運行內燃機的方法，電腦程式和裝置的製作方法

2023-08-12 11:25:26

專利名稱：運行內燃機的方法，電腦程式和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及運行具有nzyl個氣缸的內燃機的一種方法，這個內燃機被一個控制器經過主要的各自分配的執行器單獨進行控制。除了這種方法之外本發明還涉及一種電腦程式和用於運行這種方法的一種裝置以及一種錄入這種電腦程式的數據載體。
背景技術：
在當代技術水平中例如從EP 1 139 444 A1中已知內燃機的噴射系統以及控制這種噴射器的方法。噴射系統包括控制內燃機氣缸中各個噴射燃料量的壓電執行器。此外噴射系統還包括控制壓電執行器的控制迴路，其中在控制迴路和壓電執行器之間連接了一個緩衝電容器，上述已知申報建議經過緩衝電容器和/或緩衝電容器的電荷來監控電壓降，以便當確定平衡電壓降到預先規定的閾值以下時出現的故障，特別是可能屬於壓電執行器的故障。
控制器和特別是包括在其中的DC-DC-變換器是這樣構造的。如果有可能的話它在次級一側可提供使用由執行器所要求的各個功率。傳統上是用這種方法進行的，例如如果緩衝電容器上的電壓降是因為執行器增大的功率接收的原因造成的，提高DC/DC變換器可提供使用的功率；有時還超出變換器的額定輸出功率。通過執行器的功率消耗的這種增大一方面可能是由於部件公差或執行器的老化效應決定的。然而到目前為止未經監控的由變換器提供使用的功率升高可以導致在其上產生的功率損失使變換器過熱和損壞。這種危險特別在於，如果一個或多個內燃機的噴射器能量消耗偏離了它的規範範圍。

發明內容
因此從這種現有技術水平出發本發明的任務是，提供用於運行內燃機的一種方法，一種電腦程式和一種裝置，這些可以避免由於至少一個執行器能量消耗的提高造成DC-DC變換器的熱損壞。
此任務是通過具有如下特徵的方法解決，求出內燃機主要的所有執行器總消耗的平均電功率，將求出的平均電功率與控制器預先規定的額定名義功率進行比較和如果比較顯示出求出的平均電功率大於預先規定的名義功率時，降低執行器未來的總消耗電功率，名義功率代表由控制器可以提供給執行器的額定功率。
在本發明的意義上「被接收的功率」意味著每個執行器在充電過程期間所接收的功率。此外概念「被輸出的功率」意味著由每個執行器在放電過程期間釋放的電功率。最後概念「被消耗的電功率或者能量」意味著被接收的和被輸出的電功率或者能量之差。對於本發明原則上重要的是被消耗的電功率或者被消耗的電能量，因為這些至少代表了由控制器120或者由轉換器裝置122它提供的電功率的平均值。
本發明的優點這種方法的優點是，由於所建議的由這些應提供的電功率的調節將避免控制器或者位於其中的DC/DC變換器的熱損壞。因此還將自動避免在實施這種方法的小轎車上由於這種變換器失靈拋錨在田野上和隨後必須更換控制器。
優異的是求出被主要的所有執行器接收的平均電功率之前，求出內燃機氣缸專有的各個執行器的能量消耗。為了計算這些能量消耗求出每個單個執行器在一次噴射充電過程期間所接收的能量和求出執行器在這之後放電過程期間輸出的能量；從中得到每個執行器被測量的能量消耗。為了從單個執行器測量的能量消耗中計算內燃機所有執行器平均消耗的電功率敘述了兩個實施例，其中按照第一個實施例計算是依賴於內燃機各個實際工作點進行的和按照第二個實施例優異的計算是與實際工作點無關進行的。
如果執行器接收或輸出的能量，其能量消耗或偏差係數低於或超過各個從屬的閾值時，優異的是進行一個故障狀態通報。這種故障通報優異的是可以在以後的到維護車間維修時讀出和然後將其使用在故障診斷上。
