CN102076947B - 用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法，机动车具有一个共轨喷射系统和一个内燃机。在接通点火装置之后并且在起动内燃机之前，确定和存储分配给燃料预输送泵的、描述它的单个性能的匹配值。在起动内燃机之后，在确定用于预输送泵的控制信号时考虑该存储的匹配值。

Description

用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法

技术领域

本发明涉及一种用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法，机动车具有一个共轨喷射系统和一个内燃机。

背景技术

共轨喷射系统是已知的。在此情况下涉及用于燃烧发动机的喷射系统，其中一个高压泵将燃料升到一个高的压力水平。处于压力下的燃料充满一个管道系统，该管道系统在发动机运行期间始终处于压力下。

这种共轨喷射系统由DE102006023470A1公开。在那里描述的系统具有一个用于输送燃料的高压燃料泵，一个连接在高压燃料泵上的、用于储存相对于共轨喷射系统的环境处于一种喷射压力下的燃料的高压燃料储存器，一个连接在高压燃料存储器上的、用于向至少一个燃烧室输出燃料的喷射器,一个用于相对于共轨喷射系统的环境在处于一种回流压力下将燃料从喷射器引回到高压燃料泵的回流管路和一个用于调节回流压力的调节机构。高压燃料泵在运行中从燃料箱抽吸燃料并且将其压缩到喷射压力。

另一种共轨喷射系统由DE102006026928A1公开。在那里描述的系统包含一个燃料箱,一个高压燃料泵,一个蓄压管道,一个蓄压器,一个喷射器和一个数字控制器。在燃料箱和高压燃料泵之间的输送管道中设置一个体积流调节阀,它由数字控制器经一个体积流调节阀的控制管道进行控制。高压燃料泵具有至少一个挤压器，例如泵缸或柱塞。它在喷射系统运行时提供一个在蓄压管道中施加到喷射器上的与时间相关的喷射压力。

在共轨喷射系统中，常常在使用一个预输送泵下向高压燃料泵提供燃料。该预输送泵一般布置在燃料箱中和/或输入管道中。在此情况下可以涉及一种可以电控制的预输送泵或一种定量输送泵。借助于这种预输送泵将燃料上升到一个压力值,该压力值在使用一个布置在燃料箱和高压燃料泵之间的限压阀下并依据高压燃料泵的入口消耗量被保持恒定。

在实际中，预输送泵具有与制造相关联的批量差异。此外在实践中在相应的机动车的车载电网中出现车载电网电压的波动。这导致在电控制的预输送泵中形成不同的预输送量。这具有缺陷,即高压燃料泵的填充是不同的,其在调节蓄压管压力时会导致问题。此外在电控制的预输送泵情况下必须储存一个补偿该波动范围（波动宽度）的燃料量，也就是说，必须不必要地输送多于所需要的燃料，以避免出现可能的输送不足。

为了避免对高压燃料泵的不同的充填,需要增大调节费用。预先维持一个补偿波动范围的燃料量是与增大的电流需求量和泵的可能的过大尺寸的缺陷相关联的。由此也增大了燃料消耗和相应的机动车的二氧化碳排放。

发明内容

本发明的任务在于避免上述缺陷。

这个任务通过本发明的方法解决。本发明的用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法，该机动车具有一个共轨喷射系统和一个内燃机，和其中，在起动内燃机之后，在确定用于预输送泵的控制信号期间考虑分配给燃料预输送泵的、描述它的个体性能的匹配值，其特征在于,在接通点火装置之后和在起动内燃机之前，确定和存储所述描述燃料预输送泵的个体性能的匹配值。

本发明的优点尤其在于减小了预输送泵的批量制造的偏差对蓄压管压力调节的影响。此外，与现有技术相比，降低了要预先维持的燃料量、使预输送泵的能量需求最小化、减少机动车的燃料消耗以及减少机动车的二氧化碳排放。

以有利的方式也检测燃料过滤器的负载，从而不必再如至今为止那样依据机动车的公里数确定燃料过滤器的更换间隔，而是可以依据燃料过滤器的实际状态来确定其更换间隔。这在许多情况下导致用于更换燃料过滤器的更换间隔比现有技术延长。

附图说明

本发明的其它有利的特性由以下对照附图对本发明的描述中得出。附图中所示：

图1是一个用于描述本发明的实施例的方框图,

图2是一个用于描述按照本发明的方法的流程图，

图3是用于说明在探测泵性能期间控制预输送泵的曲线图和

图4是用于说明依赖于预输送泵的性能（功率）的压力变化的曲线图。

具体实施方式

图1示出了一个用于描述本发明的一个实施例的方框图。所示的装置具有一个燃料箱1, 在使用预输送泵2下燃料经燃料过滤器3和体积流调节阀5从燃料箱被供到高压燃料泵9。预输送泵2可以以电的方式控制并且被施加由控制器14提供的控制信号s1。

