CN103958870B - 借助无磁饱和的电测试励磁确定燃料喷射器的开启特性 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法。所述方法具有（a）用电测试励磁（211、221）加载线圈驱动器的线圈，电测试励磁相比在内燃机正常运行时加载线圈的电标准励磁（210、220）较弱，因而在一个线圈驱动器没有处于磁饱和的时间点上完成了到达燃料喷射器的开启位置，（b）测量线圈的电参数（I）的在时间上的变化，（c）基于所测得的电参数（I）的在时间上的变化求出第一时间点（t2´），在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，以及（d）基于所求出的第一时间点（t2´）确定第二时间点（t2），在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁（210、220）的影响下到达其开启位置。此外本发明还涉及一种设备（100）和用于执行这种方法的计算机程序。此外还涉及一种用于确定在燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性的方法和一种用于控制燃料喷射器的方法。

Description

借助无磁饱和的电测试励磁确定燃料喷射器的开启特性

技术领域

本发明涉及关于燃料喷射器的控制的技术领域，燃料喷射器具有一个与针阀机械地联接的磁衔铁和一个具有线圈的、用于使磁衔铁运动的线圈驱动器。本发明尤其涉及用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的一种方法、一种设备以及一种计算机程序。本发明此外还涉及一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性的方法。此外，本发明还涉及一种用于控制具有线圈驱动器的燃料喷射器的方法，在该方法中，燃料喷射器的时间上的开启特性伴随上述的用于确定燃料喷射器的开启特性的方法投入使用。

背景技术

在汽车技术中很早就公知的是，通过使用燃料喷射器来优化在内燃机的燃烧室中的燃烧过程。在相应的喷射式内燃机中，可以相比具有化油器的内燃机实现明显更优的定量精度以及必要时也实现了被带到到各燃烧室或进气管中的燃料的更优的空间分配。

燃料喷射器通常具有线圈，线圈在通电时产生磁场，磁衔铁可以用该磁场克服复位的弹簧的力从关闭位置移动进入开启位置。在磁衔铁上安装有一个针阀，当磁衔铁处在关闭位置中时，该针阀封闭燃料喷射器的喷孔。当磁衔铁处在开启位置中时，那么喷孔被该针阀打开以及处于压力下的燃料可以通过喷孔被排出。为了关闭燃料喷射器，线圈的通电被切断以及因此到衔铁的磁力被消除。通过复位的弹簧的剩余的力，衔铁被再次带到其关闭位置中。

在燃料喷射器的机械装置（衔铁和针阀）和磁路（线圈）之间的一种公知的涡流驱动的联接，以公知的方式产生了一个反馈信号，该反馈信号以机械装置的运动为基础。在此，在具有铁磁材料的衔铁中由于针阀和衔铁的运动而感应出了一个与速度相关的涡流，该涡流同样引起了到磁路上的反作用。因此根据衔铁和针阀的运动速度在线圈中感应出了一个电压，其与控制信号叠加。

此外还公知的是，这种效果，即在该效果下，电基本参数电压或电流与一个通过针阀的运动造成的信号变化叠加，可以被这样作进一步处理，使得由衔铁的速度或更精确地说由于衔铁的速度的变化引起的电分量可以被分离。在此，尤其评估在电压信号或电流信号内关于它们出现的时间点的表征性信号形态。因为在到达最终位置的时间点上的速度变化特别大，所以由此可以确定真实的时间点，在该时间点上，衔铁或固定在衔铁上的针阀到达了开启位置。

为了在开启过程中探测表征性的信号变化，原则上已知下列方法：

（A）电流测量：这一点要求主动影响电流变化，以便确保磁路不处于饱和。但用这种测量方法在全控制的情况下，也就是说在针阀的机械的止挡上才能探测一个测量信号；

（B）电压测量：在此需要在使用所谓的采样&保持控制（Sample & HoldAnsteuerung）的情况下用助推阶段（Boost-Phase）来控制线圈。尽管如此，通常无法或至少很难在较高的控制电压的背景下识别施加在线圈上的电压内的所有需要的以及典型地较弱的特征以及鉴于对衔铁运动的分析进行评估。

