器，使得每次单独的喷射都应当导致喷射第一额定喷射量。同时，确定（实际）喷射的第一燃料量并用于确定在第二子系列中每次喷射应当喷射的第二额定喷射量，从而总体上（通过第一和第二子系列）喷射
预定的喷射总量。因此，通过适配第二子系列的额定值来校正在第一子系列过程中出现的偏差。
9.根据本发明的实施例，所述第一子系列和所述第二子系列一起构成多次喷射过程，在所述多次喷射过程中两次连续喷射之间的时间间隔相同。
10.换言之，在多次喷射过程中所有连续喷射之间的暂停时间是相同的，也就是说，特别是在第一子系列的最后一次喷射和第二子系列的第一次喷射之间也是相同的。
11.根据本发明的另一实施例，所述时间间隔短到以至于不能完全消散来自前一次喷射的所述磁线圈驱动器的磁化。对于典型的燃料喷射器而言，这特别是意味着所述时间间隔（或所述暂停时间）短于1ms。
12.根据本发明的另一实施例，所述第二子系列包含唯一的喷射。因此在这种情况下，在第一子系列中出现的与额定值的偏差在喷射过程的唯一的喷射、也就是在最后一次喷射中得到补偿。
13.替代地，所述第二子系列包含多次注射。因此在这种情况下，在第一子系列中出现的与额定值的偏差在喷射过程的多次喷射、也就是在最后的喷射（在第一子系列之后）中得到补偿。
14.根据本发明的另一实施例，所述第二额定喷射量等于预定的燃料总量和所确定的第一喷射燃料量之间的差值除以第二子系列中的喷射次数。
15.如果sem2表示第二额定喷射量，gkm表示预定的燃料总量，ekm1表示第一喷射燃料量，n2表示第二子系列中的喷射次数，则可以通过以下公式表示：sem2=(gkm-ekm1)/n2。
16.为了比较，上述第一额定喷射量sem1可以计算如下（其中n1表示第一子系列中的喷射次数）：sem1=gkm/(n1 n2)。
17.根据本发明的另一实施例，确定在第一子系列喷射期间喷射的第一燃料量包括基于在所述磁线圈驱动器中测量的电流变化过程和/或测量的电压变化过程来估计喷射的燃料量。
18.特别地，可以按照本身已知的方式通过分析磁线圈驱动器的线圈中的电流随时间变化过程和/或电压随时间变化过程来确定所述燃料喷射器的打开时间和关闭时间。由此可以确定每次喷射的打开时间以及由此确定每次喷射的喷射持续时间，并且最终可以高精度地估计喷射量。
19.根据本发明的第二方面，描述了一种用于机动车辆的内燃机的发动机控制器。所描述的发动机控制器被设置用于执行根据第一方面或前述实施例之一的方法。
20.所描述的发动机控制器基本上基于与根据第一方面的上述方法相同的思想，并且特别是使得能够在没有附加硬件的情况下简单地实现本发明。
21.根据本发明的第三方面，描述了一种具有计算机可执行指令的计算机程序，所述计算机可执行指令在由处理器执行时被设置为执行根据第一方面或上述实施例之一的方法。
22.在本文献的意义上，这种计算机程序的命名与包含用于控制计算机系统以适当协调系统或方法的工作方式的指令，从而实现与根据本发明的方法相关联的效果的程序元
素、计算机程序产品和/或计算机可读介质的概念同义。
23.所述计算机程序可以以任何合适的编程语言（例如java、c 等）实现为计算机可读指令代码。所述计算机程序可以存储在计算机可读存储介质（cd-rom、dvd、蓝光光盘、可移动盘驱动器、易失性或非易失性存储器、内置存储器/处理器等）上。所述指令代码可以对计算机或其他可编程设备（例如特别是用于机动车辆的发动机的控制设备）进行编程，使得期望的功能得以执行。此外，所述计算机程序可以在诸如互联网的网络中提供，在需要时用户可以从该网络下载所述计算机程序。
