流体喷射器和用于操作流体喷射器的方法技术

公开了流体喷射器。该流体喷射器具有纵向轴线(L)并包括：阀体(6)；阀针(12)，其被接收在阀体(6)中，沿轴向可移动，且是可操作的以在关闭位置防止流体喷射并在其它位置容许流体喷射；电枢(14)，其被机械地联接至阀针(12)，使得它是可操作的以移动阀针(12)远离关闭位置；和螺线管组件(30)，其至少包括第一和第二线圈(34、36)，并且是可操作的以经由电信号(I1)磁性地致动电枢(14)。用于操作流体喷射器的方法包括：将电信号(I1)施加至第一线圈(34)，以生成主磁场来移动电枢(14)，以便移动阀针(12)远离关闭位置；评估穿越第一线圈(34)的端子的电压(U1)；以及在评估电压(U1)期间，用再一电信号(I2)控制第二线圈(36)以使阀体(6)的定位在电枢(14)与螺线管组件(30)之间的部分中的磁场饱和。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种流体喷射器，其包括:纵向轴线；阀针，其沿轴向是可移动的，并且是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射；电枢，其被机械地联接至所述阀针；和螺线管组件，其至少包括第一和第二线圈，并且是可操作的，以经由电信号磁性地致动所述电枢。本公开进一步涉及用于操作所述流体喷射器的方法。
技术介绍
流体喷射器被广泛使用，特别是用于内燃发动机，其中它们可以被配置成将流体投配到内燃发动机的进气歧管中或直接到内燃发动机的气缸的燃烧室中。 鉴于非需排放物的生成，为了增强燃烧过程，相应流体喷射器可以适合于在非常高的压力下投配流体。压力在汽油发动机的情况下可以例如处于高达200巴的范围内，而在柴油发动机的情况下可以处于高达2000巴的范围内。 WO 2011/000663 Al公开了一种流体喷射器，其包括纵向轴线和阀针，其沿轴向是可移动的，并且是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射。该流体喷射器还包括:电枢，其被机械地联接至所述阀针；和螺线管组件，其至少包括第一和第二线圈，并且其是可操作的，以经由电信号磁性地致动所述电枢，所述电信号被施加至至少两个线圈的至少一个预定类别(assortment)。这允许对于流体喷射器的当前操作条件特别是流体压力调节流体喷射。在包括多于一个的线圈的第一预定类别上施加电信号有助于提高螺线管电感以及作用在电枢上的磁力。这以快速方式容许流体喷射。另一方面，如果流体喷射器内的流体压力相对较低，则电信号可以被施加至包括比第一类别更少的线圈的第二预定类别。这减小例如由于减小的电阻引起的欧姆下降，并且有助于确保流体喷射器的有效操作。 由于总是更加严格的要求，螺线管喷射器必须是可控的，以便输送非常小的燃料量。这对处于所谓弹道操作模式下的螺线管喷射器尤其如此。为了控制喷射器，电反馈信号被用于在电枢-阀针组件到达完全打开和完全关闭位置时检测喷射器电枢的移动变化。用适当的控制单元评估该信号使得有可能控制最小的可分配燃料输送量。电反馈信号在一线圈的端子之间被测量，所述线圈用于生成电枢的磁化，以便打开和关闭喷射器阀。 为了实现可从喷射器电路获得的电反馈信号的良好信号质量，喷射器本体有必要在线圈的支持电信号发展的区域中具有限制(细阀体部段)，以检测电枢-阀针组件的关闭位置。该设计要求:阀体由特殊的“不好”磁性钢例如415M SS制成，且具有处于约I特斯拉的有限饱和水平。作为一个缺点，这具有以下效果:电信号振幅将减小。然而，具有厚度减小的部段的阀体必须达到相对于结构阻力到来的所有要求。因此，阀体的材料也必须支承更高的机械应力。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种流体喷射器，其通过提高的控制可能性来促进可靠的且有效的流体喷射。