喷射装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于内燃机的喷射装置(1)，所述喷射装置具有压电致动器(5)、能够通过所述压电致动器(5)运动的阀活塞(3)以及用于操控所述压电致动器(5)的控制单元(7)，其中所述控制单元(7)在程序技术方面设置用于对所述压电致动器(5)加载多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)并且确定所述压电致动器(5)与所述阀活塞(3)之间的空行程(27)或者通过所述空行程(27)引起的延时(18′)。此外，所述控制单元(7)在程序技术方面设置用于如此选择所述脉冲能量，使得所述压电致动器(5)的通过所述脉冲中的至少一个脉冲(17′)引起的运动的最大的偏移(20′)小于所述空行程(27)，而所述压电致动器(5)的通过所述脉冲中的至少一个其他的脉冲(17″′)引起的运动的最大的偏移(20″′)则大于所述空行程(27)，在所述脉冲(17′、17″、17″′)中的每个脉冲之后在通过相应的脉冲(17′、17″、17″′)引起的运动期间检测加载在所述压电致动器(5)上的电压信号(22′、22″、22″′)的频谱(32′、32″、32″′)，并且由所述频谱(32′、32″、32″′)求得所述空行程(27)或者延时(18″)。此外，本发明专利技术涉及一种相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷射装置
本专利技术涉及一种用于内燃机的喷射装置以及一种用于确定压电致动器与用于在内燃机中喷射燃料的喷射器的能够通过所述压电致动器来运动的阀活塞之间的空行程或者用于确定通过所述空行程引起的延时的方法。
技术介绍
熟知的用于内燃机的喷射装置包括一个具有用于控制燃料流量的阀活塞和用于使所述阀活塞运动的压电致动器的喷射器以及一个用于对所述压电致动器进行操控的控制单元。在此，所述控制单元在程序技术方面设置用于向所述压电致动器加载电脉冲并且由此在通过所述电压致动器施加到所述阀活塞上的力大于反作用力时引起所述阀活塞的运动。对于所述内燃机的无故障的运行来说，需要时间精确地控制喷射时刻和喷射持续时间，所述喷射时刻和喷射持续时间通过所述阀活塞的运动来调节。尤其压电致动器与阀活塞之间的所谓的空行程阻碍了所述时间精确的控制。所述空行程被定义为一段路程，所述压电致动器在其能够使所述阀活塞运动之前必须以该路程为振幅来运动或者伸展。因此，所述空行程在对于所述压电致动器的操控与所述阀活塞的运动之间引起延时。在当前的文献中，空行程这个概念在此不仅可以表示与所述空行程相对应的长度，而且也可以表示其它的参量，所述其它的参量在单词的狭隘的意义上适合用作用于这个空行程-也就是说用于所提到的长度的尺寸，比如电脉冲的电荷量或者能量，所述电荷量或者能量让所述压电致动器克服所述空行程。但是，由于机械的公差、温度波动、燃料的磨合特性(Einlaufverhalten)以及磨损，所述空行程的准确的大小通常并不知道并且除此以外经受变化。为了尽管如此也可以保证内燃机的无故障的运行，因此需要确定所述空行程或者通过所述空行程引起的延时并且在操控所述压电致动器时对其加以考虑。在一种熟知的用于确定所述空行程的方法中，向所述压电致动器加载具有不同的脉冲能量的电脉冲。额外地在所述脉冲中的每个脉冲之前及之后借助于压力计来测定高压储存器(油轨)中的流体静力的压力，所述喷射装置向所述高压储存器供给燃料。如果在此所述脉冲之一的脉冲能量如此之大，使得所述压电致动器克服所述空行程和反作用力，那么所述压电致动器就使所述阀活塞运动并且在油轨中引起压力突降。对于相应的脉冲能量来说开始这种压力突降，知道所述相应的脉冲能量就能够在所述内燃机的运行过程中对对于所述压电致动器的操控进行调整。这种方法的缺点在于，不能在转速、轨压或者每秒喷射过程的次数为任意的数值时实施所述方法。此外，如果通过同一个油轨来向多个喷射器供给燃料，那么有时候所述油轨中的压力突降不能明确地追溯到单个的喷射器。在另一种熟知的按DE102009018289所述的用于确定空行程的方法中，同样向所述压电致动器加载具有不同的脉冲能量的电脉冲。