对用于触发具有多种喷射方式的发动机系统中的喷射阀的适配值进行调整的方法和装置

摘要

本发明涉及一种用来对用于适配内燃机（2）的燃料喷射量的适配值进行调整的方法，燃料能通过两种喷射方式的混合运行输送至所述内燃机，其中用于适配第一喷射量数据的第一适配值和用于适配第二喷射量数据的第二适配值被调整，所述内燃机（2）根据所述第一喷射量数据以第一喷射方式运行，并且所述内燃机（2）根据所述第二喷射量数据以第二喷射方式运行，其中所述适配值分别在所限定的不重叠的且取决于运行状态的适配范围内被调整，其中所述适配范围中的至少一个包括运行状态，在所述运行状态中燃料通过所述两种喷射方式输送至内燃机（2）。

说明书

技术领域

本发明涉及具有内燃机的发动机系统，在所述内燃机中燃料可通过多个喷射阀、特别是通过进气管喷射和直接喷射输送至汽缸。

背景技术

在其中不但能实现进气管喷射而且能实现直接喷射的组合喷射系统的内燃机中，需要对为此设置的喷射阀的触发进行适配。所述适配以下述方式实现：喷射阀能够被如此触发，使得喷射出通过喷射量数据预先确定的燃料量。所述适配通常在一种运行状态下进行，在该运行状态下喷射或者完全通过进气管实现或者完全作为直接喷射实现。为此，适配范围被预先确定，所述适配范围限定了用于内燃机的运行状态的范围，其中允许对适配值进行调整，而待喷射的燃料量以所述适配值来加载。然而，即使当内燃机的当前运行状态在适配范围之外时，然而算出的适配值在计算燃料量时总是被包括在内。

由于构件公差和老化，用于适配的适配值必须被规则性地或在预先确定的时刻被调整。对适配值的校正调整根据上述方法仅在下述情况下发生：相关的喷射或者完全通过进气管实现或者完全作为直接喷射实现。如果要在任意时刻进行适配，则为此必须调整运行状态，从而该运行状态在适配范围内。特别地，运行状态如此被改变，使得内燃机几乎完全在该运行方式中运行，而适配值将针对该运行方式被调整。然而这引起了：必须离开内燃机的本身最佳运行状态，该最佳运行状态以可能的方式预先设定进气管喷射和直接喷射的组合使用。这是不利的，尤其对燃料消耗、废气构成和运行状况而言更是如此，例如通过内燃机的爆震表现出来。

因此，本发明的目的是提供一种改进的方法和装置，所述方法和装置用于对在具有组合的进气管喷射和直接喷射的内燃机中的喷射阀的触发进行适配，其中特别是为了对适配值进行调整，向一种喷射方式的完全转换可以停止。

发明内容

该目的通过根据权利要求1所述的用来对用于燃料喷射量的适配值（Adaptionswert）进行调整的方法、根据并列权利要求所述的用于对喷射量数据进行适配以便控制将燃料喷射到内燃机中的方法、控制装置、发动机系统以及计算机程序产品来实现。

其它有利的设计方案在从属权利要求中给出。

根据第一个方面，提供一种用来对用于适配内燃机的燃料喷射量的适配值进行调整的方法，燃料可通过两种喷射方式的混合运行输送至所述内燃机。用于适配第一喷射量数据的第一适配值和用于适配第二喷射量数据的第二适配值被调整，所述内燃机根据所述第一喷射量数据以第一喷射方式运行，并且所述内燃机根据所述第二喷射量数据以第二喷射方式运行，其中所述适配值分别在所限定的不重叠的且取决于运行状态的适配范围内被调整，其中所述适配范围中的至少一个包括多个运行状态，在所述运行状态下燃料在所述混合运行中通过所述两种喷射方式输送至所述内燃机。

前述本发明的一种构思在于，用于触发具有多种喷射方式的内燃机中的相关的喷射阀的适配值的调整在下述情况下执行：内燃机的运行状态在预先确定的适配范围内。这在不考虑内燃机是否处于混合运行中的情况下实现。

此外，所述第一喷射方式可相应于进气管喷射，并且所述第二喷射方式可相应于直接喷射，其中所述第一适配值的调整在多个运行状态下执行，在所述运行状态下燃料不仅通过进气管喷射而且通过直接喷射输送至所述内燃机。

根据一种实施方式，所述第二适配值的调整在多个运行状态下执行，在所述运行状态下大于60％、70％、80％、90％或95％的燃料通过直接喷射输送至所述内燃机。

可以规定，各个适配值的调整通过下述方式实现：计算用于相关的喷射方式的当前适配值，并且事先计算的用于相关的喷射方式的适配值通过下述方式来调整：先前的适配值被加载上计算出的用于相关的喷射方式的适配值，所述计算出的适配值通过加权因数被加权。