本专利技术的另一目的是说明一种用于操作流体喷射器的方法，其允许喷射特别小的流体量。 这些目的通过具有独立技术方案的特征的流体喷射器和方法来实现。所述流体喷射器和方法的有利实施例和改进在相应从属技术方案中、在以下描述中以及在附图中说明。 根据第一方面，说明了一种流体喷射器。根据第二方面，说明了一种用于操作流体喷射器的方法。 流体喷射器具有纵向轴线，并包括阀针，其被接收在阀体中并沿轴向可移动。所述阀针是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射。该流体喷射器还包括:电枢，其被机械地联接至所述阀针；和螺线管组件，其至少包括第一和第二线圈，并且其是可操作的，以经由电信号磁性地致动所述电枢。所述电枢优选被接收在所述阀体中。 所述电枢特别地相对于所述阀体沿轴向可移动，并且是可操作的，以移动阀针远离关闭位置。所述电枢可被刚性地联接至所述阀针，即它可在位置上相对于阀针固定，或者电枢和阀针可被联接为具有一定的轴向游隙，使得电枢和阀针相对于彼此沿轴向可位移。 所述流体喷射器可以进一步包括校准弹簧(calibrat1n spring),其是可操作的，以朝关闭位置偏置阀针。所述阀针和电枢特别被联接成使得:所述阀针是可操作的，以在它借助于由校准弹簧生成的弹簧力沿轴向朝向关闭位置移动时带着电枢一起移动。 所述流体喷射器特别被构造成用于将所述电信号馈送至所述第一线圈，以生成主磁场来移动所述电枢，以便移动所述阀针远离所述关闭位置。所述流体喷射器特别进一步被构造成使得:在评估穿越所述第一线圈的端子的电压期间，所述第二线圈是可控的，以使所述阀体的定位在所述电枢与所述螺线管组件之间的部分中的磁场饱和，优选以便在所述阀体中具有恒定的磁通。所述电压可以代表反馈信号，其优选用于控制所述电信号。 根据一个实施例，在评估穿越所述第一线圈的端子的电压期间，所述电信号被施加至所述第一线圈以生成主磁场来移动所述电枢，以移动所述阀针远离关闭位置，同时所述第二线圈被控制成使所述阀体的定位在所述电枢与所述螺线管组件之间的部分中的磁场饱和，以便在所述阀体中具有恒定的磁通，所述电压代表用于控制所述电信号的反馈信号。所述反馈信号特别在流体喷射器的关闭瞬态期间被测量，即特别是在馈送至第一线圈的电信号的结束与将阀针返回关闭位置之间的时间周期中。 在一个实施例中，所述方法包括以下步骤:将所述电信号施加至所述第一线圈，以生成主磁场来移动所述电枢，以便移动所述阀针远离所述关闭位置。所述方法进一步包括以下步骤:评估穿越所述第一线圈的端子的电压。所述方法附加地包括以下步骤:在评估电压期间，用再一电信号控制所述第二线圈，以使所述阀体的定位在所述电枢与所述螺线管组件之间的部分中的磁场饱和。 在所述方法的一个实施例中，至少在所述电信号被终止时的时间点与所述阀针到达所述关闭位置时的时间点之间测量所述电压。 在一个实施例中，所述方法进一步包括以下步骤:在所述流体喷射器的一个喷射事件期间评估所述电压，并使用评价结果作为反馈信号来在后续喷射事件中控制所述电信号。 在所述方法的一个实施例中，穿过所述第二线圈的再一电信号由穿过所述第一线圈的电信号定相位(phased),以便使全局电力消耗最佳化。 本专利技术利用以下构思:电反馈信号正比于由电枢的速度变化引起的磁通变化。因此，为了使对反馈信号的电枢运动贡献最大化，必须确保测量反馈信号期间在阀体中的磁通的变化尽可能小。这通过提供第二线圈来实现，所述第二线圈确保不存在穿过阀体的磁通的影响。作为结果，从第一线圈的端子得到的反馈信号在其质量上被提高。 流体喷射器可以有益地包括极靴(pole piece)，其与所述阀体一体地形成，或者在位置上相对于所述阀体固定。所述极靴形成用于第一磁场的磁性回路的一部分。当第一线圈通过电信号通电时，电枢可以被吸引朝向极靴。所述流体喷射器可以被构造成使得电枢在流体喷射器的完全打开构造中抵接极靴，并在阀针处于关闭位置时沿轴向与电枢隔开，即在极靴与电枢之间可以存在轴向工作间隙。