燃料喷射器的制造伴随有公差。因此可以例如在不同的燃料喷射器中在开启和关闭时出现不同的弹簧力和/或不同的导向间隙（摩擦），它们又导致了不同的滞后时间以及因此导致了不同的喷射量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，通过更佳地确定燃料喷射器的实际的运动特性来改善关于实际喷射的燃料量的精度。

这一技术问题通过独立权利要求的主题解决。本发明的有利的实施形式在从属权利要求中说明。

按照本发明的第一个方面，说明了一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法。所述方法具有（a）用电测试励磁加载线圈驱动器的线圈，电测试励磁相比在内燃机正常运行时加载线圈的电标准励磁较弱，因而在一个线圈驱动器没有处于磁饱和的时间点上完成了到达燃料喷射器的开启位置，（b）测量线圈的电参数的在时间上的变化，（c）基于所测得的电参数的在时间上的变化求出第一时间点，在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，以及（d）基于所求出的第一时间点确定第二时间点，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。

所述的用于确定开启特性的方法基于这样的认识，即，通过燃料喷射器的线圈驱动器的线圈的有针对性的较弱的电励磁，在所谓的测试励磁的框架内，可以以一个足以（在测试励磁的影响下）求出到达最终位置的（第一）时间点的精度来测量电参数的变化，该电参数对燃料喷射器的开启特性而言以及尤其是在相比标准励磁更弱的测试励磁的影响下对实际达到开启位置而言是表征性的。在此决定性的是，在电测试励磁的影响下在探测的时间点上没有出现线圈驱动器的磁饱和，因为只有在那时才可以用足够高的精度求出第一时间点。

基于所求出的（第一）时间点，可以例如通过与基准燃料喷射器的特性的比较确定在针对相关的燃料喷射器的电标准励磁中到达开启位置的预期的（第二）时间点，其中，在基准燃料喷射器中，例如在发动机测试台上在类似的条件下求出在第一时间点（在电测试励磁下到达开启位置）和第二时间点（在电标准励磁下到达开启位置）之间的时间差。

要指出的是，即使在所述的测试励磁中也可能在相应的电流变化期间导致磁饱和。但对所述的用于确定开启特性的方法而言重要的是，测试励磁这样弱，使得在燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置的时间点上（尚）不存在磁饱和。

电测试励磁和/或电标准励磁尤其是励磁的在时间上的变化，励磁可以是施加在线圈上的电压和/或流过线圈的电流。

在这种相互关联下，概念“更弱”或“更弱的励磁”尤其可以理解为，关于施加在线圈上的电压的时间积分和/或关于流过线圈的电流的时间积分，要小于在标准励磁下相应的时间积分。

措辞“无磁饱和”在本文中尤其可以理解为，一个磁性的以及特别是铁磁的元件，如线圈驱动器的电枢或所谓的衔铁，在电测试励磁的影响下的磁化在磁性上未达到饱和。这一点意味着，线圈的电励磁的（进一步的）提高至少导致铁磁的元件的磁化的一定的（进一步的）提高。

因此在用避免了磁饱和的测试励磁加载燃料喷射器时可以确定，在燃料喷射器的衔铁或固定在衔铁上的针阀的运动结束时，可以这样精确地测量电参数，使得可以确定这个参数的值，该值以与到达开启位置相关联的剧烈的速度变化为基础。

概念“开启位置”尤其可以理解为是燃料喷射器的以能移动的方式支承在燃料喷射器中的针阀的最终位置。这个最终位置可以尤其由一个机械的最终止挡限定。

概念“第一时间点”和“第二时间点”可以尤其被理解为是关于电测试励磁或电标准励磁的特定的特征的相关的时间说明。在测试励磁或标准励磁中的特征在此可以是在相应的时间上的励磁线形中的任一时间点。特征尤其可以是所谓的助推阶段的开始，在助推阶段期间，燃料喷射器的线圈被过高的励磁加载。

按照本发明的一个实施例，电测量参数是在线圈驱动器的线圈上截取的电流。

截取的电流也可以尤其包含在电磁铁中基于时间上可变的涡流而被感应的部分，其中，这些涡流又与燃料喷射器的电枢、衔铁或针阀相对燃料喷射器的壳体的速度相关。因为燃料喷射器的（针阀的）开启位置通常由一个机械的止挡确定，所以在到达这个开启位置时出现了突如其来的制动以及因此出现了很大的速度变化。这个很大的速度变化又导致强烈的涡流，因而源出于涡流的电流变化的值相应地很强且能以公知的方式被探测，以及可以求出在电测试励磁的影响下到达开启位置的真实的时间点。