優異地這樣降低執行器接收的功率，通過在至少單個噴射循環中正常情況下刪去所安排的輔助噴射。因此如同所希望的那樣降低每次噴射循環的功率需求或能量消耗，不會使司機受到明顯限制。例如可能的限制在於司機感覺到燃燒噪聲提高。例如與之相反另外可能的措施降低功率接收是限制發動機轉數，切斷一個執行器或者一個氣缸和降低執行器電壓，其結果是執行器不再可能完全有效地工作，然而優異的實施形式對司機的作用是最小的。
此外上述任務通過一個電腦程式，通過電腦程式的數據載體以及通過執行這個方法的裝置進行。這種解決方法的優點對應於結合上述方法所述的優點。
本方法和裝置的其他優異結構是從屬權利要求的對象。


說明書有五個附圖，其中圖1按照本發明的裝置運行一個內燃機；圖2運行內燃機的處理步驟；圖3調節裝置詳細結構的第一個實施例；圖4壓電執行器充電和輸出的典型電壓曲線；圖5第二個實施例的調節裝置詳細結構。
具體實施例方式
下面在上述附圖的基礎上用實施例形式詳細敘述本發明。
圖1表示運行具有nzyl個氣缸的一個內燃機(沒有表示)按照本發明裝置100的結構。裝置100通常被汽車蓄電器電源110驅動。裝置100包括一個控制器120用於單獨控制壓電執行器130-1...130-nzyl將燃料噴射到屬於執行器的氣缸中。為了說明本發明例如每個執行器各自從屬於一個氣缸，於是執行器數nzyl等於氣缸數nzyl。
控制器在其內部包括一個DC/DC變換器122用於將蓄電器電壓升壓到所要求的最好是240V。將DC/DC變換器122的這個初始值存儲在緩衝電容器124中和提供用於控制執行器130-1...130-nzyl。控制器120內部的電壓供應是這樣構成的，一旦執行器中的任何一個有可能需要電功率時可提供給這個執行器。如果需要時這個電壓供應裝置至少短時間還可以提供比它自己額定輸出功率還高的電功率。
控制器120內部的功率調節或者電壓調節的功能如下當執行器130-1...130-nzyl需求一個比較高的功率時和因此由控制器提供一個比較高的功率，於是這顯示為緩衝電容器124上的一個電壓降。這個電壓降被比較裝置128測出和與預先規定的典型的240V參考電壓進行比較。如果比較裝置128確定緩衝電容器的電壓相對於參考電壓下降時，於是比較裝置促使DC/DC變換器122經過它輸出一個控制信號將在其輸出端或者在緩衝電容器124上所提供的電功率儘可能如所要求地提高。
由於部件公差或者執行器130-1...130-nzyl老化效應使執行器的功率需求也可能升高超過DC/DC變換器120的額定輸出功率。於是這導致了在變換器122上的熱生成和存在的危險是，由於功率損失或者因此而引起的加熱使變換器損壞。這種危險特別存在於當一個或多個執行器130-1...130-nzyl由於其能量損耗偏離了它們的規範範圍時。
為了避免由於壓電執行器能量消耗相對於額定能量消耗的偏移引起DC/DC變換器的這類熱損壞，按照本發明安排了一個調節裝置140，用於監控和調節被執行器消耗的或者接收的和由控制器120所提供的電功率。
圖2表示按照本發明調節裝置140的基本功能原理。在啟動步驟S0之後在處理步驟S1中求出被內燃機主要地所有執行器130-1...130-nzyl接收的平均電功率P。在後面的處理步驟S2中將被求出的平均電功率與控制器120和特別是變換器122預先規定的平均名義功率Psoll進行比較。只要被求出的平均電功率不超過名義功率，不會推導出對策和代替這個以重複求出的形式進行監控和繼續比較被求出的平均電功率。然而如果在處理步驟S2中確定被求出的平均電功率，也就是說被執行器接收的電功率大於代表被控制器提供的額定功率的預先規定的名義功率PSOLL時，於是在處理步驟S3中通過調節裝置140與控制器120共同合作降低執行器未來的總消耗電功率。
在降低了由執行器所消耗的電功率之後按照本發明的處理步驟重新回到處理步驟S1的開始。
