CN104895690A - 用于降低至少一个共轨喷射器的最大压力的方法 - Google Patents

用于降低至少一个共轨喷射器的最大压力的方法 Download PDF

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Abstract

在根据本发明的方法中，降低了机动车的至少一个共轨系统的可在故障情况下达到的最大压力。在识别出轨压-调节回路的故障情况（31）时，初始化（32）用于至少一个共轨喷射器（2）的特别操控模式。由此降低了在故障情况下的最大压力，而不必改变共轨喷射器的设计方案或者共轨系统的其它处于高压下的组件。由此避免了用于高压组件、例如用于喷射器体（4）、阀块（8）和喷嘴（10）的高额制造成本。

Description

用于降低至少一个共轨喷射器的最大压力的方法
技术领域
本发明涉及一种用于降低机动车的至少一个共轨喷射器的最大压力的方法。此外本发明还涉及一种计算机程序，所述计算机程序在下述情况下执行根据本发明的方法的每个步骤：所述计算机程序在计算器上运行，以及涉及一种机器可读的存储介质，所述存储介质存储所述计算机程序。此外本发明还涉及一种电子控制器，所述电子控制器被设置用于执行根据本发明的方法。
背景技术
共轨系统是用于机动车的柴油内燃机的燃料喷射系统。共轨系统的核心组成部分是连接在轨（“共轨”）上的共轨喷射器。所述共轨喷射器分别包括一个快速切换的伺服阀，其切换状态对于一种喷射喷嘴的打开和关闭进行控制。从而可以针对内燃机的每个汽缸单独地控制喷射过程。所述共轨喷射器将燃料直接喷射到内燃机的汽缸的燃烧室中。所述共轨喷射器通过高压管路由轨来供给燃料。内燃机的控制器在可预先给定的时间间隔内对集成在共轨喷射器中的伺服阀进行操控，由此使所述喷射喷嘴打开和再次关闭。所述伺服阀基本上通过阀座和阀球形成。所述共轨喷射器的伺服阀的打开持续时间和在共轨中的轨压确定了进入到内燃机的汽缸的燃烧室中的燃料量。
具有伺服阀的共轨喷射器在轨压-调节回路失效时附加地承担一种限压功能。所述轨压-调节回路的失效例如可能由于高压泵的敞开夹紧的（offen klemmend）磁调节阀引起。共轨喷射器的伺服阀如此设计，使得所述伺服阀直至压力为轨压的额定值的110%在无电流的状态下是密封的，但是在更高的压力时通过处于球之下的过压克服其闭合弹簧力而被容易地打开。
由此，即使在故障情况中也限定了在共轨系统中的轨压。然而不能限定为所述轨压的额定值的110%。而是在容易打开的球之下出现了轨压的额定值的110%的压力。此外，由高压泵输送的大体积流首先必须被泵送通过管路、Z-节流阀、A-节流阀和控制室，并且在这些节流阀位置处建立附加的压差。特别是，当A-节流阀和Z-节流阀设计有小的流量时，在故障情况下出现一种轨压，其明显高于轨压的额定值的110%。从而计算说明了，在故障情况下在高压泵的高转速时可能出现直至3*108Pa的压力，即使轨压的额定值仅为1.6 * 108Pa至1.8 * 108Pa。如果作为预输送泵而使用一种与高压泵机械耦合的齿轮泵，则在较长的时间段内出现这种高轨压，因为所述预输送泵在故障情况下不能被单独地停机。
共轨系统的全部高压组件必须设计用于，这种故障情况可能在共轨喷射器的使用寿命期间多次出现，而由此不会损害所述高压组件之一。在喷射器上，这些高压组件本身首先是保持体、阀块以及喷嘴体。由此得出了对喷射器体的压力阈值强度的附加要求，所述附加要求通过由正常运行得出的要求进一步得出。这意味着，仅由于在故障情况下的压力阈值强度而形成附加的制造成本，而这种制造成本绝对没有改进一种正常的喷射器功能。
相反，为了降低在故障情况下的最大轨压，可以提高A-节流阀和Z-节流阀的流量系数。但是这一点明显地、不希望地影响喷射器功能。
