CN102272436A - 用于运行燃料喷射系统的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于运行燃料喷射系统的方法，其中燃料通过电磁操纵的喷射阀（1）到达内燃机的至少一个燃烧室中，并且其中所述喷射阀（1）的阀元件（3）的运动至少暂时地被电磁的制动脉冲（16）影响。确定所述喷射阀（1）的关闭滞后时间或者相应的值并且将所述确定的关闭滞后时间或者相应的值用于确定所述制动脉冲（16）的至少一个参数。

Description

用于运行燃料喷射系统的方法

技术领域

本发明涉及一种用于运行按照权利要求1的前序部分所述的燃料喷射系统的方法。此外，本发明的主题还是计算机程序、电储存介质以及控制和/或调节装置。

背景技术

从市场上已知汽车的燃料喷射系统，利用所述燃料喷射系统汽油从喷射阀中直接喷射到各个燃烧室中。这样的喷射阀具有阀元件（针阀），所述针阀由主要包括磁线圈和磁电枢的电磁的操纵装置操纵。对于非常快速开关的喷射阀，阀关闭引起可感觉到的噪声，所述喷射阀例如用于控制共轨喷射阀以喷射柴油或者出现在汽油直接喷射阀中。对此主要原因是所述阀元件进入喷射阀所属的阀座中的快速的敲击。文献DE 101 48 218 A1提出，为了在到达阀座之前制动所述阀元件产生了短暂的制动脉冲。

发明内容

本发明的任务是，改进开头所述类型的方法，在该方法中所述燃料喷射系统特别是在喷射阀关闭的时候尤其无噪音地工作，而不会给喷射阀的计量精度造成负担。

该任务通过带有权利要求1的特征的方法以及通过带有与权利要求1并列的权利要求的特征的计算机程序、电的储存介质与控制和/或调节装置得到解决。此外，对于本发明重要的特征位于接下来的描述以及附图中，其中所述特征不但单独地而且在对本发明的不同的组合中是重要的，而不用就此分别详尽地指出。有利的改进方案位于从属权利要求中。

所述制动脉冲引起制动力的形成并且能够用来将所述阀元件如此平缓地放置到阀座中。在此所述制动脉冲通常由磁线圈中的制动电流脉冲引起。本发明认识到，所述喷射阀具有不同的关闭动力（由于例如关闭弹性力的样品偏差、针阀行程或者磁力曲线）并且因此不同地对制动电流脉冲进行反应。因此，对于带有较长的关闭滞后时间的喷射阀就在相对较大的针阀行程H以及相应地较小的针阀速度时形成所述制动电流脉冲。对于具有较小的关闭滞后时间的喷射阀，在形成制动力的时刻所述阀元件已经具有显著的脉冲（高的阀元件速度）并且能够因此对于相同的制动电流脉冲仅仅微小地制动。此外所述关闭滞后时间能够取决于所述喷射阀的工作点。这些全部会影响阀打开持续时间，这样会导致同样的制动电流脉冲能够取决于样品地引起燃料喷射量的波动。

借助按本发明的方法，所述喷射阀的关闭速度如此变化，从而所述阀元件能够可靠地并且尽可能地与制造公差和实际工作点无关地以减小的速度放置在燃料喷射阀的阀座上。还可以考虑应用其它的运行参数、例如用于操纵阀元件的阀打开持续时间或者电参数来替代对用于求得额定喷射量的关闭滞后时间的应用。所述方法能够被应用于单部件式的以及多部件式的磁电枢。

已经已知不同的用于确定关闭滞后时间的方法。如此能够例如通过壳体噪声测量仪检测出所述阀元件的实际的关闭时刻并且接下来与用于操纵阀元件的触发信号的关闭的时刻相比较。按本发明的方法因此在所述阀元件击入阀座时降低了干扰的噪声并且保证所要求的计量精度。

当所述制动脉冲的参数是时间上的位置、持续时间和/或振幅时，对于按本发明的方法是特别有利的。所述制动电流脉冲例如能够对于带有较短暂的关闭滞后时间的喷射阀比对于带有较长的关闭滞后时间的喷射阀在时间上更靠近触发结束，并且以更高的振幅输入所述喷射阀的磁线圈中。所述参数提供了所述制动脉冲的非常精确的设计的方案。

为了保证所述要求的计量精度，有利的是，利用关闭滞后时间或者相应的值以及所述制动脉冲的至少一个参数求得阀打开持续时间或者相应的值。

所述阀打开持续时间或者相应的值也有利地取决于额定喷射量进行调整。所述被制动电流脉冲影响的阀打开持续时间（或者相应的值）因此能够输入调节器并且利用已知的方法调整到所述阀打开持续时间的取决于额定喷射量的额定值。将确定合适的制动电流脉冲与阀打开持续时间调节结合有利地补偿制动脉冲对于关闭时刻的反作用并且保持所述计量精度不变或者说甚至还改善所述计量精度。