圖3表示了按照本發明調節裝置140準確的結構和準確的功能方式。可以看到，調節裝置接收輸入給並聯執行器130-1...130-nzyl的電壓UMess以及流過氣缸專門i的電流Ii作為輸入量。將兩個測量量加載給執行器130-1...130-nzyl之前，優異的是在控制器120的輸出端將它們調出。另外還可以這樣求出兩個測量量，求出控制器120內的電壓量和電流量和考慮到一些損失藉助於電路迴路的節點定則和網孔定則換算為量UMess和Ii。在調節裝置140內首先藉助於電荷測量裝置141將被測量的電流Ii變換為一個相應的電荷Qi。不僅將電壓UMess而且將被計算出的電荷Qi兩個量加載給能量測量裝置142，能量測量裝置從這兩個量中計算出在一次噴射過程的充電過程期間被執行器接收的能量WLi以及在以後放電過程期間被同一個執行器輸出的能量WEi。
能量測量裝置142按照下面的公式(1)計算充電能量WLiWLi=0t_ladenu(t)i(t)dt,---(1)]]>其中代表t_laden 充電時間u(t) 在一個執行器上測量的電壓；和i(t) 被測量的執行器電流。
與之相似，能量測量裝置按照下面公式(2)計算放電能量WEiWEi=0t_entladenu(t)i(t)dt,---(2)]]>其中代表t_eutladen放電時間。
如果不可能連續測量電流曲線HU2，則建議使用下面的近似式W_z=U_z0t_zi(t)(dt)f_Corr_z,---(3)]]>W_z＝ΔU_z·Q_z·f_Corr_z， (4)其中代表z用於充電或放電(選擇)；ΔU 代表執行器與軌道壓力(Raildruck)有關的電壓上升；Q電流動的電荷；和f_Corr_z 一個修正係數如圖4上表示的，電壓升高ΔU代表在充電過程L期間在關斷電壓UAb和0V之間的差和在放電過程E時在靜態結束電壓ULstat和0V之間的差。如在能量測量裝置142中進行的，隨著引入修正係數f_Corr_z有可能從充電循環或者放電循環的電壓升高ΔU和流入的電荷Q中將充電能量或者放電能量WLi，WEi計算出來。
如上所述通過計算執行器能量還有可能及早地推斷出能量需求的變化和因此推斷出執行器可能的失靈。這種失靈特別是通過大於這個執行器專有的能量需求的一個能量需求上顯示出來。如果能量需求不是從連續測量壓電執行器130-1...130-nzyl的電壓和電流中計算出來，而只是按照公式(3)或(4)計算出來，則與充電曲線或者放電曲線的準確走向有關的修正係數f_Corr_laden和修正係數f_Corr_entladen應該已經在開發時通過一個參考測量求出來。如果使用不同的充電曲線或放電曲線，則應該相應地通過不同的修正係數進行考慮。在這種情況下修正係數f_Corr_z不是常數，而是與各個曲線形狀決定的數值有關的一個參數。這些數值典型地是電壓升高ΔU_z，壓電執行器上的機械反向力F_A和執行器升程ΔI。
如果不可能準確確定上述修正係數則不可能求出絕對的能量需求，而只能求出能量需求有關的替代值。然後才有可能用這個現實的替代值識別與一個定義的額定替代值的偏差和將這些偏差以控制信號的形式由調節裝置140傳送給功率限制裝置129，從而這個裝置促使功率適當的降低。
在圖4中用圖形顯示實現一次噴射循環內單個噴射的測量電壓UMess曲線。可以看出，在一些延遲時間之後充電過程L開始和隨後主要是線性升高的被測量的電壓UMess和因此代表了輸入給執行器的電壓。一旦執行器電壓達到由控制器20預先規定的關斷電壓閾值UAb時，充電過程結束和通過控制器的電壓供應由開關裝置126關斷。然而與之無關執行器電壓還有一個短時間的振蕩，直到最後振蕩到穩定的充電結束電壓ULstat。這個穩定的充電結束電壓ULstat一直保留到預先規定的放電時間點，見圖4右邊的垂直虛線。從這個時間點開始進入一個放電過程E，放電過程的特徵主要是線性下降的執行器電壓。