发明内容
在根据本发明的方法中降低机动车的至少一个共轨喷射器的最大压力。在识别出轨压-调节回路的故障情况时，初始化所述至少一个共轨喷射器的一种特别操控模式。由此在故障情况下降低所述最大压力，而不必改变所述共轨喷射器的设计方案。由此降低了用于共轨系统中全部高压组件的制造成本。
优选地，在所述特别操控模式中持续地利用直流电来操控至少一个共轨喷射器。这引起了在共轨系统中所述最大压力的降低。
特别优选地，所述直流电大于零且小于所述至少一个共轨喷射器的一种保持电流值，其中直流电的调节以十分特别优选的方式如下实现：调节所述至少一个共轨喷射器的牵引电流值和/或保持电流值。由此降低了所述伺服阀的节流作用。在所述共轨系统中出现了一种轨压，所述轨压高于轨压的额定值，但是明显小于它在没有持续的直流电的情况。所述保持电流值根据本发明理解成一种电流值，所述电流值需要用于使共轨喷射器的阀针保持在一种完全或部分打开的位置中。牵引电流值根据本发明理解成一种电流值，所述电流值至少需要用于使阀针从一个位置中进一步打开。所述牵引电流值大于所述保持电流值。
特别是，所述故障情况在轨压升高超过一种能预先给定的阈值时借助于用于轨压的传感器来识别。这确保了，及时地识别所述故障情况。
根据本发明的计算机程序能够在已经存在的电子控制器中执行根据本发明的方法，而不必为此进行结构方面的改变。对此，所述计算机程序特别是在下述情况下执行根据本发明的方法的每个步骤：所述计算机程序在电子计算器或电子控制器上运行。根据本发明的机器可读的存储介质存储了根据本发明的计算机程序。通过根据本发明的计算机程序操作到电子控制器上而获得了根据本发明的电子控制器，所述电子控制器被布置用于借助于根据本发明的方法来降低至少一个共轨喷射器的最大压力。
附图说明
本发明的实施例在第二附图中示出，并且在随后的说明中进行详细阐述。
图1示出了根据现有技术的共轨喷射器。
图2示出了根据本发明实施例的根据本发明的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据现有技术的共轨喷射器2的实施例。示出了一种共轨喷射器2的示意性截面图。所述共轨喷射器2包括喷射器体4，其中设置了阀活塞6，所述阀活塞在上端部上在阀块8中引导，并且其下端部朝向喷嘴10延伸。喷嘴针11与阀活塞6耦联，并且设置在喷嘴10内部。在共轨喷射器2的上端部处设置了磁头16、衔铁组18和回流接口20。此外，所述共轨喷射器2通过电接头22与电源连接，并且通过高压入口23与燃料输入管道连接，所述高压入口包括一种灰尘过滤器。
所述喷嘴针11在喷嘴10内在喷嘴针引导结构13中进行引导。所述喷嘴针引导结构13基本上由在所述喷嘴10中精确地制成的钻孔构成，其中以较小的引导间隙来容置所述喷嘴针11。高压孔12经由喷射器体4和喷嘴10在所述喷嘴针引导结构13之下结束。所述高压孔12使得在所述喷嘴针引导结构13和喷嘴10的密封座之间的空间与共轨喷射器2的高压接口23连接起来。
所述阀活塞6以相应的方式在所述阀块8中进行引导。所述阀块8容置在喷射器体4中。所述阀块8与阀活塞6的上端面一起限定了一种控制室24。在其上端部处，在阀块8上形成了锥形阀座15，所述阀座与阀球17共同作用。在此，一种排出节流阀使得所述控制室24与阀座15上游的空间连接起来，并且一种进入节流阀使得所述控制室24与高压入口23连接起来。
在阀块8之上安装了具有伺服阀的磁头16。在磁头未通电流的状态下，所述阀球17通过阀弹簧19的预应力被压入到阀座15中。在此力传递通过衔铁栓（Ankerbolzen）18来实现。因此所述阀座15被封闭，且所述控制室24仅与高压入口23、但是不与共轨喷射器2的回流接口20相连接。