在加载过程结束之后并且在所定义的等候时间之后确定加载在所述压电致动器上的电压，所述电压的差与向所述压电致动器施加的力的变化相关联。如果所述脉冲能量足够大，用于使所述阀活塞运动并且由此在所述油轨中引起压力突降并且随着所述压力突降而出现通过所述阀活塞施加到所述压电致动器上的力的变化，那么这种变化就能够通过所述压电致动器上的电压来探测到。对于相应的脉冲能量来说开始所述力的变化，这里知道所述相应的脉冲能量就能够在所述内燃机的运行过程中对对于所述压电致动器的操控进行调整。这种方法的缺点在于，该方法不能用在所谓的压力平衡的阀的阀活塞上，对于所述压力平衡的阀来说通过所述阀活塞施加到所述压电致动器上的力不取决于所述轨压。但是，刚好这样的阀在运行中尤其成本低廉，因为所述用于使这些阀运动的压电致动器需要的力更少并且由此可以设计得更小。
技术实现思路
本专利技术的技术任务由此在于，如此设置用于内燃机的喷射装置的控制单元，由而能够尽可能精确地确定压电致动器与能够用所述压电致动器来运动的阀活塞之间的空行程或者通过所述空行程引起的延时并且更确切地说尽可能在不取决于运行状态并且不取决于所述喷射装置的特殊的结构形式的情况下来做到这一点。所述任务同样包括提出一种方法，用该方法可以实施所述确定过程。该任务通过一种按本专利技术的喷射装置以及一种按本专利技术的方法得到解决。本专利技术的有利的实施方式在下文中找到。按照本专利技术，提出一种用于内燃机的喷射装置，该喷射装置包括一个具有用于对燃料流量进行控制的阀活塞并且具有用于使所述阀活塞运动的压电致动器的喷射器以及一个用于对所述压电致动器进行操控的控制单元，其中所述控制单元在程序技术方面设置用于向所述压电致动器加载多个具有不同的脉冲能量的电脉冲并且确定所述压电致动器与所述阀活塞之间的空行程或者通过所述空行程引起的延时，其中此外所述控制单元在程序技术方面设置用于，-如此选择所述脉冲能量，使得所述压电致动器的通过所述脉冲中的至少一个脉冲引起的运动的最大偏移小于所述空行程，而所述压电致动器的通过所述脉冲中的至少一个其他的脉冲引起的运动的最大的偏移则大于并且更确切地说优选仅仅细微地大于所述空行程，-在所述脉冲中的每个脉冲之后在通过相应的脉冲引起的运动期间检测加载在所述压电致动器上的电压信号的频谱，并且-由所述频谱求得所述空行程或者所述延时。同样提出一种用于确定压电致动器与用于在内燃机中喷射燃料的喷射器的能够通过所述压电致动器来运动的阀活塞之间的空行程或者用于确定通过所述空行程引起的延时的方法，其中向所述压电致动器加载多个具有不同的脉冲能量的电脉冲，其特征在于以下步骤：-如此选择所述脉冲能量，由而使得所述脉冲中的至少一个脉冲使所述压电致动器偏移得小于所述空行程，而所述脉冲中的至少一个其他的脉冲则使所述压电致动器偏移得大于、优选仅稍微大于所述空行程，-在所述脉冲中的每个脉冲之后在所述压电致动器的通过所述相应的脉冲引起的运动期间检测加载在所述压电致动器上的电压信号的频谱，并且-由所述频谱求得所述空行程或者所述延时。在此所述控制单元典型地设置用于通过将电压加载在所述压电致动器上的方式来向所述压电致动器加载电脉冲。所述压电致动器的操控时间而后是时间间隔，在该时间间隔之内所述电压不等于零或者超过特定的阈值。加载时间是所述操控时间的第一区段，在该第一区段之内加载电流流向所述压电致动器，使得所述压电致动器获得长度变化。如果不再有电流流向所述压电致动器，则所述加载时间结束。卸载时间是所述操控时间的最后一个区段，在该区段之内卸载电流由所述压电致动器上流走。如果不再有电流由所述压电致动器上流走，则所述卸载时间结束。优选所述控制单元设置用于相应地在偏移时间间隔之内检测所述电压信号，所述偏移时间间隔最大由所述加载时间的结束一直延伸到所述卸载时间的开始。在所述偏移时间间隔中，所述压电致动器基本上以长度变化的振幅来偏移。所述控制单元在通过相应的脉冲引起的运动期间设置用于检测所述电压信号，所述通过相应的脉冲引起的运动因而尤其包括所述偏移时间间隔，在该时间间隔之内所述运动典型地通过振动来主宰，所述振动的精确的特性非常敏感地取决于这一点，即所述运动的最大的偏移是小于还是至少稍许大于所述空行程，也就是说所述压电致动器是否碰撞到所述阀活塞上的支座。优选所述控制单元设置用于在所述加载时间里将所述加载电流相应地在很大程度上或者精确地保持恒定。