按照本发明的另一个实施例，第二时间点的确定额外基于施加在燃料喷射器上的燃料压力完成。

因为真实的开启特性通常明显与施加在燃料喷射器上的燃料压力相关，所以可以通过对当前的燃料压力的考虑而特别精确地确定第二时间点，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。

按照本发明的另一个实施例，无论是测试励磁还是标准励磁，都分别具有一个助推阶段。此外，测试励磁和标准励磁通过助推阶段的不同的在时间上的长度而有所不同。

两个励磁优选仅在它们的助推阶段的长度方面有所不同。这样的优势在于，可以以简单的方式在两种不同类型的励磁之间切换。因此一种相应的控制级的耗费且完全的重新配置就不是必需的，以便在燃料喷射器的真正的运行中时不时地产生测试励磁，然后可以借助该测试励磁确定在标准励磁的影响下燃料喷射器的真实的开启特性。

概念“助推阶段”在上下文中可以理解为是在线圈励磁时的时间间隔，在这个时间间隔内，到线圈内的能量输入的时间梯度具有特别高的正值。在此，助推阶段以及所谓的助推电压的施加为基础，助推电压通过合适的电助推线路相对由车辆蓄电池制备的电压有所提高。

按照本发明的另一个实施例，在使用储存在数据库中的比较数据的情况下基于所求出的第一时间点来确定第二时间点。

比较数据可以例如是分析的和/或被表格式存储的特性曲线，这些特性曲线针对例如在发动机测试台上被精确地测量的基准燃料喷射器描述了在测试励磁的影响下到达开启位置的时间点和在标准励磁的影响下到达开启位置的时间点之间的相互关系。在此，这种相互关系也可以根据施加在燃料喷射器上的燃料压力和/或根据在测试励磁和/或标准励磁下的助推持续时间而通过相应的多条不同的特性曲线被储存在数据库中。

所述的特性曲线的制定和/或在考虑到多种依赖性的情况下必要时多维的特征面的制定，可以以不同的方式进行。除了已经在上面提到的（在发动机测试台中）用仪表化的燃料喷射器确定止挡时间点外，也可以通过恰当的模拟求出止挡时间点或特性曲线，其中，止挡时间点的确定通过评估施加在线圈上的电信号和/或通过用对针阀的运动的推断详细地测量喷射率变化实现。

按照本发明的另一个实施例，基于（a）所求出的第一时间点、（b）储存在数据库中的比较数据和/或（c）用于测试励磁的助推阶段的时间的长度，为燃料喷射器配设一个用于反力的特定的值，反力在燃料喷射器开启时抵抗一个由被激励的线圈的磁场作用到运动的磁衔铁上的磁力。

所述的反力可以是一个机械的反力，其尤其由燃料喷射器的复位的弹簧的一个力引起。但这个反力作为另外的分量也还可以是一个摩擦力，当磁性的衔铁（和针阀一起）沿着开启位置的方向运动时，在一个轴承内，尤其在一个直线轴承内产生了这个摩擦力。因为一个摩擦力始终反平行于引起摩擦力的运动取向，所以这个摩擦力在开启的燃料喷射器中和复位弹簧的弹簧力一起有助于放缓开启运动。

用于这种弹簧力的特定的值的所述的配属关系具有的优势为，可以以不复杂的方式对各燃料喷射器进行分级。由此实现了在两个所述的时间点之间的一种特别简单且尽管如此仍然精确的配属关系。明确地说，这意味着，在知道第一时间点时，可以以简单的以及尽管如此仍然精确的方式确定第二时间点，其中，在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。

按照本发明的另一个方面，说明了一种用于确定在汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性的方法。所述的方法具有：（a）用电测试励磁加载线圈驱动器的线圈，测试励磁这样弱，使得在一个线圈驱动器不存在磁饱和的时间点上实现了到达燃料喷射器的开启位置，（b）测量通过燃料喷射器的测试燃料通过率的在时间上的变化，（c）在已测得的测试燃料通过率的在时间上的变化的基础上求出第一时间点，在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，（d）用电标准励磁加载线圈驱动器的线圈，标准励磁这样强，使得伴随着线圈驱动器的磁饱和而到达燃料喷射器的开启位置，（e）测量通过燃料喷射器的标准燃料通过率的在时间上的变化，（f）在已测得的标准燃料通过率的在时间上的变化的基础上求出第二时间点，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置，以及（g）确定在测试开启特性和标准开启特性之间的关联性，其中，将所求出的第一时间点与所求出的第二时间点相比较。

