CN106062352B - 用于调节共轨喷射器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节共轨喷射器的方法。该方法包括探测传感器的信号(S)，该信号与在共轨喷射器的阀室中的压力成比例，评价信号(S)随时间(t)的改变，以识别共轨喷射器的至少一个运行事件，和依据至少一个运行事件改变共轨喷射器的至少一个运行参数，其中，至少一个运行参数从共轨喷射器的切换阀的打开持续时间、关闭持续时间、打开时间点和关闭时间点以及从共轨喷射器的针阀的打开持续时间、打开时间点和关闭时间点中选择。

Description

用于调节共轨喷射器的方法
本发明涉及一种用于调节共轨喷射器的方法。此外本发明涉及一种计算机程序，它被设置用于实施按照本发明的方法的每个步骤和一种可机读的存储介质，在其上存储按照本发明的计算机程序。最后本发明涉及一种电子控制器，其包括按照本发明的可机读的存储介质。
现有技术
共轨类型的高压喷射系统包括泵，该泵设计成用于将燃料液体在专门提供的、向喷射装置供给的高压聚集槽（共轨）中置于压力下。喷射装置，其称为共轨喷射器，具有带有针阀的喷射孔，针阀可以在喷射器本体中在关闭的位置和打开的位置之间运动。阀针的位置通过两个力的强度确定，这两个力通过在压力下的液体在相应的作用面上的作用产生并且它们在相反的方向上作用。在阀针的一个密封段的上游的腔室中被置于压力下的燃料作用在阀针从其阀座的升起方向上并且因此作用在打开方向上。电子控制的控制阀模拟在控制室中的压力，其作用于一个表面上，以产生一个力，该力在静止状态下大于第一力并且作用于阀针的关闭方向上。对阀的激活导致在控制室中的压力水平的降低，直到一个点，在该点处，通过燃料流体产生的并且其作用以引起打开的力超过第一力并且导致阀针升起。这导致燃料喷射。
由于部件公差和磨损，在共轨喷射器中出现喷射特性的取决于喷射器和运行时间的特征。它们必须被补偿，以便始终实现相同的喷射特性。不同的燃料特性，尤其是燃料类型和燃料温度此外也影响喷射器特性。对不同的喷射器特性的准确的认识是对这些影响的良好补偿的前提。
本发明的公开
按照本发明的用于调节共轨喷射器的方法包括探测传感器的信号，其与在共轨喷射器的阀室中的压力成比例。此外评价信号随时间的改变，以便识别共轨喷射器的至少一个运行事件。最后该方法包括依据至少一个运行事件改变共轨喷射器的至少一个运行参数，其中，至少一个运行参数选自于切换阀共轨喷射器的打开持续时间，关闭持续时间，打开时间点和关闭时间点以及共轨喷射器的针阀的打开持续时间，打开时间点和关闭时间点。该调节策略实现对这些影响的良好的补偿，其将共轨喷射器的运行事件施加到它的喷射特性上。
传感器尤其是一种在共轨喷射器的低压区域中布置的压电元件。在这种情况下，信号可以是施加到压电元件上的电压。如果压电元件经由一个低欧姆的电阻被连接，那么可以取代电压而使用由压电元件输出的电流作为信号。
信号的时间曲线可以与振荡重叠，该振荡给对信号随时间的改变的评价造成困难。因此优选在评价信号的改变之前将与信号重叠的振荡过滤掉。
作为至少一个运行事件，在按照本发明的方法中最好选择一个运行事件，它可以简单地从信号的随时间的改变中识别出并且它是在调节策略中用于改变共轨喷射器的运行参数的一个很好的基础。因此优选，至少一个运行事件选自于组，该组由切换阀的打开的开始，在切换阀的打开的开始期间的力的超高，切换阀的打开的结束，在打开的切换阀期间在阀室中的压力损失，在打开的切换阀期间空化噪声，切换阀的关闭的开始，切换阀关闭的结束，针阀的针的返回，在针的返回期间在阀室中的压力超调，针阀的阀颤动，在针阀的阀针的关闭期间在阀室中的压力的改变，在针阀的打开的阀针期间在打开的和关闭的切换阀的状态之间在阀室中的压力的改变和针阀的针关闭组成。