根据另一个方面，提供一种用于适配第一喷射量数据和第二喷射量数据以控制将燃料喷射到内燃机中的方法，燃料可通过两种喷射方式的混合运行输送至所述内燃机。分配比例根据运行点来提供，其中预先确定的总燃料量根据用于计算第一喷射量数据和第二喷射量数据的分配比例来分配，该总燃料量要被提供用于内燃机的汽缸中的燃烧，其中所述第一喷射量数据和第二喷射量数据根据第一或第二适配值、特别是通过求和或求积来计算，所述第一或第二适配值通过上述方法来调整。

此外，适配值偏差可被调整，其中所述适配值偏差根据分配比例来分配并且被用于计算相应的喷射量数据。

根据另一种实施方式，进气管适配值偏差和直接喷射适配值偏差可被调整，相应的喷射量数据被加载上所述进气管适配值偏差和直接喷射适配值偏差。

此外，进气管适配值偏差和直接喷射适配值偏差可被调整，分别被加载上分配比例。

根据另一个方面，提供一种用来对用于内燃机的燃料喷射量的适配值进行调整的控制装置，燃料可通过两种喷射方式的混合运行输送至所述内燃机，其中所述控制装置被设置成：对用于适配第一喷射量数据以便以第一喷射方式运行所述内燃机的第一适配值和用于适配第二喷射量数据以便以第二喷射方式运行所述内燃机的第二适配值进行调整，并且所述控制装置还被设置成：在所限定的不重叠的且取决于运行状态的适配范围内分别调整所述适配值，其中所述适配范围中的至少一个包括多个运行状态，在所述运行状态下燃料通过所述两种喷射方式输送至所述内燃机。

根据另一个方面，提供一种发动机系统。该发动机系统包括：内燃机和上述控制装置。

根据另一个方面，提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括程序编码，当所述程序编码在数据处理单元上被执行时，所述程序编码执行上述方法。

附图说明

下面参照附图来详细描述优选的实施方式。附图示出了：

图1示出了具有内燃机的发动机系统的示意图，该内燃机可通过两种喷射方式来运行；

图2示出了用于描述在确定用于各个喷射方式的喷射量时考虑适配值的功能框图；

图3示出了适配范围的视图，在所述适配范围中需要进行对用于进气管喷射和直接喷射的相应适配值的调整；以及

图4示出了用于描述在确定各个喷射方式的喷射量时考虑适配值的另一个功能框图。

具体实施方式

图1示出了具有内燃机2的发动机系统1，该内燃机包括具有相应燃烧室的四个汽缸3。空气通过在通至汽缸燃烧室的进气口处相应的进气阀7控制地经由空气输送系统4输送给汽缸3。燃烧废气通过相应的排气阀（未图示）和排气管段5从汽缸3的燃烧室排放出去。

在空气输送系统4中设置有节气门6，节气门控制进入到汽缸3中的空气流、即空气量。在空气输送系统4介于节气门6与汽缸3的进气阀7之间的区域中设置有进气管8。在进气管8中设置有喷射阀9，以便在内燃机2运行时利用进气管喷射来喷射燃料。此外，汽缸3还设置有直接喷射阀10，以便直接将燃料喷射到汽缸3中。在备选实施方式中，可为汽缸3中的每一个都设置一进气管喷射阀。所述进气管喷射阀可分别设置在进气管8与相应的进气阀7之间的各个输送管道内。

发动机系统1还包括控制装置15，该控制装置控制喷射阀9、10、进气阀7和排气阀的功能、节气门6以及发动机系统1的其它操纵机构（Stellgeber），以便按照预先规定运行内燃机2。

控制装置15根据内燃机的运行点、例如根据发动机转速n和/或负载M来触发通过喷射阀9、10进行的燃料喷射。喷射阀9、10的控制量值是喷射量数据，该喷射量数据在用于喷射阀9、10的相应的触发单元中被转换成对应量燃料的喷射。特别是，喷射持续时间通过所述喷射量数据来确定。

图2示意性地示出了功能框图，该图描绘了喷射量数据是如何计算的。在喷射量框21中，根据预先确定的驾驶员期望力矩FWM和运行点来计算总喷射量r_K，该运行点例如通过发动机转速n和发动机负载M来规定。该总喷射量相应于燃料量数据，其为了进行燃烧而应喷射到汽缸中，以便提供期望转矩。备选地，可通过总喷射量来提供期望的空燃比（拉姆达Lambda）。

为了计算用于进气管喷射的进气管喷射量数据r_KSaugrohr，总喷射量r_K被加载上、在本实施例中在第一乘法框23中被乘以预先确定的进气管适配值fra_PFI。如此计算出的乘积在第一加法项24中被加上进气管适配值偏差ora_PFI。然后，所得出的和在第二乘法框25中被乘以分配比例R，以便得出进气管喷射量数据r_KSaugrohr，该进气管喷射量数据r_KSaugrohr在进气管喷射阀触发单元26中被转换为用于进气管喷射阀9的适合的触发。

类似地，为了计算用于直接喷射的直接喷射－喷射量数据r_KDirekt，总喷射量r_K被加载上、在本实施例中在第三乘法框27中被乘以预先确定的直接喷射适配值fra_DI。如此计算出的乘积在第二加法项28中被加上直接喷射适配值偏差ora_DI。该直接喷射适配值偏差ora_DI可通过另一方法计算，该方法例如基于对直接喷射阀10的操纵机构中的电压和电流变化的分析。这种方法由现有技术已知，因而此处不再对其作进一步描述。

然后，所得出的和在第四乘法框29中被乘以分配比例1－R，以便得出直接喷射－喷射量数据r_KDirekt，该直接喷射－喷射量数据r_KDirekt在直接喷射触发单元30中被转换为用于直接喷射阀10的适合的触发。

进气管喷射阀触发单元26和直接喷射触发单元30可设置在控制装置15中。进气管适配值偏差ora_PFI、直接喷射适配值偏差ora_DI、进气管适配值fra_PFI、直接喷射适配值fra_DI和分配比例R由适配值框22根据内燃机的运行点和/或根据预先确定或获知的组合特征曲线或者根据预先确定或获知的函数来预先确定，所述运行点可通过发动机转速n和/或发动机负载M来确定。

由适配函数框22提供的分配比例R取决于运行状态地、即例如取决于内燃机的转速和/或负载地说明：总喷射量r_K应该如何被分配给单个喷射方式。例如，可以通过下述方式来确定进气管喷射量数据r_KSaugrohr：被加载上进气管适配值偏差ora_PFI的适配的总喷射量乘以分配比例R，而为了获得直接喷射－喷射量数据r_KDirekt，被加载上直接喷射适配值偏差ora_DI的适配的总喷射量被加载上相反的分配比例1－R。该相反的分配比例1－R由1与分配比例R之间的差得出，该差值在差值框31中得出。

为了调整如此得到的喷射量数据r_KSaugrohr、r_KDirekt，预先设定适配值fra_PFI（用于进气管喷射量r_KSaugrohr）和fra_DI（用于直接喷射量r_KDirekt）。适配值fra_PFI、fra_DI可能根据运行点（转速n、转矩M）由适配值框22来提供。直接喷射适配值偏差ora_DI和直接喷射适配值fra_DI以及进气管适配值偏差ora_PFI和进气管适配值fra_PFI被存储在适配值框22中。适配的进气管喷射量数据r_KSaugrohr基本上按照下列等式由总喷射量r_K得出：

。

类似地，适配的直接喷射量r_KDirekt按照下列等式由总喷射量r_K得出：

。

当存在确定的运行点时，在适配框22中对适配值进行调整。为了考虑构件的公差和老化，这种调整是必须进行的。迄今为止已为此规定，在几乎完全执行进气管喷射时进行用于进气管喷射量数据的适配值的调整并且在几乎完全执行直接喷射时进行直接喷射量数据的适配，而所提出的方法提出：一旦存在位于预先确定的适配范围内的运行状态，则在适配框22中进行适配值的调整。在此，该运行状态也可配属于混合运行，内燃机在该混合运行状态中运行。例如，当分配比率R预设了明显高于直接喷射份额的进气管喷射份额时、例如当分配比例R≥70％、≥80％或≥90％时，则可进行进气管适配值的调整。

此外，仅在下述情况时进行进气管适配值fra_PFI的适配：距运行点存在足够的距离，在所述运行点处可进行直接喷射适配值偏差ora_DI或进气管适配值偏差ora_PFI的适配。

适配值可通过各种方式计算。在最简单的情况下，空燃比以拉姆达值形式来测量并且由与适配值的预先确定的额定值的偏差来计算。备选地，在特定运行状态下，喷射量被提高或降低并且因此对引起的对内燃机转速的反应进行分析。通常情况下执行适配值的调整，从而使适配值不会产生骤变。更确切地，每次重新计算出的适配值被加权并且通过求和或求积而应用于使现有的适配值更新。以此方式，可减小计算出的适配值的单个偏差值的影响。

例如图3示出了适配范围，在所述适配范围内进行适配，在此相应的范围被描绘成白色。可以看出，进气管适配值fra_PFI在一个适配范围内被调整，在该适配范围内定义适配范围的运行点预先设定分配比例R，在所述运行点处不但进行进气管喷射而且还进行直接喷射。此外还预设了，在运行范围内进行直接喷射适配值的调整，在所述范围内－通过分配比例R预先确定－主要进行直接喷射。

实际上，适配值的调整如此进行，使得仅同时调整一适配值。为此，所述适配范围被如此限定，使得用于适配值fra_PFI、fra_DI和适配值偏差ora_PFI、ora_DI的这些适配范围不重叠。

根据一种备选实施方式，可在乘以相应的分配比例之后考虑适配值偏差ora_PFI、ora_DI而得出进气管喷射量r_KSaugrohr和直接喷射量r_KDirekt，正如图4的功能框图示出的那样。可以看出，为此实际上框25、24和28、29的布置被互换。