带有喷入量控制的内燃机制造技术

一种内燃机，带有调节设备、至少一个燃烧空间、至少一个可通过调节设备经由促动器操控信号来调节的喷射器，所述喷射器用于将液态燃料喷入到至少一个燃烧空间中，其中，在调节设备中储存有算法，所述算法获得促动器操控信号(

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有喷入量控制的内燃机
本专利技术涉及一种带有权利要求1的前序部分的特征的内燃机和一种带有权利要求11或12的前序部分的特征的方法。
技术介绍
这种类型的内燃机和这种类型的用于获取喷入持续时间的方法源自文件DE102009056381A1。在现有技术中有问题的是，喷射器所使用的调节不保证所喷入的液态燃料量在喷射器的使用寿命上的足够的精度。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供一种内燃机和一种方法，在其中，可以进行尤其在喷射器的使用寿命上带有所喷入的液态燃料量的足够精度的喷射器的调节。该任务通过带有权利要求1的特征的内燃机和带有权利要求11或12的特征的方法解决。本专利技术的有利的实施方式在从属权利要求中限定。作为针对液态燃料的示例提及柴油。其也可为重油或有自点燃能力的其他燃料。通过在调节设备中储存有如下算法，所述算法获得至少促动器操控信号作为输入参量并且经由喷射器模型计算经由喷射器的分发开口(Ausbringöffnung)所分发的液态燃料(例如柴油)质量，并且将借助于喷射器模型所计算的质量与液态燃料质量的期望的额定值比较，并且取决于比较结果使促动器操控信号不变或对其进行修正，可行的是，在喷射器的整个使用寿命上精准地调节液态燃料质量。由此，可以总是在针对有害物质排放的允许的极限内工作。所述算法基于促动器操控信号估计所喷入的液态燃料的质量。本专利技术于是从通过所述算法计算的所喷入的燃料的质量出发，并且将这个值与期望的额定值比较。在有偏差时可以立刻(例如在10毫秒内)进行修正。代替所喷入的燃料的质量自然也可以计算容积或对于所喷入的燃料的确定质量而言有特征性的其他参量。在使用“质量”这一概念时，所有这些可能性都包含在本公开内容中。根据本专利技术，喷射器至少具有：-与内燃机的共轨(Common-Rail)连接的输入存储腔室-与输入存储腔室连接的用于液态燃料的存储腔室-与存储腔室连接的在针座之上的容积-一方面与存储腔室且另一方面与流出线路(Ablaufleitung)连接的连接容积，-可通过针封闭的且与在针座之上的容积连接的用于液态燃料的分发开口-可借助于促动器操控信号来操控的促动器、优选地螺线管阀(Solenoidventil)，用于打开所述针-优选地一方面与存储腔室且另一方面与连接容积连接的控制腔室根据本专利技术，喷射器模型至少(优选地不超过地)包含：-输入存储腔室、存储腔室、在针座之上的容积和连接容积以及如有可能控制腔室中的压力进程-在输入存储腔室、存储腔室、在针座之上的容积和连接容积以及如有可能控制腔室之间的质量流率-所述针的、优选地相对于针座的位置-所述针的促动器的动力学(Dynamik，有时也称为动态性能)、优选地螺线管阀的动力学。由此在内燃机的电子控制单元ECU(ElectronicControlUnit)中获得实时地起作用的调节，所述调节足够精确以调节所喷入的液态燃料量。优选地设置有至少一个传感器，通过所述传感器可测量至少一个喷射器的至少一个测量参量，其中，所述传感器与调节设备处于信号连接中或可带到信号连接中。在这种情况下，所述算法可以在考虑至少一个测量参量的情况下经由喷射器模型计算经由喷射器的分发开口所分发的液态燃料质量。自然也可行的是，使用多个测量参量用于估计所分发的液态燃料质量。优选地设置成，所述算法具有预先控制(Vorsteuerung)，所述预先控制由液态燃料质量的期望的额定值计算用于针对喷入持续时间的促动器操控信号的预先控制指令(也被称为“预先控制信号”)。所述预先控制保证快速的系统响应，因为所述预先控制以这样的喷入持续时间操控喷射器，就像不存在喷射器变化。所述预先控制例如使用喷射器特征曲线(所述喷射器特征曲线例如在构造为螺线管阀的促动器的情况下说明关于喷入质量或喷入容积的通电持续时间)或倒置的喷射器模型，以将待喷入的液态燃料质量的额定值转变成针对喷入持续时间的预先控制指令。在构造带有预先控制的调节设备时可以特别优选地设置成，算法具有反馈回路，该反馈回路在考虑由预先控制计算的针对喷入持续时间的预先控制指令和至少一个测量参量的情况下借助于喷射器模型计算经由喷射器的分发开口所喷入的液态燃料质量，并且如有可能(在存在偏差时)修正由所述预先控制计算的针对喷入持续时间的额定值。反馈回路被用以修正所述预先控制的(由于制造变化、损耗等所产生的)不准确性，所述不准确性引起喷射器漂移。优选地，所述算法具有观测器(Beobachter)，所述观测器在使用喷射器模型的情况下且取决于所述至少一个测量参量和至少一个促动器操控信号估计所喷入的液态燃料质量。因此对于反馈回路不需要实际测量所喷入的液态燃料质量。无关于是否设置有反馈回路，由观测器估计的所喷入的液态燃料质量可以被使用在所述预先控制中，以改善促动器操控信号。观测器的不同的可行的构造方案对于本领域专业人员由文献已知(例如Luenberger观测器(Luenberger-Beobachter)、Kalman过滤器(Kalman-Filter)、“滑动模态(SlidingMode)”观测器等)。观测器也可以用于，借助于喷射器模型考虑喷射器的、在喷射器的使用寿命上(例如由于老化或磨损)改变的状态，用于改善预先控制信号和/或促动器操控信号。原则上可行的是，基于针对所喷入的液态燃料质量的额定值和基于由观测器估计的液态燃料质量计算促动器操控信号。因此获得自适应的、由观测器修改的预先控制信号。即，在这种情况下，调节不是两部分地构建，带有预先控制和修正预先控制信号的反馈回路。所述针通常逆着打开方向通过弹簧来预紧。也可以设置有在没有控制腔室的情况下也行的喷射器，例如如下喷射器，在所述喷射器的情况下，所述针通过压电元件来操控。至少一个测量参量可例如从如下参量或由其构成的组合中选出：-内燃机的共轨中的压力-喷射器的输入存储腔室中的压力-喷射器的控制腔室中的压力-针从针座处抬起的开始调节设备可构造成用于，在内燃机的每个燃烧循环或所选出的燃烧循环期间实施所述算法，并且在有偏差时在该燃烧循环期间修正促动器操控信号。备选地，调节设备可以构造成用于，在内燃机的每个燃烧循环或所选出的燃烧循环期间实施所述算法，并且在有偏差时在随后的燃烧循环中的一个中、优选地在直接地随后的燃烧循环中修正促动器操控信号。相对于上面提及的实施方式中的一个备选地或附加地，调节设备可以构造成用于，在内燃机的每个燃烧循环或所选出的燃烧循环期间实施所述算法，且静态地评价所出现的偏差，并且取决于静态的评价针对该燃烧循环或随后的燃烧循环中的一个进行修正。对于本专利技术不一定需要直接地测量所喷入的液态燃料质量。也不需要，直接地由至少一个测量参量推断出实际所喷入的液态燃料质量。本专利技术优选地可以在用于海事应用或移动式应用如所谓的“非道路移动机械(NRMM)”的固定式内燃机(优选地分别作为往复活塞式发动机)中使用。内燃机可以用作为机械驱动器，例如用于运行压缩机设施或与发电机耦联成发电机组用于生成电能。内燃机可以具有至少一个气体供应装置，用于将气态燃料供应到至少一个燃烧空间，并且内燃机可以构造为双燃料内燃机。双燃料内燃机典型地在两个运行模式下运行。在此，区分为带有主要为液态燃料供应的运行模式(简称“液态运行”；在使用柴油作为液态燃料的情况下称为“柴油运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机，带有：‑ 调节设备‑ 至少一个燃烧空间‑ 至少一个可通过所述调节设备经由促动器操控信号来调节的喷射器，用于将液态燃料喷入到所述至少一个燃烧空间中，其中，所述至少一个喷射器具有可通过针(6)来封闭的用于所述液态燃料的分发开口，其特征在于，在所述调节设备中储存有算法，所述算法获得至少所述促动器操控信号(