24.本发明既可以借助于计算机程序（即软件）也可以借助于一个或多个特殊电路（即以硬件或任何混合形式）实现，即借助于软件组件和硬件组件来实现。
25.需要指出的是，已经参照本发明的不同主题描述了本发明的实施方式。特别地，本发明的一些实施方式是用方法权利要求描述的，而本发明的其他实施方式是用装置权利要求描述的。然而，本领域技术人员在阅读本技术后将立即清楚的是，除非另有明确说明，否则除了属于一种类型发明主题的特征的组合之外，属于不同类型发明主题的特征的任何组合也是可能的。
26.本发明的其他优点和特征由以下对优选实施方式的示例性描述得出。
附图说明
27.图示出了根据本发明实施方式的方法的框图。
具体实施方式
28.需要指出的是，下面描述的实施方式仅代表本发明可能的实施变型的有限选择。
29.图示出了根据本发明示例性实施方式的方法100的框图，该方法100用于通过使用内燃机、特别是机动车辆的汽油发动机所用的具有磁线圈驱动器的燃料喷射器进行多次喷射来喷射预定的燃料总量。
30.首先在110，确定为了总体上喷射预定的燃料总量而在多次喷射过程中每次喷射应当喷射的第一额定喷射量。这特别是可以这样来进行，即将第一额定喷射量确定为预定的燃料总量除以多次喷射过程中的喷射总次数。例如，如果这个总次数等于八，则第一额定喷射量等于预定的燃料总量的八分之一。
31.在120，现在执行第一子系列连续喷射，其中操控燃料喷射器，使得每次喷射都应当喷射先前确定的第一额定喷射量。第一子系列优选地包括所设置的全部喷射的主要部分，例如总共8次喷射中的6次或7次。
32.由于在燃料喷射器的磁线圈驱动器中可能存在剩余磁化，特别是在各个喷射之间的时间间隔（暂停）较短的情况下，因此对燃料喷射器的这种操控可能导致至少在一些喷射中有不同的（特别是更大的）实际喷射量。
33.为了解决这个问题，在130确定在第一子系列喷射期间喷射的第一燃料量，例如通过基于在磁线圈中测量的电流和电压变化过程来确定打开时刻和关闭时刻。
34.在知道迄今为止喷射的燃料量的情况下，在140确定为了在直接跟随第一子系列的第二子系列连续喷射中喷射所需的剩余燃料量而在该第二子系列喷射中每次喷射应当喷射的第二额定喷射量，从而通过第一子系列连续喷射和第二子系列连续喷射总体上喷射
了燃料总量。
35.在150，执行该第二子系列喷射，其中现在基于第二额定喷射量来操控燃料喷射器。
36.应该注意的是，第一和第二子系列喷射直接相互跟随，特别是在两个子系列之间没有额外的暂停。换言之，在整个喷射过程中确定第二额定喷射量。
37.因此，第一子系列和第二子系列一起构成多次喷射过程，在所述多次喷射过程中两次连续喷射之间的时间间隔相同。在此，所述时间间隔特别是短到以至于不能完全消散来自前一次喷射的磁线圈驱动器的磁化。
38.第二子系列喷射包含整个多次喷射过程中的最后一次或多次喷射。
39.在一个实施方式中，在140，第二额定喷射量被计算为预定的燃料总量与所确定的第一喷射燃料量之间的差值除以第二子系列中的喷射次数。
40.在一个实施方式中，在130进行的确定第一子系列喷射期间喷射的第一燃料量包括基于磁线圈驱动器中测量的电流变化过程和/或测量的电压变化过程来估计喷射的燃料量。
41.根据本发明的方法可以直接在发动机控制器中实现，特别是以计算机程序的形式。在此特别有利的是不需要诸如特殊传感器或喷射器的额外硬件，这些硬件会增加系统的总成本。