優異的是不僅將被求出的測量電壓UMess和被測量的電流Ii，而且將能量測量裝置142計算出的被接收的和被輸出的能量WLi，WEi進行一個合理性試驗。為此將它們各自與單獨的適當閾值進行比較和當這些測量值超過或者低於的情況下進行一個故障狀態報告。為了進行閾值比較和必要時要求生成故障狀態報告，在調節裝置140中對代表被執行器接收和輸出能量的信號安排了一個能量診斷裝置149。如果被執行器接收的電能量WLi大於代表最大允許充電能量預先規定的閾值 時，或者小於代表最小允許充電能量另一個預先規定的閾值 時，能量診斷裝置才準確地產生一個故障診斷報告。
如果由執行器在放電過程E期間輸出的電能量或者從接收和輸出能量之差求出一次噴射的能量消耗ΔW1各自低於或者超過預先規定的最小閾值或最大閾值時，然後由能量診斷裝置149才產生相似的故障報告。
典型的是在內燃機中使用結構一樣的壓電執行器，其中多個特別是兩個被一個共同的測量裝置進行監控。如果在這樣的配置中確定，被一個測量裝置確定的所有與它連接的執行器的能量消耗相對於其餘的執行器在其他測量裝置中求出的能量消耗升高時，於是可以推斷出測量裝置內部的誤差。這樣的誤差可以通過測量裝置求出的有誤差的能量消耗的適當修正或者適當的匹配進行修正。
如果不可能確定每個執行器絕對的能量消耗時，於是可以識別每個執行器能量消耗相對於其他執行器能量消耗的偏差。先決條件是所有執行器原則上有一個額定的能量消耗，於是可以將具有能量消耗偏差的某個執行器的能量消耗與其他執行器的能量消耗設置成比率和用這種方法同樣可以求出。在原理上用按照本發明的方法不能識別所有執行器在能量消耗上共同的，老化決定的偏移。
不考慮故障報告的合理性試驗和生成，將調節裝置140求出的能量消耗ΔW1，也就是說藉助於減法裝置143形成執行器一次噴射的能量需求和隨後在平均化裝置144中經過其總數，為了簡單起見可以看作與內燃機氣缸nzyl總數相等的所有執行器130-1...130-nzyl進行平均。用這種方法計算出每個執行器一次噴射的平均能量消耗ΔW隨後換算為主要地所有執行器的平均功率消耗P。為此首先將計算出的每個執行器的平均能量消耗ΔW在時間濾波器145上進行濾波，特別是進行時間平均和隨後與一個修正係數C相乘，修正係數代表每個時間單元的噴射次數。修正係數是內燃機轉數n，氣缸數或者執行器數nzyl噴射次數的乘積，如果內燃機在每兩次曲軸迴轉時進行一次點火時(4衝程發動機)被2除，和除以由單位「分」換算為單位「秒」的係數60。被所有執行器消耗的平均功率P的數學表達是從下面公式(5)和(6)計算出來的
P=Wakt[JEinspritzung]C,---(5)]]>和C=nnzylnInj260[Einspritzungens]---(6)]]>其中P優異的所有執行器消耗的平均電功率；ΔWakt內燃機各自噴射一次的每個執行器在時間濾波器145輸出端的平均能量消耗；C 一個修正係數；n 內燃機轉數；nzyl內燃機主要地所有氣缸數或者執行器數；nInj每個噴射循環的噴射次數；2 考慮內燃機在每兩次內燃機迴轉時只噴射一次的係數；和60將分換算為秒的係數。
Einspritzung噴射為了計算該修正係數C在圖3上安排了乘法裝置147和除法裝置148。藉助於這些裝置用上述方法從nzyl執行器對於nInj次噴射中計算出功率消耗或者功率需求P作為控制量或者調節量輸入給控制器120。