用于产生所述制动脉冲的简单的方案在于，在所述电磁操纵的喷射阀的磁线圈上施加正电压。借此在关闭过程期间已经处在衰减状态的磁力在由控制和/或调节装置确定的时刻再次升高并且由此为所述喷射阀主动地形成制动力。所述正电压能够在此有选择地从车辆电路中获取或者从充电到更高电压水平的升压电容器（Boostkondensator）获取。

通过短暂关闭所述电磁操纵的喷射阀的磁线圈，替代地也能够产生所述制动脉冲。所述短暂关闭在开关技术上与所述控制和/或调节装置的输出级的单向离合（Freilauf）相对应。在此来自所述磁线圈的核心以及磁电枢的涡流换向返回到磁线圈中。这里不用形成附加的磁力，而是力减小从瞬间居于支配地位的磁力水平开始被显著地减慢。如此，在触发结束之后所述磁线圈短暂关闭得越早，例如所述制动电流对于电枢运动的作用效果就越大。

为了求得所述关闭滞后时间例如需要对所述关闭时刻进行检测。在此能够通过如下方式求得所述关闭时刻（或者相应的值），即所述关闭时刻基于磁线圈上的电压的曲线确定。所述制动电流脉冲在所述磁电枢关闭的时刻已经结束，从而所述关闭时刻的检测能够通过在磁线圈上的电压曲线实现，所述电压在磁电枢关闭的时刻仍然有效并且因此是可测量的。

替代地为此能够通过以下方式确定所述关闭时刻（或者相应的值），即基于磁线圈中电流的曲线确定关闭时刻，因为所述制动电流在磁电枢关闭的时刻仍然有效并且因此是可测量的。

在另一种替代方案中能够通过以下方式确定所述关闭时刻（或者相应的值），即利用路径观测器（Streckenbeobachter）确定关闭时刻。与所述制动电流脉冲的持续时间无关，所述关闭时刻的确定能够通过路径观测器实现，其中所述路径观测器将检测到的电参数（例如磁线圈电压）与另一个待观测的电参数（例如磁线圈电流）至少间接地进行比较并且由此能够得到关于所述关闭时刻的结论。

附图说明

接下来借助附图对本发明的实施例进行举例说明。附图示出：

图1是在垂直剖面中燃料喷射阀的示意性的图示;

图2是图1所示的燃料喷射阀的带有以及不带有制动脉冲的非常简化的电流和针阀行程曲线；并且

图3是按本发明的方法的流程图。

具体实施方式

在图1中燃料喷射阀整体用附图标记1表示。所述燃料喷射阀能够例如安装在带有用于将燃料直接喷射到燃烧室中的共轨的汽车的内燃机中（没有示出）。所述燃料喷射阀包括电磁的操纵装置2以及形成阀元件的针阀3，所述针阀与阀座4相互作用。围绕针阀3布置的弹性元件5利用其弹性力将针阀3压入阀座4。所述电磁的操纵装置2包括磁电枢6以及磁线圈7，所述磁电枢在本实施例中与针阀3牢固地连接。所述磁线圈7通过控制和调节装置8以及没有示出的输出级（Endstufe）通电。

为了运行电磁的喷射阀1，通过为磁线圈7通电产生电磁场，该电磁场磁化磁性的材料。由此吸引磁电枢6，所述磁电枢从阀座4提升与其连接的针阀3。这样就打开了所述喷射阀1的出口（没有示出），燃料通过所述出口能够喷射出来。出于完整性的原因要提及的是，所述针阀以及磁电枢也能够两部件式地实施（没有示出）。

图2在上方的图表中示出了触发电流I关于时间的曲线并且在下方的图表中示出了针阀3的由此受到作用的行程H。所述触发电流I的曲线首先示出了电流I迅速的上升（参看附图标记10），然后所述电流在一定的时间段内保持恒定，以便接下来大致下降到一半（参看附图标记12）。保持这种电流水平直到触发持续时间t_i结束。在触发持续时间t_i终止时，切断所述电流I（参看附图标记14）。在切断电流I的范围内示出两种情况（Szenarien），其中所述第一种情况通过实线并且第二种情况通过虚线示出而且在时间上向前偏置时间间隔t_v。在每种情况中在经过从触发结束起算的时间间隔t_x之后开始短暂的脉冲电流16或者说16'，也就是说，所述时间t_x确定从触发结束开始的电流脉冲16的时间上的位置。例如在这里示出振幅、时间上的位置以及电流或者说制动脉冲的长度并且能够在取决于阀滞后时间的真实的运行中变化。为此下面接下来进行详细描述。

在下方的图表中可以看到，所述喷射阀1的针阀3在触发开始后经过一段打开滞后时间t₁₁才开始上升（参看附图标记18）。如果所述针阀3在经过时间t₁后达到其最大行程，更小的电流I就足够保持这种水平。如果在触发持续时间t_i结束时切断触发电流I，所述针阀3在关闭滞后时间t₂₁后开始下降（附图标记20）。在下降运动20的过程中引入电流脉冲16（制动电流脉冲），该电流脉冲以通过其产生磁性力的方式降低了所述针阀3的下降速度，所述磁性力与针阀3的下降运动相反地作用。在此所述针阀3平缓地下降到阀座4中，这样就符合期望地减小了噪声。关闭时刻当然会被推迟，也就是说，阀打开持续时间T_op因此延长了时间t_a。要是没有电流脉冲16的话，所述针阀3的运动就会有类似虚线22（理想示出的）的曲线。喷射就会在预先确定的阀打开持续时间T_op后结束。按本发明所述延长时间t_a通过调整电路进行调整（ausgeregelt），从而尽管有制动电流脉冲16的作用，所述额定阀打开持续时间T_op还是能够得到保持。

图3示出了按本发明的方法的流程图。示出的过程对于汽车的每个喷射阀单独地应用在控制和调节装置8中。所述方法按如下所述起作用:所述控制和调节装置8在步骤50中求得相对于喷射阀1的额定阀打开持续时间T_op的触发开始以及触发结束。接下来在步骤60中求得喷射阀1的单独的关闭滞后时间t₂₁。所述关闭滞后时间t₂₁被例如关闭弹性力的样品偏差（Exemplarstreuungen）、针阀行程或者磁力曲线影响。

在步骤70中通过对关闭滞后时间t₂₁的分析，确定制动电流脉冲16的时间上的位置（时刻）、持续时间以及振幅。例如所述制动电流脉冲16对于带有较长的关闭滞后时间t₂₁的喷射阀1就在相对较大的针阀行程H以及相应较小的针阀速度时实现。带有较小的振幅和较小的持续时间的制动电流脉冲16是足够的。对于带有较小的关闭滞后时间t₂₁的喷射阀1所述针阀3很快具有高的速度并且因此能够对于相同的制动电流脉冲16仅仅微小地制动。因此这里需要带有高振幅以及长持续时间的制动电流脉冲16。此外所述关闭滞后时间t₂₁取决于所述喷射阀1的工作点。此外所述制动电流脉冲16的时间上的位置t_x由触发结束确定。

所述制动电流脉冲16造成阀打开持续时间T_op的延长（见时间t_a）。为了对其进行补偿，在步骤80中由制动电流脉冲16引起的延长的阀打开持续时间（T_op+t_a）利用调整电路调整成之前确定的额定值。所述调整的结果在图3中用虚线示出。在此所述针阀3的触发结束提前了求得的时间t_v（见之前的图表）。这意味着，所述触发信号以及触发持续时间t_i因此会缩短（见侧边14'）。因为所述制动电流脉冲16在相对触发结束经过之前所确定的时间间隔t_x而出现，制动电流脉冲16'就同样提前了。在此所述触发持续时间t_x被如此缩短，从而所述针阀3的关闭结束准确地发生在额定阀打开持续时间T_op的确定的时刻上。因此实现了要求的计量精度。

Claims (12)

1. 用于运行燃料喷射系统的方法，其中燃料通过电磁操纵的喷射阀（1）到达内燃机的至少一个燃烧室中，并且其中所述喷射阀（1）的阀元件（3）的运动至少暂时地被电磁的制动脉冲（16）影响，其特征在于，确定所述喷射阀（1）的关闭滞后时间或者相应的值并且将所述确定的关闭滞后时间或者相应的值用于确定所述制动脉冲（16）的至少一个参数。

2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制动脉冲（16）的参数是时间上的位置、持续时间和/或振幅。

3. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用所述关闭滞后时间或者相应的值以及制动脉冲（16）的至少一个参数确定阀打开持续时间或者相应的值。

4. 按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阀打开持续时间或者相应的值取决于额定喷射量进行调整。

5. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述制动脉冲（16）通过在所述电磁操纵的喷射阀（1）的磁线圈（7）上主动施加正电压而形成。

6. 按权利要求1到4中任一项所述的方法，其特征在于，所述制动脉冲（16）通过短暂关闭所述电磁操纵的喷射阀（1）的磁线圈（7）而形成。

7. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述关闭滞后时间或者相应的值基于电压在所述磁线圈（7）中的曲线确定。

8. 按权利要求1到6中任一项所述的方法，其特征在于，所述关闭滞后时间或者相应的值基于电流在所述磁线圈（7）中的曲线确定。

9. 按上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，利用路径观测器确定所述关闭滞后时间。

10. 计算机程序，其特征在于，所述计算机程序为了应用在按上述权利要求中任一项所述的方法中进行编程。

11. 用于内燃机的控制和/或调节装置（8）的电储存介质，其特征在于，所述计算机程序为了应用在权利要求1到9中任一项所述的方法中储存在所述储存介质上。

12. 用于内燃机的控制和/或调节装置（8），其特征在于，所述装置为了用于在按权利要求1到9中任一项所述的方法中进行编程。

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