燃料在高压燃料泵9中被压缩到一个希望的高的压力水平。

从高压燃料泵9输出的燃料被继续引导到一个蓄压器或蓄压管11中并且从那里借助于由控制器14控制的喷射器13被喷射到机动车的各配属的燃烧室中，这些燃烧室是配属于机动车的内燃机。由控制器14提供的用于喷射器13的控制信号用标记s3,s4,s5和s6表示。借助于连接到蓄压管11上的高压传感器12，在运行期间测量蓄压管中的燃料的实际压力和以实际压力值信号p_ist的形式传达给控制器14。

在燃料过滤器3和体积流调节阀5之间设置一个与燃料管道接触的温度传感器4,借助于它探测燃料的温度并且以实际温度值信号T_ist的形式传给控制器14。

此外设有限压阀6,如果在燃料过滤器3和体积流调节阀5之间的燃料管道中的燃料的压力超过一个取决于高压燃料泵9的消耗量和限压阀5的特性曲线的预定界限值,该限压阀则将燃料引导回流到燃料箱1。

此外设有冲扫阀7和冲扫节流阀8，燃料经这些阀被继续引导到高压燃料泵9并且经高压燃料泵返回到燃料箱1。冲扫阀7和冲扫节流阀8的目的在于保证为泵的机械驱动装置提供用于润滑的燃料。

此外在高压燃料泵9上连接一个压力调节阀10，它将离开高压燃料泵9的、处于高压下的燃料的压力限制在一个预定的最大值上。如果超过该最大值，那么压力调节阀10就打开并且使燃料回流到燃料箱1。

此外，喷射器13经止回阀15也与燃料箱1连接，从而过剩的燃料可以从喷射器13经止回阀15回流到燃料箱1。

为了减小预输送泵2的批量制造的波动和/或车载电网电压的波动对喷射系统的影响，在使用高压传感器12下确定借助于预输送泵2产生的燃料压力。在此情况下，在已经在进行输送的预输送泵2情况下将体积流调节阀置于打开状态下。这导致从燃料箱1输出的燃料充填高压燃料泵9的被打开的缸中并且通过它的预输送压力打开高压燃料泵9的出口阀门。由此在蓄压管11中形成的压力被置于一个对应于预输送压力的压力值上。这个预输送压力借助于高压传感器12测量并且传给控制器14。控制器14评估预输送压力特性曲线由此确定目前的预输送泵的性能并且将匹配值储存在存储器14a中。这些匹配值在喷射系统的正常运行中使用，用于将预输送泵2产生的预输送压力带到一个希望的值上。这是通过在控制器14方面用控制信号s1控制预输送泵2进行的,该控制信号考虑了所述的匹配值。

由此补偿预输送泵,进气阀和限压阀的批量制造波动和减小这些波动对喷射压力调节的影响。这导致燃料预储存量也可以实现为需要的最小量,减少了预输送泵的能量需求量，降低了机动车的燃料消耗并且减少了机动车的二氧化碳的排出。

另一个优点在于，如还要描述的那样，可以检测燃料过滤器的负载,从而在探测到被阻塞的燃料过滤器情况下可以设置一个状态标识"更换燃料过滤器"。用于更换燃料过滤器的间隔由此不必再依据相应的机动车的公里数来确定,而是可以以有利的方式与实际存在的过滤器负载相适配。这大大地延长了许多机动车中的更换间隔。

图2示出了一个用于描述匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法的流程图。在该方法中从以下条件出发，即机动车的燃烧发动机并且由此也包括由燃烧发动机机械地驱动的高压燃料泵都处于非运行状态下，如例如在发动机起动之前不久的情况。

在步骤S1中实施点火装置的接通。通过点火装置的这种接通，激活对控制器14、高压传感器12、高压燃料泵9的高压调节致动器和可电驱动的预输送泵2的供电。

在这种点火装置的接通之后,但是还在发动机起动之前，在步骤S2至S6中，在使用控制器14下，确定预输送泵2的性能（功率）。

此时通过由控制器14用控制信号s1进行的控制，使预输送泵2的性能（功率）在一个从T=0至T=ti的预定的时间内逐步地线性地提高到预输送泵2的最大性能（功率）。在此情况下，在步骤S2中将性能分别提高一个预定的性能增量,在步骤S3中借助于高压传感器12测量蓄压管11中的压力并且将测量的压力值以实际压力值信号p_ist的形式传递给控制器14,在步骤S4中将实际压力值信号+性能值的相应的参数对存储在存储器14a中并且在步骤S5中询问是否已经达到预定的时刻ti。如果不是这种情况，那么返回步骤S2并且将预输送泵的性能增大所述预定的性能增量,借助于高压传感器测量蓄压管中的压力和将测量的实际压力值传递给控制器并且器将实际压力值信号+性能值的参数对储存在存储器14a中。之后再在步骤S5中询问,是否时刻ti已经达到或没有达到。如果不是这种情况，那么重新返回步骤S2。相反，如果达到时刻ti并且由此预输送泵2的性能增大到其最大值，那么该方法跳到步骤S6。

在步骤S6中评估储存的参数对,以便确定为目前的预输送泵单独配置的匹配值,该匹配值也储存在控制器14的存储器14a。在发动机的以后的运行中，在考虑该匹配值下这样地提供用于预输送泵2的控制信号s1,使得预输送泵的批量制造的偏差被补偿并且以要求的预输送压力将燃料经燃料过滤器3和体积流调节器5提输送高压燃料泵9。

