用于求取压电式燃油喷射阀的实际喷射开始的方法和装置制造方法及图纸

一种用于求取实际喷射开始的方法，其可以借助于用于操控压电式燃油喷射阀的装置来实施，该方法具有如下步骤。首先以短暂的持续操控时间进行测试喷射，使得切断开始在时间上提早地进行，从而喷嘴针不会到达打开终端位置。该时间点通过操控被预先给定，因而是确切已知的。然后在下一步骤中，测量并分析压电式直接驱动件的电参数，由此求得喷嘴针的关闭时间点。在已经知道关闭时间点和切断开始时间点之后，由关闭时间点通过切断开始反算出实际的喷射开始。这能实现在内燃机的几乎任何的工作状态下足够精确地求得实际的喷射量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于求取压电式燃油喷射阀的实际喷射开始的方法和装置本专利技术涉及一种用于求取压电式燃油喷射阀的实际喷射开始的方法，该喷射阀带有用于内燃机的高压燃油喷射系统的直接驱动件。本专利技术还涉及一种用来实施上述方法的用于操控燃油喷射阀的装置。在用于特别是汽车内的内燃机无论柴油机还是汽油机的高压喷射系统中，优选使用电磁操纵的喷射阀，以便给燃烧过程配给燃油。为了满足在燃油消耗、功效、有害物质排放和内燃机运转平稳性方面对内燃机运行特性的日益提高的要求，需要尽可能精确地控制各个燃烧过程。其主要前提是，在时间上非常准确地，以较高的重复精确度，必要时在每个燃烧过程的多次不同的喷射中，即以较高的速度，且在工作压力很高的情况下，把很少量的燃油配给到内燃机的各个燃烧室中。为了能实现此点，使用所谓的压电式燃油喷射阀，其中，阀针提升离开阀针座，由此打开阀的喷射孔，用于把燃油喷射到燃烧室中。这里可分为两种不同的工作原理。按照传统的构造方式，借助于处于高压下的燃油来操纵阀，其中，压电促动器仅仅操纵用于控制操纵压力的控制阀，并与喷嘴针解耦。新式构造方式的压电式燃油喷射阀配备有压电式直接驱动件，其中，喷嘴针通过传动机构直接受压电促动器操纵。带有直接驱动件的这种压电式燃油喷射阀的实施例在文献DE 199 52 057 Al和EP I 760 305 Al中被公开以及在附图说明图1中被示出。相比于传统的带液压操纵的压电式燃油喷射阀，带有直接驱动件的压电式燃油喷射阀具有优势:喷嘴针的行程进而燃油流量在喷射时能够可变地被控制。因而，通过对压电促动器的相应的操控，能够随时间可变地形成喷射走势。文献DE 10 2007 033 469 Al公开了其一个例子。然而，所有这些压电式燃油喷射阀的共同之处在于，它们有制造技术上的误差，而且，这些误差在工作期间因老化和磨损而改变。这些误差还对喷嘴针的行程运动产生影响，进而影响到阀的打开特性，致使在预先给定地相同地操控情况下喷射时间点和燃油喷射量由此会完全发生改变，这会对内燃机的上述运行特性产生不利影响。实际上，已采用各种不同的彼此互补的方法来克服该问题。一种方法即所谓的IIC方法(喷射器特定的编码)在于，在制造之后对喷射阀在其喷射特性方面进行测量，并相应地归类。然后按照归类在阀控制中预先给定相应的校正值，且在阀操控时予以考虑。另一方法即所谓的MFMA方法(最少燃油量调整)在预先给定的周期内在预先给定的边界条件下在工作中实行。在这里，在预先给定的测试喷射时，借助可测量的系统参数比如共轨中的压力下降或者曲轴转速变化，推断出实际喷射的燃油量。如果该燃油量不同于按照阀操纵所期望的燃油量，就据此又求取校正值，然后在后续的喷射时考虑这些校正值。不仅要得到关于喷射量的信息，而且要得到关于实际的喷射开始、喷射走势和喷射结束的信息，这有助于进一步提高各次喷射的可再现性。在此，使用带直接驱动件的压电式燃油喷射阀提供了其它能提高喷射精确度的可行性。压电促动器允许借助其电容信号来推断出力输入。就带直接驱动件的压电式燃油喷射阀而言，喷嘴针通过刚性的耦连部件比如杆件与压电促动器连接。为此在压电信号中形成在喷嘴针上的力输入。因而，在喷嘴打开过程期间，例如电容根据作用到喷射针上的反力来改变。在喷嘴针到达预定的终端止挡时，例如在电容值会产生明显跳跃。因而，在喷嘴针到达打开止挡即完全打开时的时间点即所谓的操作点2，以及喷嘴针在喷嘴座内止停时的关闭时间点即所谓的操作点4(0PP4)，可以借助电容信号非常精确地来确定。然而，所述众多的附加影响和在打开时间点时电容变化得不够显著使得无法通过这种方式以足够的精确度求取实际的打开时间点即实际的喷射开始。因此，本专利技术的目的在于，提出一种方法，其能实现以足够的精确度求得带有直接驱动件的压电式燃油喷射阀的打开时间点即实际的喷射开始。所述目的通过具有根据权利要求1的特征的方法得以实现。