在这种情况下，所述脉冲的脉冲能量、长度变化和加载时间相应地至少在很大程度上相地于彼此成比例。对于长度变化来说，适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.08 DE 102011003751.91.一种用于内燃机的喷射装置(1)，其中所述喷射装置(1)包括具有用于控制燃料流量的阀活塞(3)的喷射器(2)和用于使所述阀活塞(3)运动的压电致动器(5)以及用于操控所述压电致动器(5)的控制单元(7)，并且其中在程序技术方面调整所述控制单元(7)用于对所述压电致动器(5)加载多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)并且确定所述压电致动器(5)与所述阀活塞(3)之间的空行程(27)或者由所述空行程(27)引起的延时(18″)，其特征在于，此外在程序技术方面调整所述控制单元(7)用于，-选择所述脉冲能量，由而使得所述压电致动器(5)的通过所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)中的至少一个脉冲(17′)引起的运动的最大的偏移(20′)小于所述空行程(27)，而所述压电致动器(5)的通过所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)中的至少一个其他的脉冲(17″′)引起的运动的最大的偏移(20″′)大于所述空行程(27)，-在所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)中的每个脉冲之后，在通过所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)中的每个单个脉冲引起的运动期间，检测加载在所述压电致动器(5)上的电压信号(22′、22″、22″′)的频谱(32′、32″、32″′)，并且-由所述频谱(32′、32″、32″′)求得所述空行程(27)或者延时(18″)，其中所述喷射器(2)包括用于打开并且关闭所述喷射器(2)的喷射口(13)的喷嘴针(12)，其中所述阀活塞(3)设置用于通过所述喷嘴针(12)来引起所述喷射口(13)的打开和关闭，并且其中所述控制单元(7)在程序技术方面设置用于以下述方式选择所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)的最大的脉冲能量：使得所述喷射口(13)保持封闭的状态。2.按权利要求1所述的喷射装置(1)，其特征在于，如此构造所述喷射器(2)使得-所述压电致动器(5)的运动包括所述压电致动器(5)的机械的振动(23′、23″、23″′)，并且-所述电压信号(22′、22″、22″′)与所述振动(23′、23″、23″′)相关联，其中所述频谱(32′、32″、32″′)在所述至少一个其最大的偏移(20′)小于所述空行程(27)的运动的情况下并且在所述至少另一个其他的、其最大的偏移(20″′)大于所述空行程(27)的运动的情况下各不相同，其中所述控制单元(7)在程序技术方面设置用于确定所述频谱(32′、32″、32″′)之间的区别。3.按权利要求1或2所述的喷射装置(1)，其特征在于，所述控制单元(7)在程序技术方面设置用于在所述喷射器(2)的正常运行中如此对所述压电致动器(5)加载脉冲(17′、17″、17″′)，由而在时间上在两个喷射过程之间进行所述加载过程。4.按权利要求1或2所述的喷射装置(1)，其特征在于用于将燃料提供给所述喷射器(2)的高压储存器(8)以及与所述控制单元(7)相连接的、用于至少在所述多个具有不同的脉冲能量的电脉冲(17′、17″、17″′)中的每个脉冲之后对所述高压储存器(8)中的流体静力的压力进行检测的压力计(10)，其中所述控制单元(7)额外地在程序技术方面设置用于由所述高压储存器(8)中的压力降(39′、39″、39″′)求得所述空行程(27)或者所述延时(18...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·布兰特，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：
国别省市：