用于确定机动车喷射系统中流体喷射量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种在借助于机动车的喷射系统实施的喷射过程中确定流体的喷射量的方法，其中流体通过管路系统输送到喷射元件，具有以下步骤：‑利用第一压力传感器的输出信号确定由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间；‑形成在由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间与喷射过程开始的时间之间的时间差；‑利用所形成的时间差确定管路系统中流体的传播速度；‑使用传播速度确定管路系统的刚度，和‑使用管路系统的所确定的刚度来确定流体的喷射量。

A Method and Device for Determining Fluid Injection Quantity in Motor Vehicle Injection System

The present invention relates to a method for determining the amount of fluid injected during the injection process by means of the injection system of a motor vehicle, in which the fluid is conveyed to the injection element through a pipeline system, and has the following steps: (1) determining the time when the maximum pressure gradient caused by the injection process occurs by using the output signal of the first pressure sensor; (2) forming the pressure caused by the injection process. The time difference between the time when the maximum force gradient occurs and the time when the injection process begins;

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定机动车喷射系统中流体喷射量的方法和装置
本专利技术涉及一种用于确定机动车喷射系统中流体喷射量的方法和装置。
对于确定机动车的额定燃料喷射量而言的一个重要参数是所要求的扭矩。所要求的扭矩取决于驾驶员愿望并且由传感器确定，传感器的输出信号包含有关油门踏板瞬时位置的信息。用于确定额定燃料喷射量的其他重要参数例如包括：瞬时转速、瞬时行驶速度、瞬时发动机负载和瞬时发动机温度。通过一个控制器来确定额定燃料喷射量，向该控制器提供有关上述参数和其他参数的信息。在机动车辆的运行过程中，重要的是要获得关于在喷射过程中实际喷射的燃料量的信息。在所谓的SCR催化器系统和MPI喷射系统（多点喷射系统）中，也重要的是要获得关于在喷射过程中实际喷射的流体量的信息。
技术实现思路
本专利技术的任务是，提供用于确定在机动车喷射系统中的流体喷射量的改进方法和改进装置。该任务通过具有在权利要求1中描述的特征的方法来解决。从属权利要求中描述了本专利技术的有利的实施方式和改型方案。权利要求11的对象是用于确定在机动车的喷射系统中的流体喷射量的装置。在根据本专利技术的、用于确定机动车的喷射系统中的流体喷射量的方法中——其中流体通过管路系统被输送到喷射元件，在第一使用压力传感器的输出信号的情况下确定由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间；形成在由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间与喷射过程开始时间之间的时间差；在利用所形成的时间差的情况下确定流体在管路系统中的传播速度；在利用所述传播速度的情况下确定管路系统的刚度，和在利用所确定的管路系统的刚度的情况下确定流体喷射量。通过这种方法以有利的方式实现了：在确定被喷射的流体量时，考虑管路系统在运行过程中例如由于系统中的温度变化或空气含量变化而变化的整体刚度。由此，在喷射系统运行期间，在随后确定额定喷射量的新值时，控制器可以考虑管路系统的瞬时整体刚度。这使得在车载诊断的基础上，流体的额定喷射量能够更好地适应机动车的瞬时运行条件，例如适应瞬时驾驶员期望。附图说明本专利技术的其他有利特征将从下文中的、借助于附图的示例性阐述中产生。在附图中：图1示出了用于确定在机动车喷射系统中流体喷射量的装置的方框图，图2示出了图1所示的管路在喷射过程开始之后在管路起点区域的压力变化曲线图，图3示出了图1所示的管路在喷射过程开始之后在管路终点区域的压力变化曲线图，图4示出在基于模拟的方法中在根据本专利技术的方法中在存在柔性管路时以及在存在钢管路时所确定的喷射燃料量与流体的空气含量的关系，以及图5示出了当存在柔性管路和钢管路时，刚度与流体中空气含量的关系。具体实施方式图1示出了用于确定机动车喷射系统中的流体喷射量的装置的方框图。例如，该喷射系统是SCR催化器喷射系统，其中尿素溶液通过管路系统从用作流体源的输送泵供应到用作流体接收器（Fluidsenke）的喷射阀，通过该喷射阀在运行期间将尿素溶液喷射到机动车的排气系统中。所示装置具有作为管路系统的管路1，通过该管路，由输送泵2提供的尿素溶液被供给至喷射阀3。输送泵2由控制单元4借助于控制信号s1进行操控，喷射阀3借助于控制信号s2进行操控。在管路1的管路终点区域中设置的是压力传感器S1，用于测量管路终点区域中的压力，并将配属的传感器信号p1提供给控制单元4。在管路起点区域中提供另一个压力传感器S2，用于测量管路起点区域中的压力，并向控制单元4提供配属的传感器信号p2。控制单元4被构造用于，在使用存储在存储器中的工作程序的情况下，在使用上述关于在管路起点处和管路终点处的压力的信息的情况下，在使用关于机动车的其他参数的信息的情况下和在使用所存储的特征数据的情况下，确定上述控制信号s1（针对流体源2）和s2（针对流体接收器3），并且此外用于确定在喷射过程中喷射的流体量Vinj。