用于求取内燃机喷射阀的关闭部件的位置的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于求取内燃机（3）的喷射阀（4）的关闭部件的位置的方法，其中，为了关闭喷射阀，使关闭部件处于朝向关闭位置的关闭运动中，接下来测量关闭时间点，在该关闭时间点，关闭部件到达关闭位置，其中，确定在关闭时间点与关闭运动的先前的开始时间点之间的时间差，并利用该时间差求得关闭部件在关闭运动的开始时间点所处的位置。本发明专利技术还涉及一种被设计用于实施这种方法的喷射系统（1）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种根据主权利要求的前序部分的用于求取内燃机喷射阀的关闭部 件的位置的方法。本专利技术还涉及一种根据并列主权利要求的前序部分的用于将燃油喷入到 内燃机中的喷射系统。喷射系统例如共轨喷射系统用于把燃油喷入到汽车的内燃机比如柴油机或汽油 机中。为此，喷射系统按公知方式具有一个或多个喷射阀，可以利用喷射系统的控制单元来 控制所述喷射阀，用于喷射燃油。喷射阀通常也称为喷射器，为了打开和关闭喷射阀，它具 有关闭部件，可以借助喷射阀的驱动机构来移动关闭部件。如果关闭部件处于关闭位置，喷 射器就会关闭且无燃油喷射。如果关闭部件未处于关闭位置，喷射器就部分地或完全地打 开并喷射燃油。通常，喷射器具有一个或多个喷射开口，经由所述喷射开口喷射燃油，为此 可以借助关闭部件部分地或完全地将所述喷射开口打开或关闭。为了减少废气排放和减小噪声，且对于尽可能高的能源效率来说关键的是，能尽 可能精确地配给燃油喷射量，且可尽可能精确地控制喷射的时间点。尤其已知的是，一次喷 射可以包括一个或多个单体喷射，比如主喷射和其它预先喷射和/或在后喷射。这样就可 以利用多个单体喷射来实现喷射的非琐碎的喷射率时间曲线。喷射率系指每单位时间喷射 的燃油量。为此通常规定，喷射阀并不完全打开，而是仅仅部分打开，即减小喷射阀的开度。 为了部分地打开喷射阀，关闭部件移动离开关闭位置，但并不到达机械的止挡，而是例如仅 仅移动一定距离，直至某些喷射开口打开，但并非全部喷射开口都打开。这比如在喷射器是 所谓的“可变喷嘴”时是可行的，这种喷嘴的喷射孔布置在不同的平面(“层级”)上。也可以 利用关闭部件的节流作用来实现减小的开度，关闭部件越是靠近其关闭位置，这种节流作 用就越大。如果喷射阀的关闭部件具有用于关闭一个或多个喷射开口的喷嘴阀针，则可以 采用如下方式来实现喷射阀的减小的开度:使得喷嘴阀针从关闭位置并非完全地起升到达 喷嘴阀针的止挡，即并不到达喷嘴阀针的最大针阀升程，而是使它仅仅起升到减小的针阀 升程。除了喷射率的所述形状的时间曲线外，最好还借助发动机控制器或“车载单元” (“0BU”)了解用于汽车诊断(“在线诊断”)的关闭部件位置。这样就例如能诊断有故障的、 始终关闭的以及打开的喷射器，例如诊断喷射系统的喷射器之一的电故障。此外，可以利用 关于关闭部件位置的信息推断出喷射率和喷射量，进而推断出内燃机的各种不同的特性， 有时还能推断出靠该内燃机驱动的汽车的特性。原则上，可以借助附加的传感器检测关闭部件的位置，进而检测喷射阀的开度。因 而例如已知的是，在喷射器的喷嘴阀针上设置特定的针阀升程传感器，用该附加的传感器 直接测量喷嘴阀针的针阀升程。但这导致喷射阀的制造成本高昂。在现有技术中已知的是， 没有附加的传感器，仅仅在关闭部件到达关闭位置的时间点，即仅在喷射阀的所谓的关闭 或封闭时间点，测量关闭部件的位置，如文献DE 10 2009 032 521 Al和DE 10 2004 023 545 Al中所述。但仅仅所述信息本身不足以推断出喷射期间即在关闭时间点之前的阀开 度。因此，本专利技术的目的是，提出一种允许尽可能精确地确定在喷射过程期间的喷射 阀关闭部件位置的方法。在此，该方法用一个喷射阀即可实施，该喷射阀可尽可能成本低廉 地制得。还要提出一种尽可能成本低廉的被设计用于实施这种方法的喷射系统，利用它即 使在喷射过程期间也能确定喷射系统喷射阀的关闭文件位置。根据本专利技术，所述目的通过一种根据主权利要求的方法和一种根据并列主权利要 求的喷射系统来实现。本专利技术的改进和特定实施方式可由从属权利要求得到。本专利技术的用于求取内燃机喷射阀的关闭部件位置的方法因而规定，为了关闭喷射 阀，使关闭部件处于朝向关闭位置的关闭运动中，接下来测量关闭时间点，在该关闭时间 点，关闭部件到达关闭位置。对于本专利技术重要的是，确定在关闭时间点与关闭运动的先前的 开始时间点之间的时间差，并利用该时间差求得关闭部件在关闭运动的开始时间点所处的 位置。本专利技术因而基于如下构思:在关闭运动的开始时间点即在喷射阀的喷射过程期间 关闭部件的位置与所述时间差之间有明确的关系。该时间差越大，关闭部件从开始时间点 直至到达关闭位置所历经的距离就越长。因此该时间差本身已经适合作为在关闭运动的开 始时间点关闭部件位置的明确的量度。所以，术语“位置”也可以称为任何适合作为采用本专利技术确定的位置的测量参数， 比如所述时间差本身，或者还有起升高度(也简称为起升)，其被定义为在关闭运动的开始 时间点关闭部件的位置与关闭位置之间的间距。作为关闭运动的开始时间点，例如可以采用对驱动机构的相应控制，用于引起关 闭运动。例如可以借助关闭部件的运动方程由所述时间差确定出起升高度，在该运动方程 中加入所述时间差。该运动方程例如可以是(时间积分的)牛顿运动方程，其中加入了关闭 部件的质量以及其它作用到关闭部件上的力，比如驱动力或驱动机构的驱动脉冲、弹力、压 力和摩擦力。在该运动方程中也可以有其它测量参数，比如燃油压力和/或黏度、燃油的和 /或喷射器的温度。也可以规定，借助上面规定的时间差由喷射阀的相应的特性曲线族读出起升高 度，其中，沿着特性曲线族的第一轴线绘制出时间差的值，沿着另一轴线绘制出起升高度的 相关值。沿着特性曲线族的其它轴线例如可以绘制出燃油的压力和/或黏度、燃油的和/ 或喷射器的温度以及驱动脉冲，其中，驱动脉冲借助驱动机构传递到关闭部件上，用于引发 起升或关闭运动。“驱动脉冲”通常也指如下参数，即这种参数表示关闭部件处于起升或关闭运动中 的强度或力度的量度。如果驱动机构例如具有作为执行器的压电执行器，如下面还将予以 详述，则驱动脉冲可以是电脉冲或充电能量、放电电压或充电电压、放电电流或充电电流， 其通过压电元件以机械脉冲或冲力的形式或者以运动能量的形式传递到关闭部件上。本专利技术还基于如下认识:在多数情况下，确定在关闭运动的开始时间点关闭部件 的位置即相应地规定的起升高度就完全足够了，这是因为，关闭部件在直至该开始时间点 所持续的保持阶段期间通常保持在基本不变的保持位置，以便保证在该保持阶段期间喷射 阀的尽可能恒定的开度。在该方法的一种改进中规定，关闭部件借助压电元件处于关闭运动或起升运动中。在这种情况下，驱动机构因而包括被设计成压电元件的执行器，其也简称为压电执行 器。压电执行器通常具有压电晶体堆垛。但原则上也可行的是，关闭部件借助驱动机构的 电磁执行器(简写为磁性执行器)运动。优选利用驱动机构的执行器即例如上述压电执行器直接地基本无延迟地驱动喷 射器的关闭部件，也就是说，直接地基本无延迟地在执行器与关闭部件之间传递力。利用由 此直接地基本无延迟地作用到关闭部件上的执行器可以实现关闭部件的特别精确的定位 和喷射率曲线的设计。在此，执行器与关闭部件之间的力传递仅仅通过基本上刚性的构件 进行传递。在驱动机构与关闭部件之间的力传递中，特别是省去液压的部分，尤其是在执行 器与关闭部件之间省去使用所谓的伺服阀。带有直接作用到关闭部件上的执行器的喷射阀 通常称为“直接驱动的喷射器”，其例如由文献EP I 760 305 Al已知，在此援引其全部公开 内容。在该方法的一种特别优选的改进中规定，利用驱动机构的执行器探测关闭部件到 达本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于求取内燃机喷射阀的关闭部件的位置的方法，其中，为了关闭喷射阀，使关闭部件处于朝向关闭位置的关闭运动中，接下来测量关闭时间点，在该关闭时间点，关闭部件到达关闭位置，其特征在于，确定在关闭时间点与关闭运动的先前的开始时间点之间的时间差，并利用该时间差求得关闭部件在关闭运动的开始时间点所处的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.12 DE 102011075750.31.一种用于求取内燃机喷射阀的关闭部件的位置的方法，其中，为了关闭喷射阀，使 关闭部件处于朝向关闭位置的关闭运动中，接下来测量关闭时间点，在该关闭时间点，关闭 部件到达关闭位置，其特征在于，确定在关闭时间点与关闭运动的先前的开始时间点之间的时间差，并利用该时间差求 得关闭部件在关闭运动的开始时间点所处的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用时间差借助关闭部件的运动方程来确 定所述位置，或者利用时间差从喷射阀的特性曲线族读出所述位置。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，借助压电元件使得关闭部件处于关闭运动中。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，利用压电元件直接地驱动关闭部件。5.如权利要求3或4中任一项所述的方法，其特征在于，利用同一压电元件探测关闭 部件到达关闭位置。6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，关闭部件具有喷嘴阀针。7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了部分地或完全地打开喷射 阀，以便进行单体喷射，借助传递到关闭部件上的驱动脉冲来使得关闭部件处于起升运动 中，其中，为了实现关闭部件的一定的起升高度，利用关闭部件在前一次单体喷射期间在事 先的关闭运动的开始时间点所处的位置来求得驱动脉冲。8.一种用于将燃油喷入到内燃机中的喷射系统，具有控制单元和至少一个喷射阀，该 喷射阀具有用于关闭喷射阀的关闭部件、用于关闭部件的驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：PM鲁泽，R霍夫曼，S莱纳，HJ维霍夫，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：
国别省市：