所述方法可以包括在流体喷射器到达完全打开构造之前终止电信号。 根据一实施例，第二线圈与第一线圈电气地分离。特别地，第一线圈和第二线圈可以彼此分离地被控制。例如，当第一线圈的电流为零时一特别是在电信号的结束时一(所谓的最终箝位(clamping))，第二线圈由连续的电压阶跃(即5V)激活，直到第一线圈的电压为零。控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于操作流体喷射器的方法，其中，所述流体喷射器具有纵向轴线(L)，并包括：‑ 阀体(6)，‑ 阀针(12)，其被接收在所述阀体(6)中，沿轴向是可移动的，并且是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射，‑ 电枢(14)，其被机械地联接至所述阀针(12)，使得它是可操作的，以移动所述阀针(12)远离所述关闭位置，‑ 螺线管组件(30)，其至少包括第一线圈和第二线圈(34、36)，并且是可操作的，以经由电信号(I1)磁性地致动所述电枢(14)，所述方法包括以下步骤：‑ 将所述电信号(I1)施加至所述第一线圈(34)，以生成主磁场来移动所述电枢(14)，以便移动所述阀针(12)远离所述关闭位置，‑ 评估穿越所述第一线圈(34)的端子的电压(U1)，‑ 在评估电压(U1)期间，用再一电信号(I2)控制所述第二线圈(36)，以使所述阀体(6)的定位在所述电枢(14)与所述螺线管组件(30)之间的部分中的磁场饱和。

【技术特征摘要】
2013.08.09 EP 13179898.51.用于操作流体喷射器的方法， 其中，所述流体喷射器具有纵向轴线(L)，并包括: -阀体出)， -阀针(12)，其被接收在所述阀体￠)中，沿轴向是可移动的，并且是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射， -电枢(14)，其被机械地联接至所述阀针(12)，使得它是可操作的，以移动所述阀针(12)远离所述关闭位置， -螺线管组件(30)，其至少包括第一线圈和第二线圈(34、36)，并且是可操作的，以经由电信号(I1)磁性地致动所述电枢(14)， 所述方法包括以下步骤: -将所述电信号(I1)施加至所述第一线圈(34)，以生成主磁场来移动所述电枢(14)，以便移动所述阀针(12)远离所述关闭位置， -评估穿越所述第一线圈(34)的端子的电压(U1), -在评估电压(U1)期间，用再一电信号(I2)控制所述第二线圈(36)，以使所述阀体(6)的定位在所述电枢(14)与所述螺线管组件(30)之间的部分中的磁场饱和。2.根据权利要求1所述的方法，其中，至少在所述电信号被终止时的时间点(T2)与所述阀针(12)到达所述关闭位置时的时间点(Tc)之间测量所述电压(U1)153.根据前述权利要求中任一项所述的方法，进一步包括以下步骤:在所述流体喷射器的一个喷射事件期间评估所述电压(U1)，并使用评价结果作为反馈信号来在后续喷射事件中控制所述电信号(I)。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，穿过所述第二线圈(36)的再一电信号(I2)由穿过所述第一线圈(34)的电信号(I1)定相位，以便使全局电力消耗最佳化。5.一种具有纵向轴线(L)的流体喷射器，包括: -阀体出)， -阀针(12)，其被接收在所述阀体￠)中，沿轴向是可移动的，并且是可操作的，以在关闭位置防止流体喷射，并在其它位置容许流体喷射， -电枢(14)，其被机械地联接至所述阀针(...

【专利技术属性】
技术研发人员：S菲利皮，M格兰迪，F伦齐，V波利多里，
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