在运行所述共轨喷射器2时规定，给所述磁头16通电，由此所述衔铁栓18朝向所述磁头16运动。由此阀座15被打开，且因此实现了在所述阀活塞6之上的控制室24与回流接口20之间的液压连接。这引起了在控制室24中的压力的降低，且进而引起由阀活塞6和喷嘴针11组成的复合结构的打开运动。通过打开所述喷嘴针11，就建立了在高压孔12和喷嘴10的喷射孔之间的连接，由此燃料从喷嘴10中进行输送，并且在内燃机的汽缸中进行喷射。
图2示出了根据本发明方法的实施例的流程图，该流程图以所述方法的开始30而开始。在此使得在共轨系统中在故障情况下出现的最大压力下降。在识别出故障情况31时，通过机动车的控制器来初始化32用于至少一个共轨喷射器2的特别操控模式。通过下述方式来识别31所述故障情况：确定了，轨压升高超过一种阈值。相反，如果所述故障情况不存在，则不初始化一种特别操控模式。在所述特别操控模式中，至少一个共轨喷射器2的磁头16利用持续的直流电来操控33。在此，直流电大于零，并且小于所述共轨喷射器2的保持电流值。直流电的调节以如下方式实现，在其标准运行模式中对所述至少一个共轨喷射器2的牵引-和/或保持电流值进行调节。在此根据本发明的方法的流程得以结束34。
通过根据本发明的方法产生了一种较小的磁力，所述磁力还不足以打开所述共轨喷射器2的基本上通过阀座15和阀球17所形成的伺服阀。然而附加的磁力提高了磁阀的冲程，其中在这种情况下出现了在打开力和闭合力之间的力平衡。由此，相对于未通电流的情况明显降低了伺服阀的节流作用，并且在共轨系统中出现了一种轨压，所述轨压高于轨压的额定值，但是也明显小于没有进行特别操控的情况。因此能够避免在没有所述特别操控的情况下用于提高所述压力阈值强度的附加措施，并且节省了显著的费用。在共轨喷射器2中的最大轨压通过根据本发明的方法以约5*107Pa的幅度从3*108Pa降低至2.5*108Pa或者甚至更低。此外，对此不需要改变控制器中的喷射器输出级。其已经适合于所述特别操控模式。
通过有利的根据本发明的方法，并不改变所述共轨喷射器2的设计方案和其功能。由此，避免了用于所述共轨喷射器2高压组件的、例如用于喷射器体4、阀块8和喷嘴10的被提高了的制造成本。

Claims (8)

1. 用于降低机动车的至少一个共轨喷射器（2）的最大压力的方法，其特征在于，在识别出一种轨压-调节回路的故障情况（31）时，初始化（32）所述至少一个共轨喷射器（2）的一种特别操控模式。
2. 按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述特别操控模式中持续地利用直流电来操控（33）至少一个共轨喷射器（2）。
3. 按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直流电大于零且小于所述至少一个共轨喷射器（2）的保持电流值。
4. 按权利要求3所述的方法，其特征在于，直流电的调节以与下述相同的方式来实现：调节所述至少一个共轨喷射器（2）的牵引-和/或保持电流值。
5. 按权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述故障情况在轨压升高超过能预先给定的阈值时借助于用于轨压的传感器来识别（31）。
6. 计算机程序，所述计算机程序被设置用于实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法的每个步骤。
7. 机器可读的存储介质，在所述存储介质上存储根据权利要求6所述的计算机程序。
8. 电子控制器，所述电子控制器被设置用于借助于根据权利要求1至5中任一项所述的方法来降低至少一个共轨喷射器（2）的最大压力。
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