优选，此外通过评价信号确定共轨喷射器的至少一个特性。对这种喷射器特性的认识实现对喷射特性的与喷射器相关的特征的良好的补偿。
特别优选地，共轨喷射器的至少一个特性选自于它的积炭的程度，它的切换阀的去节流的时间点，它的切换阀的颤动的程度和它的切换阀的磨损的程度。这些特性可以简单地从信号的随时间的改变中确定。
此外优选，通过评价信号确定燃料的至少一个特性，该燃料借助于共轨喷射器喷射。燃料特性影响喷射器特性，由此对它们的认识是有利的，以便实现共轨喷射器的始终相同的喷射特性。
特别优选地，燃料的至少一个特性是它的粘性。燃料粘性取决于燃料类型和燃料温度，由此它经受改变。此外它对喷射器特性具有大的影响。
按照本发明的计算机程序被设置用于实施按照本发明的方法的每个步骤，尤其是当它在电子控制器上被实施时。最好它被存储在一种可机读的存储介质上。按照本发明的计算机程序实现将按照本发明的方法在存在的控制器中的简单的实施，为此不必进行对其进行结构改变。通过在常规的控制器上运行按照本发明的计算机程序获得按照本发明的电子控制器，它包括可机读的存储介质，后者存储按照本发明的计算机程序。
附图简述
本发明的一个实施例在附图中示出并且在下面进行详细解释。
图1是共轨喷射器的横截面视图，该共轨喷射器可以借助于按照本发明的一个实施例的方法进行调节。
图2示出按照图1的共轨喷射器的一个局部细节图。
图3在曲线简图中示出信号的时间曲线，该信号在按照本发明的的一个实施方式的方法中被评价。
图4在五个曲线简图中示出在按照图3的信号的时间曲线和电流、电枢升程、控制室压力和针升程的时间曲线之间的关系。
本发明的实施例
本发明的实施例借助于对共轨喷射器10的调节进行描述，该共轨喷射器由DE102009029549A1已知并且在图1中示出。该共轨喷射器10包括喷射器本体11，在其中布置阀活塞12。阀活塞在一个上部的端部处在阀件13中被引导。它的下部的端部在喷嘴14的方向上延伸。阀活塞12与针阀16的阀针15连接，阀针布置在喷嘴14内。此外阀活塞12与高压孔17和与回流孔18连接。在共轨喷射器10的上部的端部处布置磁性头19，电枢组20和回流件21。共轨喷射器10此外经由电连接头22与一个电能源(没有示出)连接和经由高压连接头23，其包括棒式过滤器，与燃料输入管道(没有示出)连接。
在运行共轨喷射器10时规定，磁性头19被通电流，由此电枢组20被朝着磁性头运动。由此在阀活塞12上方的控制室24和回流件21之间的连接打开。这触发在控制室24中的压力的下降和由此触发由阀活塞12和阀针15构成的复合体的打开运动。通过针阀16的打开，建立在高压孔17和喷嘴14的喷射孔之间的连接，由此燃料被输送到喷嘴14并且被喷射到内燃机的气缸中。
按照图2，在喷射器本体11内布置高压室25以及低压室26。这两个室相互间通过阀件13分开。高压室25与高压连接头23连通。低压室26经由回流件21与燃料箱连接。高压室25与喷嘴14连接。阀活塞12的距离喷嘴远的端部起柱塞作用地布置在设置在阀件13中的控制室24中。控制室24经由进口节流器27与高压室25连通和经由被节流的流出通道28与低压室26连通，其中，流出通道28借助于切换阀29进行控制。如果流出通道28借助于切换阀29被封锁和阀针15位于其关闭位置上，那么在控制室24中形成与在高压室25中相同的高压，其结果是，阀活塞12被向下游挤压并且与此连接的阀针15被保持在封锁针阀16的关闭位置上。如果流出通道28借助于切换阀29被打开，那么在控制室24中形成比在高压室25中的高压减小的压力，并且阀活塞12与阀针15一起在向上游的方向上移动，即阀针15被置于其打开位置上，由此燃料通过喷嘴14被喷入燃烧室中。