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.04 EP 15192919.71.一种内燃机，带有：-调节设备-至少一个燃烧空间-至少一个可通过所述调节设备经由促动器操控信号来调节的喷射器，用于将液态燃料喷入到所述至少一个燃烧空间中，其中，所述至少一个喷射器具有可通过针(6)来封闭的用于所述液态燃料的分发开口，其特征在于，在所述调节设备中储存有算法，所述算法获得至少所述促动器操控信号()作为输入参量并且经由喷射器模型计算经由所述喷射器的分发开口所分发的液态燃料质量，并且将借助于所述喷射器模型所计算的质量与所述液态燃料质量的期望的额定值()比较，并且取决于比较结果使所述促动器操控信号()不变或对其进行修正以及所述喷射器至少具有：-与所述内燃机的共轨连接的输入存储腔室(1)-与所述输入存储腔室(1)连接的用于液态燃料的存储腔室(3)-与所述存储腔室(3)连接的在针座之上的容积(4)-一方面与所述存储腔室(3)且另一方面与流出线路连接的连接容积(5)，-可通过针(6)封闭的且与在针座之上的所述容积连接的用于液态燃料的分发开口-可借助于所述促动器操控信号来操控的促动器、优选地螺线管阀，用于打开所述针(6)-优选地一方面与所述存储腔室(3)且另一方面与所述连接容积(5)连接的控制腔室(2)，并且所述喷射器模型至少包含：-所述输入存储腔室(1)、所述存储腔室(3)、在针座之上的所述容积和所述连接容积(5)以及如有可能所述控制腔室(2)中的压力进程(,,,,)-在所述输入存储腔室(1)、所述存储腔室(3)、在针座之上的所述容积(4)和所述连接容积(5)以及如有可能所述控制腔室(2)之间的质量流率()-所述针(6)的、优选地相对于所述针座的位置(z)-所述针(6)的促动器的动力学、优选地螺线管阀的动力学。2.根据权利要求1所述的内燃机，其中，所述算法具有预先控制(FF)，所述预先控制从所述液态燃料质量的期望的额定值()中计算用于所述促动器操控信号()的针对喷入持续时间的预先控制信号()。3.根据前述权利要求中至少一项所述的内燃机，其中，设置有至少一个传感器，通过所述传感器可测量所述至少一个喷射器的至少一个测量参量(y)，其中，所述传感器与所述调节设备处于信号连接中或可带到信号连接中。4.根据权利要求3所述的内燃机，其中，所述算法具有反馈回路(FB)，所述反馈回路在考虑由所述预先控制计算的针对所述喷入持续时间的促动器操控信号()和所述至少一个测量参量(y)的情况下借助于所述喷射器模型计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：M萨特里亚，D因霍夫，R伯格迈尔，
申请(专利权)人：GE延巴赫两合无限公司，
类型：发明
国别省市：奥地利,AT