[发明专利]用于监控高压燃料系统的方法和装置

说明书

现有技术

本发明涉及一种用于监控内燃机的燃料喷射系统中的燃料压力的方法。此外本发明涉及一种用于实施这种方法的计算机程序产品和一种用于监控内燃机的燃料喷射系统中的燃料压力的装置。

从市场上已知共轨燃料系统，在这些系统中，燃料由输送装置输送到燃料蓄压管中即所谓的轨中。在燃料蓄压管上连接多个燃料喷射装置，它们将燃料直接喷射打牌与它们相配置的燃烧室中。燃料蓄压管中的压力由压力传感器探测并且由调节装置调节到可改变的目标压力。喷入内燃机的燃烧室中的燃料喷射量一方面取决于燃料蓄压管中的当前的实际压力和另一方面取决于控制持续时间和与其相关联的燃料喷射装置的喷射持续时间。

由压力传感器提供的信号由于损坏、特定的操作例如在发动机调整的范围中或者明显的漂移而可能是有误差的，这导致，在燃料蓄压管中存在的实际压力与目标压力之间的偏差大于希望的值。由此可以减小燃料系统的部件的耐用性，混合物形成质量会降低并且可以导致实际喷射量与目标喷射量的偏差。因此值得希望的是，在内燃机运行中连续地监控压力传感器的信号的真实性，如例如对于柴油机来说，法规制定者一方也越来越对此提出要求。但是安装两个或者更多个冗余压力传感器，它们的信号被相互比较，则牵涉到高的成本。

DE102008044050A1公开一种用于运行内燃机的方法，其中，首先确定要喷射的测试喷射量。然后以一个第一目标压力和一个与该第一目标压力和要喷射的测试燃料喷射量对应的第一控制持续时间运行内燃机。在此情况下探测一个表征运行状态的、由实际喷射的燃料喷射量影响的参数。接着以一个第二目标压力和与该第二目标压力和测试燃料喷射量对应的第二控制持续时间运行内燃机并且也探测该表征运行状态的参数。如果这两个探测的参数的差大于一个极限值，那么实施一个动作。由于一般在燃料压力和在给定的控制持续时间中喷射的燃料喷射量之间存在一个非线性的关系，因此以这种方式可以确定，是否实际燃料压力例如由于压力传感器故障与目标压力偏离到不允许的程度。

但是在内燃机连续运行中应用该公开的方法要求将燃料压力至少间歇地调整到对于运行来说非最佳的目标值，这不利地影响燃料系统的部件的寿命，混合物形成质量，消耗量和排放。

本发明的公开

按此设置一种用于监控内燃机的燃料喷射系统中的燃料压力的方法。首先调节燃料喷射系统中的一个可预先设定的目标燃料压力。接着在一个时间间隔中实施第一燃料喷射和随后的第二燃料喷射，所述时间间隔短于在燃料喷射系统中可通过第一燃料喷射触发的压力波的衰减持续时间。在另一个步骤中，确定通过第二燃料喷射喷射的监控燃料喷射量。在此情况下涉及的不仅可以是只通过第二燃料喷射喷射的燃料喷射量而且也可以是由第一和第二燃料喷射总共喷射的燃料喷射量。如果所述监控燃料喷射量与一个针对目标燃料压力可预先设定的目标燃料喷射量的差别大于一个极限值，则实施一个动作。该动作例如可以包括在故障存储器中的一个记录，但是也可以是例如点亮报警灯或紧急关停内燃机。

在现代燃料喷射系统如例如共轨系统中，燃料喷射的实施通常引起对布置在燃料喷射系统中的、从燃料蓄压管至喷射装置(喷射器)的管道的燃料压力的干扰。这种短时间的压力干扰在结束对喷射装置的控制之后引起例如在燃料蓄压管和喷射装置之间出现的燃料压力波，它在一个特征性的衰减持续时间内衰减。由于在本方法中还在由第一燃料喷射触发的压力波被衰减之前实施第二燃料喷射，因此在第二燃料喷射期间在燃料喷射装置上存在的燃料压力相对于静态地在燃料喷射系统中存在的实际燃料压力被改变，这影响在第二燃料喷射期间喷射的第二燃料喷射量。

假设，例如在压力调节装置和压力传感器正常运行情况下，实际燃料压力等于目标燃料压力，那么原则上可以预测压力波的影响。例如可以在试验台上测量出目标喷射量的不同的值并且储存在相应的通用特性曲线中，其中目标喷射量的该不同的值适用于在运行中可以调节出的目标压力的不同的值。如果现在在内燃机运行中实际燃料压力偏离于目标燃料压力，那么由第一燃料喷射触发的压力波的曲线就变化并且由此喷射的第二燃料喷射量也变化，从而例如在压力传感器有故障时，该故障是该偏差的原因，实施该动作并且实现对应措施。

所述可预先设定的目标燃料压力在其调整之后不需要在改变，这有利地实现，在该方法过程期间将目标燃料压力保持在一个恒定值上，尤其是一个对于各个运行状态最佳的值上。因此该方法的应用不限于一定的运行状态如例如内燃机加速，而且例如也适合用在内燃机的持续运行中，而不会对燃料系统的部件的耐用性、混合物形成质量、耗油量或排放有负面的影响。