切换阀29具有筒形的关闭体30，该关闭体由关闭弹簧34，其构造成螺旋压力弹簧，朝着一个与流出通道28的出口同中心的座夹紧。在图2的示例中该座构造成平面，筒形的关闭体30以线性的环形棱边支撑在该平面上。筒形的关闭体30在与喷射器本体11的纵轴线L同轴的导向杆31上可轴向移动地引导，其中，在关闭体30的内周面和导向杆31的外周面之间的环形间隙构造成实际上无泄漏的节流间隙或密封间隙。如果关闭体30占据在图2中示出的关闭位置，则在关闭体30内部形成的阀室32被相对于低压室26封锁，该阀室经由流出通道28与控制室24连通和然后与此相应地具有与控制室24相同的流体压力。
在与阀活塞12连接的阀针15的关闭的阶段期间，即在关闭的针阀16期间，切换阀29被关闭，并且在阀室32中以及在控制室24中存在相同的流体压力。紧接着在阀针15的关闭时间点之前，由于在该时间点处在阀针15的喷嘴座下面的小的压力和在高压连接头23中的高压下与此相伴随的阀活塞12的关闭运动，在控制室24中的压力下降。紧接着在阀针15关闭之后，由于现在停止的阀活塞12，在控制室24中的压力出现陡的提升，其中，控制室压力升高到在高压连接头23中的压力。在控制室24中的压力和在阀室32中的与此实际上相同的压力因此在阀针15的关闭时间点处具有一个明显的最小值。
由于控制室24的压力在关闭的关闭体30情况下也在阀室32中存在，则导向杆31在关闭体30内在这个阀位置上在端面上总是被控制室压力加载。阀室压力借助于导向杆31被引导到一个作为传感器33的小的压电元件上。传感器33的电接头与可从外部接近的插接触头连接，由此由传感器33提供的电压可以作为信号S被读出。该信号在扣除一个偏置电压下与在阀室32中的压力成比例。偏置电压在此情况下是随时间改变的，但是仅仅经历比在阀室32中的压力的情况下显著较慢的波动。该读出的电压被传递到控制器上，其控制共轨喷射器10。控制器具有可机读的数据载体，在其上存储计算机程序，其执行按照本发明的本实施方式的按照本发明的方法的全部步骤。
在此实施对信号S随时间t的改变的评价，以识别共轨喷射器10的至少一个运行事件。信号S的改变在图3中示出。从一个开始值出发从信号S的一个升高中识别出切换阀29的打开的开始41。由信号S从它的开始值到一个局部最大值的信号上升中识别出在切换阀29的打开的开始期间的一个力的超高42。这种力的超高42由于在电枢组20中的电枢和电枢栓之间的摩擦实现。它实现对借助于共轨喷射器10喷射的燃料的粘性的推断。从达到信号S的台地形的局部最小值中识别出切换阀29的打开的结束44。因此达到切换阀升程，这可以推断出共轨喷射器10的阀弹簧力、磁力和干扰力。在信号S的开始值和切换阀29的打开的结束44之间的信号差与在打开的切换阀29期间在阀室32中的压力损失43成比例。由此可以确定切换阀升程。当信号S位于它的局部最小值上期间，可以识别出在打开的切换阀29情况下的空化噪声45。由它的振幅和频率同样可以确定切换阀升程。一旦信号S再次升高超过局部最小值，则识别出切换阀29的关闭的开始46。由它的时间点可以计算出在磁性头19上减小的电流和由此推断出共轨喷射器10的阀弹簧力和磁力。如果在信号S的这种上升期间斜率改变，那么识别出切换阀29的关闭的结束47。由此可以推断出共轨喷射器10的阀弹簧力。由达到信号S的下一个局部最大值的时间点识别出针阀15的针的返回48的时间点。接着信号S先下降到一局部最小值和然后在一定的时间段上保持几乎恒定的值。在该恒定的值和局部最大值之间的差与在针的返回期间在控制室24中的压力超调49成比例。从局部最小值推断出针阀16的阀颤动50。在针阀16的关闭期间信号S上升到一个恒定的最终值。由此可以识别出针关闭52。在信号S的局部最小值和它的最终值之间的差与在关闭阀针15期间在控制室24中的压力的改变51成比例。由此可以确定在阀针15运动期间的压力和由此确定共轨喷射器10的积炭程度。这也可以通过评价在打开的切换阀29期间的信号大小和在关闭的切换阀29以及打开的阀针15期间的信号大小之间的差53来进行。