在控制器120內安排了功率限制裝置129，功率限制裝置將這個控制量與預先規定的名義值進行比較。這個名義值Psoll或者可以涉及到控制器或者特別是DC/DC變換裝置122額定的輸出功率或者涉及到在開始時也就是說在內燃機啟動時被測量的變換器功率。後者代表變換器額定的輸出功率相關的替代值。當變換器額定輸出功率表示為絕對值時，被測量的變換器功率涉及到一個相對量，通過功率限制裝置129必須將這個相對量保持在百分數範圍。
如果功率限制裝置129確定了執行器的功率需求大於預先規定的名義值時，於是它產生控制器內部的一個控制信號，這個控制信號促使執行器的功率需求降低。原則上可以用不同的方法實現。按照本發明降低執行器功率需求優異的處理方法是在一次噴射循環框架內將單個輔助噴射刪去。這種處理方法的優點是對汽車司機與相應裝在內部與內燃機有聯繫的限制最小。汽車可以繼續行駛；可能的作用例如是比較高的燃燒噪聲。因此這種處理方法是優異的，因為與其他後面敘述的降低功率需求的可能性對於司機帶來的限制最小，對於司機限制比較大的措施例如可能是限制內燃機的轉數n，完全關斷一個執行器和因此關斷一個氣缸或者降低執行器電壓，這必然也會導致執行器相應的排除。所有後面三種措施的缺點是它們給司機帶來明顯可以感覺到的汽車行駛功率的限制。
圖5表示按照本發明調節裝置140的第二個實施例。與第一個實施例的區別只是通過第二個可供選擇的計算內燃機主要地所有執行器130-1...130-nzyl消耗的平均電功率P進行說明。
在第二個實施例中計算在一個單一的執行器上一次噴射的平均能量消耗ΔWi與上述圖3完全一樣是藉助於能量測量裝置142進行的。在第二個實施例中如同在第一個實施例中一樣也將該平均能量消耗與下閾值ΔWmin和上閾值ΔWmax在能量診斷裝置149內進行閾值比較。
當然第二個實施例與第一個實施例的區別在於計算被尋找的平均功率消耗P或者比較準確地說是計算對計算所有執行器平均消耗功率P的現實確定的每個執行器的能量消耗ΔWakt。按照第二個實施例這樣計算這個現實確定的能量消耗ΔWakt，在內燃機啟動後預先規定的時間間隔內首先將被測量的能量消耗ΔWi在規一化裝置143′中優異地有規律地規一化為額定的能量消耗ΔWnom。規一化的結果被稱為偏差係數fi。
額定的能量消耗ΔWnom是在一個改變的能量測量裝置142′中由現實的執行器溫度T和現實的執行器關斷電壓UAb或者替代關斷電壓從軌道壓力(Raildruck)pRail中計算出來的。從上述量中計算每個執行器額定的能量消耗ΔWnom是藉助於存儲的特性曲線進行的。因為不僅關斷電壓UAb而且軌道壓力pRail和執行器溫度與內燃機的各個運行點有關，每個執行器的額定能量消耗ΔWnom也與內燃機現實的運行點有關。
上述被計算出的偏差係數fi與平均能量消耗和與額定的能量消耗ΔWnom不同的是與內燃機工作點無關和在理想情況下應該是一。偏差係數fi與內燃機現實的工作點無關的結果是，在規一化裝置143′中用於偏差係數fi計算的不僅分子而且分母各自是與內燃機現實的工作點有關的；由於形成商數的原因然後得到的偏差係數缺少了這個關係。由於偏差係數fi與工作點無關比純粹被測量的能量消耗ΔWi更加代表了非常有說服力和很容易處理的或許每個執行器能量消耗改變的尺度。當被測量的能量消耗超過絕對界限之前，已經可以確定與額定能量消耗的偏差。
優異的是在能量診斷裝置149中監控偏差係數fi，是否它低於預先規定的下閾值 或者超過預先規定的上閾值 在這些情況下能量診斷裝置149產生一個故障信號F。
優異的是只在內燃機啟動之後在上述預先規定的時間間隔期間進行有規律的新計算或者偏差係數fi的現實化，因為對於平均能量消耗ΔWi有意義的計算所要求的測量平衡只在這個時間間隔期間內是可能的。這個時間間隔過去之後將偏差係數fi凍結在一個現實的數值上。
與係數fi是否凍結無關將它在一個變化的平均化裝置144′中經過內燃機的氣缸數nzyl或者執行器數進行平均。