借助于控制单元4在喷射过程中所喷射的流体量的确定如下地进行：在第一步骤ST1中，在使用由压力传感器S1确定的压力信号p1的情况下，检测喷射过程开始的时间t1。作为替代方案，这个时间t1也可由控制单元4提供，该控制单元被设计用于控制整个喷射过程。在此之后，在第二步骤ST2中，在使用压力传感器S2确定的压力信号p2的情况下，确定由喷射过程导致的压力梯度的最大值出现的时间。为此，控制单元4由时间上相继的压力信号p2形成差分信号，并确定这些差分信号的最大值以及出现该最大差分信号的时间t2，该时间t2对应于管路1的入口区域中的最大压力梯度。在此之后，在步骤ST3中，根据以下关系确定时间差∆t：∆t=t2–t1。此时间差是由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间t2与喷射过程开始的时间t1之间的时间差。在随后的步骤ST4中，根据以下关系，在使用所述时间差∆t的情况下，确定管路系统中流体的传播速度cSystem：cSystem=l/∆t，其中，l是第一管路的长度。在此之后，如果需要，在步骤ST5中，根据以下关系确定固有频率fSystem：fSystem=cSystem/2∙l。在随后的步骤ST6中，管路系统的刚度如此进行确定：ESystem=cSystem2∙ϱ，其中，ϱ为流体密度。该流体密度是从存储器中获得的，在该存储器中对于大量的传播速度分别存储了配属的密度值。在此之后，在步骤ST7中，由喷射过程引起的压力降∆p如下进行确定：∆p=p1–p3，其中，p3是通过压力传感器S2确定的、在管路起点区域中压力，并且p3在由喷射过程引起的压力振荡衰减后被确定。这种由喷射过程引起的压力振荡的衰减在喷射过程开始后的短时间之后发生，使得在系统运行中在随后的喷射过程开始之前很久就可以进行喷射量确定。因此，能够对所确定的喷射量与额定喷射量的可能存在的偏差作出快速反应，从而使得在随后的喷射过程中，实际喷射量与额定喷射量的偏差可以迅速减小。在步骤ST8中，根据以下关系式，从该压力降∆p中确定由喷射过程导致的流体体积减少量，该减少量与待确定的喷射量一致：Vinj=∆VSystem=(Vtotal∙∆p)/ESystem，其中Vtotal是管路系统的总容量。通过以下关系式在步骤ST9中最终确定流体的喷射质量minj：minj=Vinj∙ϱ。因此，通过上述方程描述的方法实现了，在使用管路起点和终点处的所测量的压力信号、关于喷射过程的开始和流体密度的知识的情况下，确定在喷射过程中喷射的流体量Vinj，其中使用所测量的压力值来形成喷射过程开始时间与由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现时间之间的时间差。所形成的时间差用于确定流体在管路系统中的传播速度。在利用流体在管路系统中的传播速度的情况下，确定管路系统的刚度。流体的喷射量最终可以使用所确定的管路系统的刚度来进行确定。此外，喷射的流体质量可以利用流体的密度从所喷射的流体量中确定。通过该方法，以有利的方式实现了：在确定喷射的流体量时，考虑在喷射系统的运行中变化的管路系统刚度，尤其是由于管路系统中的温度波动和空气含量而导致上述变化，并且能够为了生成用于后续喷射过程的控制信号而被考虑。可以在很短的时间内确定所喷射的流体量，因为在由喷射过程引起的压力振荡衰减后，对于上述确定所需的所有信息都已可用。与后续喷射过程的时间间隔在此过程中并不重要。在单次喷射过程中，一旦所述由喷射过程引起的压力振荡被衰减，即本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.在借助于机动车的喷射系统实施的喷射过程中确定流体的喷射量的方法，其中流体通过管路系统输送到喷射元件，具有以下步骤：‑ 利用第一压力传感器（S2）的输出信号（p2）确定由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间（t2）；‑ 形成在由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间（t2）与喷射过程开始的时间（t1）之间的时间差（∆t）；‑ 利用所形成的时间差（∆t）确定管路系统中流体的传播速度（c）；‑ 使用传播速度（c）确定管路系统的刚度（ESystem），和‑ 使用管路系统的所确定的刚度（ESystem）来确定流体的喷射量（Vinj）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.05 DE 102016212263.01.在借助于机动车的喷射系统实施的喷射过程中确定流体的喷射量的方法，其中流体通过管路系统输送到喷射元件，具有以下步骤：-利用第一压力传感器（S2）的输出信号（p2）确定由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间（t2）；-形成在由喷射过程引起的压力梯度的最大值出现的时间（t2）与喷射过程开始的时间（t1）之间的时间差（∆t）；-利用所形成的时间差（∆t）确定管路系统中流体的传播速度（c）；-使用传播速度（c）确定管路系统的刚度（ESystem），和-使用管路系统的所确定的刚度（ESystem）来确定流体的喷射量（Vinj）。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，喷射过程的开始时间（t1）由控制单元（4）预先确定。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用第二压力传感器（S1）的输出信号来确定喷射过程开始的时间（t1）。4.按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述被喷射的流体质量（minj）使用所述被喷射的流体量（Vinj）和所述流体的密度（ϱ）来确定。5.按上述权利要求中...

【专利技术属性】
技术研发人员：D西登贝格，M布兰特，A布克哈特，X格布哈特，A柳巴尔，张宏，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE