CN100394007C - 执行元件用的调节方法和调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件(1-4)的调节方法，具有以下步骤：预先确定喷射开始的额定值(SOISOLL)；在确定的触发时刻(tTRIGGER)利用确定的执行元件能量(E)以电方式控制所述执行元件(1-4)；检测所述喷射开始的实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)；确定所述喷射开始的额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)；以及根据所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)来调节执行元件能量(E)，以调节所述喷射开始。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件的调节方法、以及相应的调节装置。
背景技术
在内燃机的现代喷射装置中，日益增多地通过压电执行元件来控制喷射器，所述压电执行元件与传统的电磁执行元件相比具有动态的调整特性。根据预先确定的喷射开始(用英语是SOI-Start ofInjection)在确定的触发时刻利用确定的执行元件能量来控制各个压电执行元件，以便调整所期望的喷射开始。这里要注意的是，从压电执行元件到喷射器的阀针的力传递含有延迟，使得在压电执行元件的电控制信号的触发时刻和随后的喷射开始之间存在制造类型特有的延迟时间。
这里，以下事实是难以解决的，即在执行元件的电控制信号的触发时刻和随后的喷射开始之间的延迟时间由于机械的和电气的容差而遭受波动，这在调整喷射开始时可能导致误差。
发明内容
因此，本发明所基于的任务是实现一种调节方法和相应的调节装置，以便调节在执行元件的电控制信号的触发时刻和随后的喷射开始之间的延迟时间的机械和电气的容差。
该任务通过根据以下所述的调节方法和调节装置来解决。
也即，根据本发明所提供的用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件的调节方法，具有以下步骤：预先确定喷射开始的额定值；在确定的触发时刻利用确定的执行元件能量对所述执行元件进行电控制；测所述喷射开始的实际值；确定所述喷射开始的额定-实际-偏差；根据所述喷射开始的所述额定-实际-偏差来调整执行元件能量，以调节所述喷射开始。
相应地，根据本发明所提供的用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件的调节装置，具有：调节装置，用于在确定的触发时刻利用确定的执行元件能量对所述执行元件进行电控制；测量装置，用于检测所述喷射开始的实际值；第一调节器，用于根据在所述喷射开始的所测量的实际值和所述喷射开始的所预先确定的额定值之间的额定-实际-偏差来调整所述执行元件能量。
本发明包括一般的技术教导，其在控制执行元件时调整所获得的执行元件能量，以便将喷射开始调节成预先确定的额定值。如果例如实际的喷射开始在时间上位于喷射开始的预先确定的额定值之后，则执行元件能量在本发明调节范围内优选地被增加，以便使实际的喷射开始在时间上提前。相反，如果实际的喷射开始在时间上位于喷射开始的额定值之前，则执行元件能量在本发明的调节范围内优选地减少，以便使喷射开始在时间上向后推迟。
优选地，通过共同地针对多个执行元件调整执行元件能量来共同地针对多个执行元件进行调节。例如，内燃机的所有执行元件的执行元件能量在本发明的调节范围内被共同地调整，以便实现所期望的喷射开始。但是，可代替地也可能的是，内燃机具有多个汽缸排，其中汽缸排的执行元件的执行元件能量分别共同地被调整。
针对多个执行元件对执行元件能量的共同调整提供以下优点，即成本有利的末级(LC代替CC)可以被使用。
在针对多个执行元件共同地调整执行元件能量时，在能量调节范围中，必然地可以不考虑执行元件特有的偏差。因此，在针对多个执行元件共同地调整执行元件能量时，调节目的优选地在于使喷射开始在各个执行元件上的平均的额定-实际-偏差最小。因此，在本发明的调节方法的范围内，共同受控的喷射器的喷射开始的平均额定-实际-偏差优选地被确定，其中根据所确定的额定-实际-偏差对执行元件能量进行调整。
但是，在本发明的范围内也可能的是，单独地分别针对多个执行元件中的一个进行调节，其中执行元件特有地分别调整所述执行元件能量。对执行元件能量的这种单独的调整提供以下优点，即执行元件特有的偏差也可以被考虑。
在针对多个执行元件对执行元件能量进行上述共同调整时，执行元件特有的偏差通过以下方式被考虑，即除了能量调节之外，也以执行元件单独的方式来调整执行元件的电控制信号的触发时刻。因此，本发明的调节装置优选地具有两个调节回路，其中一个调节回路集中地针对多个执行元件调整执行元件能量，而另一控制回路以执行元件单独的方式来调整电控制信号的触发时刻。这里，两个调节回路优选地以喷射开始的额定-实际-偏差为出发点。
在本发明的范围内，例如可以借助于位置接触开关来确定喷射开始的实际值，其中所述位置接触开关检测喷射器的喷嘴针位置。这种位置接触开关对于技术人员是公知的，并且因此在下面的说明中不被详细描述。
另外，要提及的是，在本发明的调节范围内，可以时间离散地和/或值离散地进行对执行元件能量的调整。在时间离散地调整执行元件能量时，优选地不连续地在依次相继的喷射过程之间改变执行元件能量，其中执行元件能量可以分别在一个或者多个喷射过程之后重新被调整。相反，在值离散地调整执行元件能量时，进行对执行元件能量的不连续的分级调整，这例如在数字调节器的情况下本来是普遍的。
附图说明
本发明的其他有利的改进方案在下面与本发明的优选实施例的说明一起根据附图进一步被描述。
图1示出用于内燃机的喷射装置的多个压电执行元件的本发明调节装置的调节技术等效电路图，以及
图2示出可代替的实施例的调节技术等效电路图。
具体实施方式
在图1中的调节技术等效电路图示出用于四个压电执行元件1-4的本发明调节方法，所述压电执行元件分别在喷射装置的一个喷射器中控制相应的阀针的移动。
压电执行元件1-4的电控制这里通过驱动器5来进行，该驱动器可以按照传统被构造，因此这里不进一步描述。
这里，位置接触开关6-9分别被分配给各个压电执行元件1-4，其中各个位置接触开关6-9检测由压电执行元件1-4所控制的喷射器的阀针的位置。
在输出侧，位置接触开关6-9与分析单元10相连接，其从位置接触开关6-9的输出信号中确定各个喷射器的实际的喷射开始SOI1IST、SOI2IST、SOI3IST、SOI4IST。
在输入侧，本发明的调节装置获得喷射开始的额定值SOISOLL，其中额定值SOISOLL例如可以通过多维特性曲线簇来确定，该多维特性曲线簇这里为了简化没有被示出，并且例如可以在电子马达控制装置(ECU-电子控制单元)中被实现。内燃机的多维特性曲线簇(例如如转数或者机械载荷的工作参数)可以被考虑为用于确定额定值SOISOLL的输入量。
所预先确定的额定值SOISOLL分别与实际值SOI1IST、SOI2IST、SOI3IST或者SOI4IST一起被供应给减法器11、12、13、14，其中所述减法器11-14分别计算额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3或者ΔSOI4。这里，额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3和ΔSOI4分别说明：由压电执行元件1-4所控制的喷射器的实际的喷射开始SOI1IST、SOI2IST、SOI3IST或者SOI4IST与所预先确定的额定值SOISOLL偏离了哪样的时间间隔。
各个喷射器的额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3和ΔSOI4被供应给计算单元15，该计算单元计算各个额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3和ΔSOI4的平均值ΔSOI。
然后，该平均值ΔSOI被供应给能量调节器16，其根据该平均值ΔSOI确定校正值ΔE，以便如还要讲述的那样使平均值ΔSOI最小化。
在输出侧，能量调节器16与加法器17相连接，该加法器在输入侧获得执行元件能量的预先确定的标称值ENOMINELL作为附加的输入量。
在输出侧，加法器17与驱动器5相连接，该驱动器由此获得由标称执行元件能量ENOMINELL和校正值ΔE所组成的和作为输入量，随后，该驱动器5利用被校正的执行元件能量E来控制压电执行元件1-4。能量调节器16如此计算校正值ΔE，使得额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3和ΔSOI4的平均值ΔSOI是最小的。
这里，要提及的是，在该调节范围中对所有的压电执行元件1-4共同地调整执行元件能量E，使得驱动器5可以由成本有利的末级(LC代替CC)组成。
此外，减法器11-14与触发调节器18相连接，以便调节执行元件特有的在所预先确定的额定值SOISOLL和各个实际值SOI1IST、SOI2IST、SOI3IST和SOI4IST之间的偏差。因此，触发调节器18根据执行元件特有的额定-实际-偏差ΔSOI1、ΔSOI2、ΔSOI3和ΔSOI4为压电执行元件1-4的电气控制开始时的触发时刻计算校正值Δt1、Δt2、Δt3和Δt4。
在输出侧，触发调节器18与四个加法器19-22相连接，其在所预先确定的触发时刻tTRIGGER添加校正值Δt1、Δt2、Δt3、Δt4，计算相应的执行元件特有的触发时刻t1* TRIGGER、t2* TRIGGER、t3* TRIGGER和t4* TRIGGER，并且将其供应给驱动器5，该驱动器相应地控制压电执行元件1-4。于是，本发明的调节装置具有第二调节回路，其中触发时刻针对各个压电执行元件1-4单独地被调整，由此执行元件特有的偏差被考虑。
在图2中所示的可代替的实施例在很大程度上与前述在图1中所示的实施例一致，因此为了避免重复而在很多程度上参照前述说明，并且下面对于相应的组件使用相同的参考符号。
该实施例的特殊性在于，同样单独地针对压电执行元件1-4中的每个来进行能量调节。
相应地也设有四个能量调节器16.1-16.4，并且相应地设有四个后置的加法器17.1-17.4，其中加法器17.1-17.4单独地针对四个驱动器5.1-5.4来确定被校正的执行元件能量E1、E2、E3、E4。
于是，在该实施例中，单独地针对压电执行元件1-4中的每个不仅进行对触发时刻的调节，而且进行对执行元件能量的调节，由此执行元件特有的偏差更好地被考虑。
本发明不局限于前述的优选实施例。更确切地说，多个变型方案和改变方案是可能的，其同样利用本发明思想并且因此处于保护范围内。
Claims (26)
1.用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件(1-4)的调节方法，具有以下步骤：
-预先确定喷射开始的额定值(SOISOLL)，
-在确定的触发时刻(tTRIGGER)利用确定的执行元件能量(E)对所述执行元件(1-4)进行电控制，
其特征在于还包括以下步骤：
-检测所述喷射开始的实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)，
-确定所述喷射开始的额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)，
-根据所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)来调整执行元件能量(E)，以调节所述喷射开始。
2.按照权利要求1所述的调节方法，其特征在于，
通过共同针对多个执行元件(1-4)调整所述执行元件能量(E)来共同针对多个执行元件(1-4)进行调节。
3.按照权利要求2所述的调节方法，其特征在于还包括以下步骤：
-单独地针对各个执行元件(1-4)检测所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)，
-单独地针对所述各个执行元件(1-4)确定所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)，
-为多个执行元件(1-4)确定所述喷射开始的平均额定-实际-偏差(ΔSOI)，
-根据所述喷射开始的所述平均额定-实际-偏差(ΔSOI)共同地针对多个执行元件(1-4)来调整所述执行元件能量(E)。
4.按照权利要求1所述的调节方法，其特征在于，
单独地分别针对多个执行元件(1-4)中的一个来进行调节，其中所述执行元件能量(E)分别以执行元件各自的方式被调整。
5.按照权利要求4所述的调节方法，其特征在于还包括以下步骤：
-单独地针对所述各个执行元件(1-4)检测所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)，
-单独地针对所述各个执行元件(1-4)确定所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)，
-根据所述喷射开始的相应的执行元件各自的额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)单独地针对所述各个执行元件(1-4)调整所述执行元件能量(E)。
6.按照上述权利要求之一所述的调节方法，其特征在于，
用于控制所述执行元件(1-4)的所述触发时刻(tTRIGGER)不依赖于所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)地被调整。
7.按照权利要求1至5之一所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，除了调整所述执行元件能量(E)之外，所述触发时刻(tTRIGGER)也根据所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)被调整，以便调节所述喷射开始。
8.按照权利要求7所述的调节方法，其特征在于，
所述执行元件能量(E)共同地针对多个执行元件(1-4)被调整，而所述触发时刻单独地针对所述各个执行元件(1-4)被调整。
9.按照权利要求8所述的调节方法，其特征在于，
所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)借助于位置接触开关(6-9)来检测，其中所述位置接触开关(6-9)检测所述喷射器的喷嘴针位置。
10.按照权利要求9所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
11.按照权利要求7所述的调节方法，其特征在于，
所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)借助于位置接触开关(6-9)来检测，其中所述位置接触开关(6-9)检测所述喷射器的喷嘴针位置。
12.按照权利要求11所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
13.按照权利要求7所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
14.按照权利要求6所述的调节方法，其特征在于，
所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)借助于位置接触开关(6-9)来检测，其中所述位置接触开关(6-9)检测所述喷射器的喷嘴针位置。
15.按照权利要求14所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
16.按照权利要求6所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
17.按照权利要求1-5之一所述的调节方法，其特征在于，
所述喷射开始的所述实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)借助于位置接触开关(6-9)来检测，其中所述位置接触开关(6-9)检测所述喷射器的喷嘴针位置。
18.按照权利要求17所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
19.按照权利要求1-5之一所述的调节方法，其特征在于，
在调节范围内，时间离散地和/或值离散地进行对所述执行元件能量(E)的调整。
20.用于内燃机的喷射装置的喷射器的执行元件(1-4)的调节装置，具有
-调节装置(5，5.1-5.4)，用于在确定的触发时刻(tTRIGGER)利用确定的执行元件能量(E)对所述执行元件(1-4)进行电控制，
其特征在于，
-测量装置(6-10)，用于检测所述喷射开始的实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)，
-第一调节器(16，16.1-16.4)，用于根据在所述喷射开始的所测量的实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)和所述喷射开始的所预先确定的额定值(SOISOLL)之间的额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)来调整所述执行元件能量(E)。
21.按照权利要求20所述的调节装置，其特征在于，
所述执行元件能量(E)在调节范围内针对多个执行元件(1-4)是可共同调整的。
22.按照权利要求21所述的调节装置，其特征在于还具有，
计算单元(15)，其用于为多个执行元件(1-4)计算所述喷射开始的所述额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)的平均值(ΔSOI)，其中第一调节器(16)根据所述平均值(ΔSOI)调整多个执行元件(1-4)的执行元件能量(E)。
23.按照权利要求20所述的调节装置，其特征在于，
所述执行元件能量(E)在调节范围内针对多个执行元件(1-4)是可单独调整的。
24.按照权利要求20至23之一所述的调节装置，其特征在于还具有，
第二调节器(18)，其用于根据在所述喷射开始的所测量的实际值(SOI1IST，SOI2IST，SOI3IST，SOI4IST)和所述喷射开始的所预先确定的额定值(SOISOLL)之间的额定-实际-偏差(ΔSOI1，ΔSOI2，ΔSOI3，ΔSOI4)来调整用于控制所述执行元件(1-4)的触发时刻(tTRIGGER)。
25.按照权利要求24所述的调节装置，其特征在于，
所述测量装置(6-10)具有检测所述喷射器的喷嘴针位置的位置接触开关(6-9)。
26.按照权利要求20至23之一所述的调节装置，其特征在于，
所述测量装置(6-10)具有检测所述喷射器的喷嘴针位置的位置接触开关(6-9)。
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