在調節裝置140的一個改變的時間濾波器145′上將經過氣缸數nzyl或者執行器數進行平均化的偏差係數f附加地進行時間濾波，特別是平均化，於是從中得到時間平均的偏差係數ft。在時間濾波器145′上將這個時間平均偏差係數ft使用於確定每個執行器的現實確定的平均能量消耗ΔWakt。這是用這種方法進行的，將時間平均的偏差係數ft與在改變的能量測量裝置142′中計算出來的平均額定的每個執行器的能量消耗ΔWnom相乘。
當只在內燃機啟動之後的上述時間間隔期間有規律地將偏差係數fi以及平均偏差係數f進行新計算和用這種方法現實化和在時間間隔過去之後保持為常數，對每個執行器額定的能量消耗ΔWnom有意義的計算也在時間間隔過去之後還可能。由於在改變的時間濾波器145′內形成上述乘積因此也將每個執行器現實確定的能量消耗ΔWakt在上述時間間隔過去之後連續地進行現實化。
內燃機主要地所有執行器的平均消耗功率P的計算與第一個實施例一樣是通過每個執行器現實確定的能量消耗ΔWakt與修正係數C相乘進行的。與第一個實施例完全一樣隨後的平均消耗的功率P和名義功率Psoll之間的的名義值/實際值比較按照方框129進行。
優異的是各自以電腦程式形式實現上述內燃機的運行方法，於是電腦程式運行在裝置100和特別是運行在控制器120中。必要時可以將電腦程式與控制器的其他電腦程式共同存儲在計算機可讀的數據載體上。數據載體可以涉及一個磁碟，CD，所謂的快閃記憶體或者類似的。然後將存儲在數據載體上的軟體可以作為產品賣給用戶。
必要時可以有選擇地將電腦程式重新與其他的電腦程式共同-沒有數據載體輔助-經過電子通信網絡特別是網際網路，作為產品傳送給和賣給用戶。
權利要求
1.運行具有多個(nzyl)氣缸的內燃機的方法，氣缸被控制器(120)經過各自一個單獨所屬的執行器(130-1...130-nzyl)控制；其特徵為，a.求出內燃機主要的所有執行器的總消耗平均電功率(P)(處理步驟S1)；b.將被求出的平均電功率與預先規定的名義功率(Psoll)進行比較，名義功率代表可以由控制器輸出給執行器的額定功率(處理步驟S2)；和c.如果比較顯示出被求出的平均電功率大於預先規定的名義功率(Psoll)時，則降低執行器(130-1...130-nzyl)未來的總消耗電功率(處理步驟S3)。
2.按照權利要求1的方法，其特徵為，求出被主要的所有執行器(NA＝nzyl)消耗的平均電功率(P)包括以下子步驟a.求出一個單個執行器一次噴射的能量消耗(ΔWi)作為被執行器在一次加載過程(L)一次噴射期間所接收的能量(WLi)和被執行器在隨後的卸載過程(E)期間輸出的能量(WEi)之差；b.通過主要的所有執行器能量消耗相加和將這個和被執行器數(NA＝nzyl)相除求出每個執行器(130-1...130-nzyl)的平均能量消耗(ΔW)；和c.將每個執行器的平均能量消耗(ΔW)換算成主要的所有執行器的平均能量消耗(P)。
3.按照權利要求1的方法，其特徵為，求出主要的所有執行器(NA＝nzyl)消耗的平均電功率(P)包括以下子步驟a.求出單個執行器一次噴射的能量消耗(ΔWi)作為被執行器在一次加載過程(L)一次噴射期間所接收的能量(WLi)和被執行器在隨後的卸載過程(E)期間輸出的能量(WEi)之差；b.通過將氣缸專有的能量消耗(ΔWi)被每個執行器或者每個氣缸額定的能量消耗(ΔWnom)相除求出一個偏差係數(fi)；c.通過將主要的所有執行器的偏差係數求和並且將這個和被主要的所有氣缸數或者執行器數相除，計算出經過主要的所有執行器每個執行器的平均偏差係數(f)；d.經過執行器平均的偏差係數的時間平均和通過時間的和經過反應平均的偏差係數(ft)與額定的能量消耗(ΔWnom)相乘計算出每個執行器的現實確定的能量消耗(ΔWakt)；和e.將這樣求出的現實確定的能量消耗(ΔWakt)換算成主要的所有執行器所消耗的平均功率(P)。