由识别的运行事件和由此可能导出的共轨喷射器10和喷射的燃料的特性，确定共轨喷射器10的至少一个运行参数的改变。由此可以匹配切换阀29的打开持续时间和/或关闭持续时间以及打开和/或关闭时间点。针阀16的打开持续时间，打开时间点和关闭时间点也可以以这种方式改变。
在图4中信号S的时间曲线相对于在磁性头19上的电流I，电枢组20的电枢升程A，在控制室24中的压力p和阀针15的针升程N的时间曲线示出。可以识别出，在关闭的切换阀29情况下信号S的变化对应于在控制室24中的压力p。在切换阀29的打开的开始41和切换阀29的关闭的结束47之间信号S的变化不同于在控制室24中的压力p的变化。因此，按照本发明的评价信号S随时间的t的改变实现了对共轨喷射器10的更多运行事件的识别，例如这通过评价在控制室中的压力p是可以实现的。

Claims (7)

1.用于调节共轨喷射器(10)的方法，具有以下步骤：
-探测传感器(33)的信号(S)，该信号与在共轨喷射器(10)的阀室(32)中的压力成比例，其中所述阀室（32）在切换阀（29）的关闭体（30）的内部形成，
-评价信号(S)随时间(t)的改变，以识别共轨喷射器(10)的至少一个运行事件，和
-依据至少一个运行事件改变共轨喷射器(10)的至少一个运行参数，其中，至少一个运行参数从共轨喷射器(10)的所述切换阀(29)的打开持续时间、关闭持续时间、打开时间点和关闭时间点以及从共轨喷射器(10)的针阀(16)的打开持续时间、打开时间点和关闭时间点中选择，
其中由信号（S）从它的开始值到局部最大值的信号上升中识别出在切换阀（29）的打开的开始期间的力的超高（42），所述力的超高（42）实现对借助于共轨喷射器（10）喷射的燃料的粘性的推断。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，一个与信号(S)重叠的振荡在评价信号(S)的改变之前被过滤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，至少一个运行事件选自于由切换阀(29)的打开的开始(41)，在切换阀(29)的打开的开始时的力的超高(42)，切换阀(29)的打开的结束(44)，在打开的切换阀(29)期间在阀室(32)中的压力损失(43)，切换阀(29)的关闭的开始(46)，切换阀(29)的关闭的结束(47)，针阀(16)的针的返回(48)，在针的返回期间在阀室(32)中的压力超调(49)，针阀(16)的阀颤动(50)，在针阀(16)的阀针(15)的关闭期间在阀室(32)中的压力的改变(51)，在针阀(16)的打开的阀针(15)期间在打开的和关闭的切换阀(29)的状态之间的在阀室(32)中的压力的改变(53)和针阀(16)的针关闭(52)组成的组。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过评价信号(S)确定共轨喷射器(10)的至少一个特性。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，共轨喷射器(10)的至少一个特性选自于它的积炭的程度，它的切换阀(29)的去节流的时间点，它的切换阀(29)的颤动的程度和它的切换阀(29)的磨损的程度。
6.可机读的存储介质，在其上存储计算机程序，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.电子控制器，其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。
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