从属权利要求所述为可单独地或者相互组合地采用的有利的设计和改进。用于求取带有喷射针的压电式直接驱动件的燃油喷射阀的实际喷射开始的方法，具有如下步骤。首先以短暂的持续操控时间进行测试喷射，使得切断开始在时间上提早地进行，从而喷嘴针不会到达打开终端位置。这是必需的，以便不会产生使得喷嘴针在打开止挡处滞留的滞留时间，这种滞留时间对于所述方法的后续实施是并非所愿的。切断开始在此是如下时间点，即在该时间点时，对压电促动器的操控使得电流反向流动，进而使得压电促动器的行程方向反向，由此使得喷嘴针的行程方向反向，换句话说，喷嘴针开始关闭。该时间点通过操控被预先给定，因而是确切地已知的。然后在下一步骤中，测量并分析压电式直接驱动件的电参数，由此求得喷嘴针的关闭时间点。为此所采用的电参数优选是压电促动器的电容值，因为该电容值在关闭时间点具有明显的形式为局部最小值的走势。在已经知道关闭时间点和切断开始时间点之后，在关闭和打开行程中喷嘴针的行程速度已知的前提下(这例如可以具有代表性地根据经验来求得)，可以由关闭时间点通过切断开始时间点反算出打开时间点，进而反算出实际的喷射开始。只要测得的电参数在关闭时间点产生了足够明显的迹象，就可以缩短测试喷射时间，即减少喷射量，由此减小有时在反算时出现的时间错误。在极端情况下，喷射量可以减少至零。这相当于对喷嘴针进行适当操控，使得该喷嘴针尽管减轻了关闭力的负荷，当恰恰尚未提升离开其针座。由此例如在基准测定时能消除因喷嘴针的打开速度与关闭速度不同造成的错误。用于操控带有直接驱动件的压电式燃油喷射阀的装置还具有计算单元和存储单元。在该装置中，例如在存储单元中，存储了带有程序代码的计算机程序。当程序在计算单元上执行时，该计算机程序用于实施用来求取带有压电式直接驱动件的燃油喷射阀的实际喷射开始的方法。用于操控的装置可以是上级控制机构例如发动机控制机构的一部分。对于具有多个气缸的内燃机而言，可以给每个气缸都设置有配设的用于操控相应的压电式燃油喷射阀的装置，或者也可以设置一个共同地负责全部气缸的用于操控的装置，该装置交替地对相应的气缸的各个压电式燃油喷射阀进行操作。因此，采用本专利技术能以简单且足够精确的方式求得实际喷射开始的时间点。在也已经知道关闭时间点和切断开始的时间点之后，也可以求取实际的持续打开时间以及喷嘴针的行程高度。另外，在考虑其它测量参数比如蓄压管压力的情况下，可以通过计算且必要时在考虑特性曲线族的情况下求取实际喷射的燃油量。接下来对实际燃油量与在测试喷射时的给定燃油量进行比较，由此可以求得相应的校正系数，这些校正系数在后续工作中被考虑用于提闻喷射精确度。在从属权利要求中公开了有利的设计。作为压电式直接驱动件的被考虑用于分析的电参数，可以有利地采用可在配设的压电促动器的电的供电接头上测得的电容(C)。这能实现精确地确定喷嘴针的关闭时间点(Ts)，因为该值在此时间点具有特别明显的走势，其也称为操作点4(0PP4)且能以较高的可靠性在信号走势上看到。在计算过程中能以简单的方式求取切断开始的预先给定的时间点(Ta)与关闭时间点(Ts)之间的时段作为针的持续关闭时间(ts)，这是因为这两个时间点在走势上彼此前后相继，且这两个点之间的时间间隔就是持续关闭时间(ts)。假定喷嘴针的持续关闭时间(ts)与持续打开时间(t0)相互间成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.05.21 DE 102010021169.91.一种用于求取燃油喷射阀的实际喷射开始的方法，该喷射阀带有喷嘴针的压电式直接驱动件，该方法具有如下步骤: 一以短暂的持续操控时间进行测试喷射，使得切断开始在时间上提早地进行，从而喷嘴针不会到达打开终端位置； 一测量并分析压电式直接驱动件的电参数，由此求得喷嘴针的关闭时间点； 一由关闭时间点通过切断开始反算出实际的喷射开始。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，压电式直接驱动件的电参数是可在配设的压电促动器的电的供电接头上测得的电容。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在反算时求取在预先给定的切断开始与关闭时间点之间的时段作为针的持续关闭时间。4.如权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·莱纳，M·卡拉梅尔，HJ·韦霍夫，N·诺策兰，P·鲁泽，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：
国别省市：