所述的用于确定在测试打开特性和标准打开特性之间的关联性的方法基于这样的认识，即，可以通过多种这样确定的关联性来确定特性曲线，这些特性曲线尤其适用于上述的用于确定具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法，在该方法中，在使用储存在数据库中的比较数据的情况下在已求出的第一时间点的基础上求出了第二时间点。在此，比较数据表示关联性或由多种关联性确定的特性曲线。

在此所述的关联性确定方法可以尤其用一种特定的基准燃料喷射器在发动机测试台上被实施。在此有利的是，使用这样一个燃料喷射器作为基准燃料喷射器，其相比多个同一类型的其它燃料喷射器在开启过程中具有一个平均的机械的反力。这种燃料喷射器可以例如由此被求出，即，在针对同一种类型的不同燃料喷射器的给定的条件下选出一个燃料喷射器，它的开启特性大致对应平均的开启特性。

按照本发明的另一个方面，说明了一种用于控制汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的方法。这种方法具有：（a）用上面说明的方法确定燃料喷射器的时间上的开启特性，（b）基于确定的时间上的开启特性调整针对燃料喷射器的电标准励磁的电控制，因而随着喷射过程注射预定量的燃料。

所述的控制方法基于这样的认识，即，上述用于确定具有线圈驱动器的燃料喷射器的时间上的开启特性的方法可以被用于:（a）确定在标准励磁的影响下燃料喷射器的磁衔铁的或与该磁衔铁机械联接的针阀的预期的真实的运动特性，（b）基于所确定的运动特性求出真实的燃料喷射量以及（c）在标准励磁的影响下针对接下来的喷射过程这样来调整燃料喷射器的电控制，使得燃料喷射量尽可能精确地对应为特定的运行工况预定的额定量。在此，线圈的电控制尤其通过必要时经修正的标准励磁完成，在标准励磁下，如已经所述的那样，确保了最晚直至在到达开启位置的时间点上出现线圈驱动器的磁饱和。

对燃料喷射器的线圈的电控制的所述调整在此尤其可以通过上文中详细阐释的在燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性算出或确定。

按照本发明的一个实施例，该方法此外还具有，用电标准励磁加载线圈驱动器的线圈，此时使用经调整的电控制。

用这种控制方法可以尤其在量很小时极大地改善燃料喷射器的定量精度以及因此为很少的燃料消耗和/或为减少有害物质排放作出了重要的贡献。

按照本发明的另一个实施例，在一个少于一分钟的时间间隔内以及尤其在一个少于一秒的时间间隔内执行用电测试励磁加载线圈以及用电标准励磁加载线圈。这样做的优势在于，在这样短的时间间隔内不改变或至少不是显著改变针对燃料喷射器的运行的框架条件，因而可以确保对用于燃料喷射器的电标准励磁的电控制的一种特别精确的调整。

是在这样短的时间间隔内，整个燃料喷射器的运行温度尤其保持恒定不变，因而例如线圈的电参数，如它的欧姆电阻或它的感应率至少近似保持不变。就此而论要提到的是，线圈的感应率与线圈的精密的空间结构相关，该空间结构由于热膨胀而也与温度相关。当线圈或整个线圈驱动器的电参数至少近似保持恒定不变时，那么用所述方法自动以特别高的精度补偿了在各测量时间点和运行时间点上喷射器到喷射器的机械的公差。

要指出的是，在燃料喷射器的真实运行中，所述电测试励磁应当被使用得较少。这样的原因在于，伴随电测试励磁的运行无法持续地进行，因而燃料喷射器的由于较弱的测试励磁而变小的开启速度实际上导致了明显较小的喷射质量（特别是喷射量变化）。在电测试励磁中尤其可能出现不期望的溅射。

按照本发明的另一个方面，说明了一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的设备。所述的尤其可以在发动机控制中或借助发动机控制被实现的设备，具有：（a）用于用电测试励磁加载线圈驱动器的线圈的励磁装置，电测试励磁相比在内燃机正常运行中用来加载线圈的电标准励磁更弱，因而在没有线圈驱动器的磁饱和的情况下实现了到达燃料喷射器的开启位置，（b）用于测量线圈的电参数的在时间上的变化的测量装置，以及（c）用于（c1）在测得的电参数的在时间上的变化的基础上求出第一时间点以及用于（c2）在求出的第一时间点的基础上确定第二时间点的数据处理装置，其中，在第一时间点，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，在第二时间点，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。

所述的设备也基于这样的认识，即，通过燃料喷射器的线圈驱动器的线圈的有针对性的较弱的电励磁，在所谓的测试励磁的框架内，可以以一个足以（在测试励磁的影响下）求出到达最终位置的（第一）时间点的精度来测量电参数的变化，该电参数表征在较弱的测试励磁的影响下燃料喷射器的开启特性。在此决定性的是，在电测试励磁的影响下没有出现线圈驱动器的磁饱和，因为通常在那时才能以足够的精度来测量电参数，这又是精确地求出第一时间点的决定性的前提。

按照本发明的另一个方面，说明了一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的计算机程序。当该计算机程序被处理器实施时，该计算机程序被设置用于执行上述的用于确定具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法。

按照本文，这种计算机程序的命名与程序元件、计算机程序产品和/或计算机可读的介质的概念意义相同，其包含用于控制计算机系统的指令，以便以恰当的方式协调系统或方法的工作方式，从而达到了与按本发明的方法联系起来的效果。

计算机程序可以作为计算机可读的指令代码在任一合适的编程语言，如JAVA、C++等中实施。计算机程序可以被储存在计算机可读的存储介质上（CD-Rom、DVD、蓝光光碟、可移动磁盘、非永久性或永久性存储器、集成式存储器或处理器等）。指令代码可以这样对计算机或其它可编程的设备，尤其如用于汽车发动机的控制器，进行编程，从而实施期望的功能。此外，计算机程序可以在网络中，如在因特网中被提供，用户在需要时可以从因特网中下载该计算机程序。

本发明可以既借助计算机程序，也就是说软件，又借助一个或多个专门的电路，也就是说在硬件中，或以任意混合的形式，也就是说借助软件组件和硬件组件实现。

要指出的是，本发明的实施形式参考不同的发明主题进行说明。本发明的一些实施形式尤其用设备权利要求说明，本发明的另一些实施形式则用方法权利要求说明。但技术人员在阅读本申请时很快就清楚，倘若没有详细地另行说明，除了属于发明主题的一种类型的一个特征组合外，属于发明主题的不同类型的任意特征组合都是可行的。

附图说明

本发明其它的优势和特征由接下来对当前优选的实施例的示例性说明得出。

图1示出了用于确定燃料喷射器的开启特性的设备；

图2示出了在标准励磁线形和测试励磁线形之间的对比；

图3示出了根据施加在各燃料喷射器上的燃料压力对三个有不同的弹簧力的不同的燃料喷射器的开启特性的模拟结果；

图4为两个不同的燃料喷射器示出了相应的特征面，针对时间上的开启特性与（a）施加在各燃料喷射器上的燃料压力和（b）助推阶段的持续时间的关联性；

图5针对助推阶段的三个不同的持续时间，示出了针对有15N或25N的弹簧力的两个燃料喷射器参照有20N的弹簧力的基准燃料喷射器的特征曲线。

要指出的是，接下来所述的实施形式仅是对本发明的可能的实施变型的一个受限制的选择。尤其可以将单个实施形式的特征以恰当的方式相互组合，因而伴随在此详细示出的实施变型，多个不同的实施形式被技术人员视为是明显公开的。

具体实施方式

图1示出了用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的设备100。该设备100具有用于用电测试励磁加载线圈驱动器的线圈的励磁装置102，电测试励磁相比在内燃机正常运行时加载线圈的电标准励磁更弱，因而在一个不存在线圈驱动器的磁饱和的时间点上实现了到达燃料喷射器的开启位置。设备还具有一个用于测量线圈的电参数的在时间上的变化的测量装置104和一个数据处理装置106。数据处理装置106用于（a）在已测得的电参数的在时间上的变化的基础上求出第一时间点以及（b）在已求出的第一时间点的基础上确定第二时间点，其中，在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。

图2示出了在标准励磁线形和测试励磁线形之间的对比。在上图中，施加在燃料喷射器的线圈上的电压U被示出为是时间t的函数，在中图中示出了流过线圈的相应的电流I的强度以及在下图中示出了由此引起的燃料喷射器的针阀的升程S的在时间上的变化。

用实线示出了串励，这些实线用附图标记210和220标注。在此，线210表示串励的电压变化以及线220表示串励的相应的电流变化。测试励磁至少在它与串励有所不同的区域中通过虚线示出，虚线用附图标记211和221标注。在此，线211表示测试励磁的电压变化以及线221表示在这种串励时的相应的电流变化。

由图2可知，按照在此示出的实施例，测试励磁的电压变化211与串励的电压变化210的区别仅在于助推阶段的持续时间。在这个助推阶段内，为了尽可能快地开启燃料喷射器而以公知方式施加一个助推电压Uboost。

在中图中借助点划线225示出的水平的线说明了界限，从该界限起出现磁饱和。在这个饱和界限225的上方存在磁饱和，在这个饱和界限225的下方则不会出现磁饱和。这样做造成了，如由图2的下图可知，在达到最大阀门升程的Smax的时间点t2上，在串励的情况下存在磁饱和（参看在串励时针阀升程的变化230）。与此有区别的是，在之后的达到最大阀门升程Smax的时间点t2´上在测试励磁下（参看在测试励磁下针阀升程的变化231）不存在磁饱和。如已经在上面详细阐释的那样，可以在曲线221的借助附图标记221a标注的点上借助对在线圈上截取的电流的精准的分析而识别到开启位置的到达，开启位置的到达对应针阀升程Smax。

按照一个优选的实施例，通过在至少一个由特定的燃料压力fup（fuel pressure）确定的运行点上用合适的测试励磁加载燃料喷射器的线圈以及之后通过将识别到的值传递给有标准励磁的运行区域实现对开启位置的到达的识别。

图3示出了针对有不同的弹簧力F1、F2和F3的三个不同的燃料喷射器的模拟结果，其中，F1＜F2＜F3。到达开启位置（针阀止挡）的时间点t2被与燃料压力（fup）和不同的弹簧力F1、F2和F3关联起来示出。用附图标记341、342和343标注表示特性曲线的相应的曲线。如由图3可知，通过不同的弹簧力来模拟不同的反力。这些反力还可以包含其它可变的分量，如摩擦力。

由于图3可知，最强的弹簧力F3最为强烈地阻止针阀的开启运动，因而针对弹簧力F3产生了针阀止挡的时间点t2的最大的值。

此外由图3还可知，所有的燃料喷射器都通过至少大概类似的曲线进行说明。倘若现在在fup-t2的图中已知一个点，那么也可以推断出所有其它的点。这可以例如通过对这些表示特性曲线的曲线341、342和343的表格式存储实现。作为备选，这些特性曲线341、342和343也可以通过恰当的参数化说明。

当一张相应的特性曲线表格还扩大了助推阶段的持续时间tboost时，针对针阀止挡的时间点t2的探测值从有测试励磁的测试运行到有标准励磁的正常运行的传递可以尤为精确。按照在此示出的实施例，持续时间tboost同样是用于将测试励磁与标准励磁区分开来的重要特征。很小的持续时间tboost对应测试励磁，较长的持续时间tboost对应标准励磁。

图4为两个不同的燃料喷射器示出了相应的特征面，针对时间上的开启特性与（a）施加在各燃料喷射器上的燃料压力和（b）助推阶段的持续时间的关联性。燃料压力fup以单位10⁵厘巴被描述。持续时间tboost以单位10^-4秒被描述。针阀止挡的时间点t2同样以单位10⁴秒被描述。

两个燃料喷射器的区别在于反力，反力尤其通过弹簧在开启运动中阻止或放缓针阀运动。即使在这里，也可以通过以表格来储存值或通过合适地参数化面来从一个点推断出所有其它的点。

若尽快地在不同的运行点上用测试励磁实施控制，那么然后可以以此为出发点，即，燃料喷射器的运行温度没有改变。在这种情况下，线圈驱动器的电参数，例如线圈的欧姆电阻和线圈的感应率（没有热膨胀）保持不变且仅测量机械的公差。由此可以将对燃料喷射器的开启特性的电影响和机械影响彼此分开。

图5针对助推阶段的三个不同的持续时间，示出了针对有15N或25N的弹簧力的两个燃料喷射器参照有20N的弹簧力的基准燃料喷射器的特征曲线。在横坐标上，以单位10⁵厘巴描述燃料压力。在纵坐标上，以单位10^-4秒描述在（a）有弹簧力15N（左侧）或有弹簧力25N（右侧）的燃料喷射器的开启时间t2以及（b）有弹簧力20N的基准燃料喷射器的开启时间t2之间的差△t。

用附图标记451a和451b表示针对有415μs（= 415 x10^-6秒）的持续时间tboost的励磁的△t的相应的变化。按照在此示出的实施例，415μs的持续时间tboost对应电标准励磁。用附图标记452a和452b表示针对有300μs的持续时间tboost的励磁的△t的相应的变化。用附图标记453a和453b表示针对有280μs的持续时间tboost的励磁的△t的相应的变化。

因为按照在此示出的实施例，有20N的弹簧力或反力的燃料喷射器被定义为是基准燃料喷射器，所以借助特性曲线的表征性的变化确定了异常的燃料喷射器的弹簧力。这一点可以如下文描述的那样实现：

（1）首先在用测试励磁加载相关的燃料喷射器时借助对在燃料喷射器的线圈上截取的电流的精确的评估而确定针阀止挡的时间点t2´。（2）之后从所储存的表格中读取在相同的测试励磁下用于基准燃料喷射器的相应的值。（3）然后从被确定的值t2´和用于基准燃料喷射器的相应的值中计算得出差△t。（4）此外测量当前的燃料压力fup。（5）用所测得的燃料压力fup以及计算好的差△t的值在图5的左图或右图中限定一个点。（6）在执行在多个运行点上的探测之后，搜寻那条被储存在数据库中的延伸经过这些点的曲线。这条曲线然后是用于相关的燃料喷射器的弹簧（和摩擦）的反力的大小。

总而言之保持确定的是：

（A）用在本文中说明的方法可以在测试励磁的影响下在至少一个可以另外通过燃料压力确定的运行时间点上识别到燃料喷射器到达开启位置（针阀止挡）的时间点t2´。

（B）在使用这个识别到的时间点t2´的情况下可以推断出针阀止挡，其在电标准励磁的影响下出现。

（C）因为在标准励磁下针阀止挡的时间点因此是公知的，所以可以通过合适的调节策略使在一个内燃机内所有燃料喷射器的开启特性相同。

（D）由此可以例如鉴于在（i）相关的燃料喷射器的线圈的励磁的持续时间和（ii）真实的被喷射的燃料量之间的期望的线性的关联而改善燃料喷射器的控制。

附图标记列表

100 用于确定燃料喷射器的在时间上的开启特性的设备

102 励磁装置

104 测量装置

106 数据处理装置

210 串励的电压变化

211 测试励磁的电压变化

220 串励的电流变化

221 测试励磁的电流变化

221a 伴随识别到到达开启位置的可能性的励磁状态

225 饱和界限

230 在串励下的针阀升程

231 在测试励磁下的针阀升程

I 流过线圈的电流

s 针阀的升程

t 时间

t2´ 在测试励磁的情况下到达最大阀门升程的时间点

t2 在串励的情况下到达最大阀门升程的时间点

smax 最大阀门升程

t 时间

U 施加在线圈上的电压

Uboost 助推电压

341 用于第一弹簧力F1的特性曲线

342 用于第二弹簧力F2的特性曲线

343 用于第三弹簧力F3的特性曲线

Fup 燃料压力

451a/b 两个不同的燃料喷射器针对415μs的助推持续时间的开启时间（针阀止挡的时间点）的差△t

452a/b 两个不同的燃料喷射器针对300μs的助推持续时间的开启时间（针阀止挡的时间点）的差△t

453a/b 两个不同的燃料喷射器针对280μs的助推持续时间的开启时间（针阀止挡的时间点）的差△t

Claims (12)

1.用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法，该方法具有：

- 用电测试励磁（211、221）加载线圈驱动器的线圈，电测试励磁相比在内燃机正常运行时加载线圈的电标准励磁（210、220）较弱，因而在一个线圈驱动器没有处于磁饱和的时间点上完成了到达燃料喷射器的开启位置，