4.按照權利要求2或3的方法，其特徵為，一個單個執行器(130-1...130-nzyl)的能量消耗(ΔWi)是從在其上下降的電壓(UMess)曲線和其電荷(Qi)的改變中計算出來的。
5.按照權利要求2，3或4的方法，其特徵為，將現實確定的平均能量消耗(ΔWakt)換算成主要的所有執行器所消耗的平均功率(P)是按照以下公式(5)，(6)進行的P＝ΔWakt·C， (5)和C=nnzylnlnj/(260)[Einspritzzyklens],---(6)]]>其中P執行器所消耗的平均電功率；ΔWakt內燃機每個執行器各自噴射一次的現實確定的平均能量消耗；C一個修正係數；n內燃機轉數；nzyl內燃機氣缸數或內燃機執行器數；nInj每個噴射循環的噴射次數；2考慮在內燃機上曲軸每迴轉兩轉進行一次噴射的係數；和60將分換算為秒的係數。Einspritzzyklen噴射循環
6.按照上述權利要求之一的方法，其特徵為，由控制器預先規定的名義功率P相當於控制器(120)或者DC/DC變換器裝置(122)額定的輸出功率。
7.按照權利要求1-6之一的方法，其特徵為，控制器預先規定的名義功率Psoll相當於在控制器啟動時被測量的變換器裝置(122)的功率。
8.按照上述權利要求之一的方法，其特徵為，在至少執行器之一上通過刪去低優先權的噴射減少控制頻率來降低執行器(130-1...130-nzyl)所消耗的平均電功率。
9.按照上述權利要求之一的方法，其特徵為，將至少一個執行器和因此也同時將一個氣缸切斷來降低執行器所消耗的平均電功率。
10.按照上述權利要求之一的方法，其特徵為，限制內燃機轉數(n)來降低由執行器所消耗的平均電功率。
11.按照上述權利要求之一的方法，其特徵為，降低控制至少一個執行器(130-1...130-nzyl)的執行器電壓，因此降低了由執行器所消耗的平均電功率。
12.按照權利要求2-11之一的方法，其特徵為，生成一個氣缸專有的故障狀態報告，如果-在加載過程期間被執行器(130-1...130-nzyl)中的一個所接收的能量(WLi)超過預先規定的第一個閾值(Wmax)或低於預先規定的第二個閾值(Wmin)時；-在卸載過程期間被執行器(130-1...130-nzyl)中的一個所輸出的能量(WEi)超過第三個閾值(WEmax)或低於第四個閾值(WEmin)時；和/或-一個執行器每次噴射的能量消耗(ΔWi)超過預先規定的第五個閾值(ΔWmin)或低於第六個閾值(ΔWmin)時。
13.按照權利要求4-12之一的方法，其特徵為，為了計算能量消耗所求出的電量，如電壓，電流或電荷，用這樣的方式安排了合理性檢查，按照這種方式只有在以下情況時才將求出的電量用於計算能量消耗，如果它們位於由適當閾值為它們預先規定的單獨的數值範圍之內。
14.按照權利要求13的方法，其特徵為，如果確定由於求出電量的測量裝置出現故障使電量有誤差時，將求出的電量於使用在計算能量消耗之前進行修正。
15.用於控制內燃機的具有程序編碼的電腦程式，其特徵為，將構成的程序編碼用於執行按照權利要求1-14之一的方法中。
16.具有按照權利要求15電腦程式的數據載體。
17.運行具有多個氣缸(nzyl)的內燃機的裝置(100)，這些氣缸各自經過執行器(130-1...130-nzyl)控制；包括用於單獨控制執行器(130-1...130-nzyl)的控制器(120)；其特徵為，調節裝置(140)用於求出由內燃機主要的所有執行器所消耗的平均電功率(P)和生成代表向控制器(120)發出的指令的一個控制信號，其作用是如果確定求出的電功率(P)超過代表由控制器(120)可以輸出給執行器的標定功率的預先規定的名義功率(Psoll)時，降低被執行器(130-1...130-nzyl)所消耗的電功率。