在结束对存储的参数对的评估和对匹配值进行了确定并且存储在存储器14a中之后，在步骤S7中起动发动机。在步骤S8中，最后在发动机正常运行下并且由此也在共轨喷射系统的正常运行下，这样地使用存储在存储器14a中的匹配值来确定用于预输送泵2的控制信号s1，使得预输送泵以希望的预输送压力输送燃料。

在图3中说明了如何在接通点火装置之后直到达到时刻t=ti时预输送泵的性能（功率）P逐步地或逐级地、线性地被增大，直到增大到一个最大性能Pmax。

图4说明了依赖于预输送泵2的性能（功率）P的压力升高曲线的形状,其中沿着纵坐标标注预输送压力p和沿着横坐标标注预输送泵的性能（功率）P。

可以看见，压力升高曲线具有转变点或梯度改变部,它们由各个燃料循环回路部件的特性决定。各个不同的燃料循环部件的各单独的影响可以由控制器14依据各瞬时存在的压力水平为相应的燃料循环回路部件进行配置。例如在图4中，限压阀6的打开点位于转变点A处,在此处压力为y bar（巴）和性能（功率）为b Watt（瓦），而点 "离开线性"位于转变点B处,在此处压力为z bar和性能（功率）为c Watt。在控制器中通过评估参数对：实际压力值信号/性能值例如通过梯度计算对这些点或转变点进行检测并且以匹配值的形式存储在存储器14a中。这些匹配值在共轨喷射系统的随后的运行中被用于匹配预输送泵2的批量制造的差异,其中实施对预输送性能增加的特性曲线的偏置量和梯度的匹配调节。

如前已述,被存储的值也可以用于检测燃料过滤器3的负载。因此，上述转变点A和B或所配属的参数值、实际压力值和性能在发动机运行时间期间中被监控。如果在转变点A处性能超过一个可以调整的极限值，那么由控制器14设置一个状态标记"更换燃料过滤器"并且例如使一个在机动车的仪表板中的小警示灯点亮。

前述方法的前提条件是,预输送泵2是可以电的方式控制的预输送泵。

如果与此不同地，存在的是一个定量预输送泵,那么上述方法只能够在有限的程度上应用并且只能够用于过滤器负荷的检测。

因此，在这种情况下，首先接通点火装置，从而激活对控制器14、高压传感器12和高压燃料泵的高压调节致动器的电输送。然后接通预输送泵以及测量并且存储形成的压力值。通过在发动机运行时间上记录下该存储的压力值，将该压力值用于检测燃料过滤器负载量。如果该压力下降到低于一个可以调节的极限值，那么设置标记"更换燃料过滤器"。

Claims (8)

1.用于匹配机动车的燃料预输送泵的性能的方法，机动车具有一个共轨喷射系统和一个内燃机，和其中，在起动内燃机之后，在确定用于预输送泵(2)的控制信号(s1)期间考虑分配给燃料预输送泵的、描述它的个体性能的匹配值，在接通点火装置之后和在起动内燃机之前，确定和存储所述描述燃料预输送泵的个体性能的匹配值, 其特征在于, 在使用高压传感器（12）下确定借助于预输送泵（2）产生的预输送压力，在蓄压管（11）中形成的压力被置于一个对应于预输送压力的压力值上，这个预输送压力借助于高压传感器(12)测量并且传给控制器（14），控制器（14）评估预输送压力特性曲线由此确定目前的预输送泵的性能并且将匹配值储存在存储器（14a）中，这些匹配值在喷射系统的正常运行中使用，用于将预输送泵（2）产生的预输送压力带到一个希望的值上，从而将燃料在该希望的值下供给到高压燃料泵。

2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,借助于燃料预输送泵将燃料从燃料箱(1)泵送到共轨喷射系统的蓄压管(11)中并且借助于压力传感器(12)测量蓄压管(11)中存在的燃料压力。

3.按照权利要求2所述的方法,其特征在于,逐步地线性地提高燃料预输送泵的性能，直到燃料预输送泵的最大性能并且形成参数对，该参数中的一个参数是性能值并且另一个参数是与该性能值配置的实际压力值。

4.按照权利要求3所述的方法,其特征在于,存储该参数对。

5.按照权利要求4所述的方法,其特征在于,该参数对被用于创建为该预输送泵单独配置的压力特性曲线。

6.按照权利要求5所述的方法,其特征在于,在为预输送泵单独配置的压力特性曲线中检测其上出现梯度改变的转变点。

7.按照权利要求6所述的方法,其特征在于,由与这些转变点配属的压力和性能值确定该匹配参数。

8.按照权利要求6或7所述的方法,其特征在于,在一个存储器中非易失地存储与这些转变点配属的压力和性能值,在共轨喷射系统的寿命期间重复地确定压力特性曲线中的转变点和在该存储器中非易失地存储该配属的压力和性能值并且在使用该存储的压力和性能值下确定一个设置在机动车中的燃料过滤器的负载状态。