- 测量线圈的电参数（I）的在时间上的变化，

- 基于所测得的电参数（I）的在时间上的变化求出第一时间点（t2´），在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，并且

- 基于所求出的第一时间点（t2´）确定第二时间点（t2），在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁（210、220）的影响下到达其开启位置。

2.按权利要求1所述的方法，其中，电参数是在线圈驱动器的线圈上截取的电流（I）。

3.按权利要求1或2所述的方法，其中，附加地在施加在燃料喷射器上的燃料压力（fup）的基础上确定第二时间点。

4.按权利要求1或2所述的方法，其中，无论是测试励磁（211、221）还是标准励磁（210、220）都具有各一个助推阶段，并且其中，测试励磁（211、221）与标准励磁（210、220）的区别在于助推阶段的不同的在时间上的长度（tboost）。

5.按权利要求1或2所述的方法，其中，在使用储存在数据库中的比较数据的情况下基于所求出的第一时间点（t2´）确定第二时间点（t2）。

6.按权利要求5所述的方法，其中，基于

（a）所求出的第一时间点（t2´）、

（b）储存在数据库中的比较数据和/或

（c）用于测试励磁（211、221）的助推阶段的在时间上的长度（tboost）

来为燃料喷射器配设一个用于反力的特定的值，反力在燃料喷射器开启时抵抗一个由被激励的线圈的磁场作用到运动的磁衔铁上的磁力。

7.用于确定在汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性的方法，该方法具有

- 用电测试励磁（211、221）加载线圈驱动器的线圈，测试励磁这样弱，以致于在一个线圈驱动器不存在磁饱和的时间点上实现了到达燃料喷射器的开启位置，

- 测量通过燃料喷射器的测试燃料通过率的在时间上的变化，

- 在已测得的测试燃料通过率的在时间上的变化的基础上求出第一时间点（t2´），在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁（211、221）的影响下到达其开启位置，

- 用电标准励磁（210、220）加载线圈驱动器的线圈，标准励磁这样强，以致于伴随着线圈驱动器的磁饱和而到达燃料喷射器的开启位置，

- 测量通过燃料喷射器的标准燃料通过率的在时间上的变化，

- 在已测得的标准燃料通过率的在时间上的变化的基础上求出第二时间点（t2），在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁（210、220）的影响下到达其开启位置，以及

- 确定在测试开启特性和标准开启特性之间的关联性，其中，将所求出的第一时间点（t2´）与所求出的第二时间点（t2）相比较。

8.用于控制汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的方法，该方法具有：

- 确定按权利要求1至6任一项所述的燃料喷射器的在时间上的开启特性，

- 基于确定的时间上的开启特性来调整针对燃料喷射器的电标准励磁（210、220）的电控制（U、I），因而随着喷射过程注射预定量的燃料。

9.按权利要求8所述的方法，此外还具有

- 用电标准励磁（210、220）加载线圈驱动器的线圈，其中使用经调整的电控制。

10.按权利要求9所述的方法，其中，在一个少于一分钟的时间间隔内执行用电测试励磁（211、221）加载线圈以及用电标准励磁（210、220）加载线圈。

11.按权利要求10所述的方法，其中，在一个少于一秒的时间间隔内执行用电测试励磁（211、221）加载线圈以及用电标准励磁（210、220）加载线圈。

12.用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的设备，该设备（100）具有：

- 用于用电测试励磁（211、221）加载线圈驱动器的线圈的励磁装置（102），电测试励磁相比在内燃机正常运行中用来加载线圈的电标准励磁（210、220）更弱，因而在一个线圈驱动器没有处于磁饱和的时间点上实现了到达燃料喷射器的开启位置，

- 用于测量线圈的电参数（I）的在时间上的变化的测量装置（104），以及

- 用于在测得的电参数（I）的在时间上的变化的基础上求出第一时间点（t2´）以及用于在求出的第一时间点（t2´）的基础上确定第二时间点（t2）的数据处理装置（106），其中，在第一时间点，燃料喷射器在电测试励磁（211、221）的影响下到达其开启位置，在第二时间点，燃料喷射器在电标准励磁（210、220）的影响下到达其开启位置。