18.按照權利要求17的裝置(100)，其特徵為，調節裝置(140)有電荷測量裝置(141)用於求出單獨屬於單個執行器(130-1...130-nzyl)或者氣缸的電荷(Qi)；能量測量裝置(142)用於計算被一個執行器(130-1...130-nzyl)在一次噴射的充電過程期間所接收的能量(WLi)和被同一個執行器在放電過程所輸出的能量(WEi)；減法裝置(143)用於計算氣缸專有的能量消耗(ΔWi)作為被接收的和被輸出的能量之差；平均化裝置(144)用於求出主要經過所有執行器平均的每個執行器的能量消耗(ΔW)；時間濾波器(145)用於將經過執行器被平均的能量消耗的時間濾波尤其是平均為一個現實確定的平均能量消耗(ΔWakt)；和乘法裝置(146)通過能量消耗(ΔWakt)與一個修正係數C相乘計算出主要的所有執行器的平均功率(P)。
19.按照權利要求17的裝置(100)，其特徵為，調節裝置(140)有電荷測量裝置(141)用於求出單獨屬於單個執行器(130-1...130-nzyl)或者氣缸的電荷(QI)；能量測量裝置(142)用於計算被一個執行器(130-1...130-nzyl)在一次單個噴射的充電過程期間所接收的能量(WLi)和被同一個執行器在放電過程(E)所輸出的能量(WEi)；減法裝置(143)用於計算氣缸專有的能量消耗(ΔWi)作為被接收的和被輸出的能量之差；改變的能量測量裝置(142′)用於計算一個執行器額定的能量消耗(ΔWnom)；規一化裝置(143′)用於將氣缸專有的能量消耗(ΔWi)規一化為額定的能量消耗(ΔWnom)其結果是一個偏差係數(fi)；改變的平均化裝置(144′)用於經過主要地所有氣缸或者執行器平均的偏差係數(f)；改變的時間濾波器(145′)用於主要地經過所有執行器平均的偏差係數(f)的時間平均和用於通過時間平均的偏差係數(ft)與額定的能量消耗(ΔWnom)相乘計算出一個現實確定的每個執行器的能量消耗(ΔWakt)；和乘法裝置(146)用於通過將現實確定的能量消耗(ΔWakt)與一個修正係數C相乘計算出代表被主要地所有執行器所消耗的電功率(P)的控制器(120)的控制信號。
20.按照權利要求17或19之一的裝置(100)，其特徵為，控制器(120)有功率限制裝置(129)當控制信號提出要求時用於限制平均的，由執行器(130-1...130-nzyl)共同消耗的功率。
21.按照權利要求20的裝置，其特徵為，將功率限制裝置(129)構成為這樣限制由執行器消耗的功率，功率限制裝置降低執行器電壓，限制內燃機轉數(n)，完全關斷單個執行器和因此關斷氣缸和/或刪去單個噴射循環中的輔助噴射。
22.按照權利要求17-21之一的裝置，其特徵為，調節裝置(140)有能量診斷裝置(149)，如果被一個執行器接收或輸出的能量，其能量消耗或偏差係數(fi)超過或低於預先規定的閾值時能量診斷裝置生成這個執行器的故障狀態報告(F)。
全文摘要
本發明涉及運行具有多個氣缸的內燃機的一種方法，一種電腦程式和一種裝置，氣缸被裝置(100)經過各自單獨分配的執行器(130－1...130－n
文檔編號F02D41/20GK1601071SQ200410079850
公開日2005年3月30日 申請日期2004年9月23日 優先權日2003年9月23日
發明者A·胡伯爾, J·賴內克, K·蘇特, M·岡吉, M·維德曼, M·欣策爾 申請人:羅伯特-博希股份公司