CN106988914A - 用于调节磁阀喷射器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于调节机动车的燃料喷射系统的磁阀喷射器的方法，在该方法中使用由两个不同的校正函数构成的组合，用于校正喷射量、喷射开始（SOI）和喷射持续时间的偏差。

Description

用于调节磁阀喷射器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于调节磁阀喷射器的方法。此外，本发明涉及一种计算机程序，该计算机程序在其在计算设备上运行时执行按照本发明的方法的每个步骤，以及一种储存计算机程序的可机读的存储介质。最后，本发明涉及一种电子的控制器，该电子的控制器被设置用于执行按照本发明的方法。

背景技术

具有以电磁方式操纵的阀的共轨喷射器例如可以是磁阀喷射器并且布置在机动车的喷射系统中，对于共轨喷射器来说借助于电的控制打开磁阀，用于降低处于喷嘴针的上端部处的控制室中的压力。由此保持喷嘴针关闭的力降低。喷嘴针置于运动之中并且释放喷射孔。在结束电的控制之后，磁阀关闭，在控制室中的压力升高并且开始喷嘴针的关闭运动。一旦喷嘴针又已经到达其静止位置，就中断对喷射孔的燃料输送。在此，所喷射的燃料量取决于控制持续时间和在燃料储存器（轨）中的燃料的压力。

对于所喷射的燃料量与额定量有差别的情况来说，已知两种不同的校正函数。第一种校正函数是所谓的零量校准（NMK），零量校准对与在预喷射时所利用的较小的喷射量的偏差进行校正。在这种方法中，例如在机动车的惯性行驶状态中各在一个气缸上设置较小的、具有不同的控制持续时间的测试喷射量。从由于测试喷射量的燃烧而引起的发动机转速的提高中，可以推断出所喷射的燃料量。在与额定量存在偏差时，可以确定对控制持续时间的校正。

第二种校正函数是所谓的阀关闭控制（Valve Closing Control）（VCC），阀关闭控制将磁阀喷射器的关闭时刻调节到额定值。在这种方法中，例如从通过磁阀喷射器的线圈流过的电流的曲线中确定关闭持续时间、也就是从控制结束直至阀关闭的时间，并且由调节器改变控制持续时间。阀关闭控制用在主喷射中而不是用在预喷射中。

发明内容

在一种用于调节机动车的燃料喷射系统的磁阀喷射器、尤其是共轨喷射器的方法中，使用由两种不同的校正函数构成的组合，用于对喷射量、喷射开始和喷射持续时间的偏差进行校正。借助于两种不同的校正函数的有利的组合，可以在磁阀喷射器的整个运行组合特性曲线中并且为所有喷射类型对制造公差和磨损的主要影响进行补偿，从而可以满足提高的、对喷射量的精度的要求。在这种方法中有利地不需要额外的传感器。

优选地求得磁阀喷射器的控制持续时间的两个不同的校正值。在所喷射的燃料量与额定量有偏差时，可能出现两种不同的公差及磨损影响。第一种影响源自磁阀的关闭时刻的变化，由此喷嘴针的关闭阶段的开始被移动并且喷射结束改变。因为喷射开始在这第一种影响中保持不变，所以控制持续时间的第一校正值在控制开始的不变的时刻情况下应该引起控制结束的变化。第二种影响源自喷嘴或者磁阀的打开时刻的变化，所述变化使喷射开始移动。在这种情况下，第二校正值应该在未变的控制结束情况下引起控制开始的变化。通过求取磁阀喷射器的控制持续时间的两个不同的校正值，可以以有利的方式实现用于两种影响中的每种影响的校正，从而在使用所述方法之后正确地提供喷射量、喷射开始和喷射结束。

有利地通过改变控制开始对磁阀喷射器的喷嘴的打开时刻进行校正。借助于这种处理方式，可以以简单的方式校正喷射开始的移动。

优选地将零量校准用于对喷射开始的变化进行校正。在这种方法的一种实施方式中，在机动车的惯性行驶状态中各在一个气缸上设置具有不同的控制持续时间的测试喷射量。从由于测试喷射量的燃烧而引起的发动机转速的提高中可以推断出所喷射的燃料量。在与额定量存在偏差时，可以确定对控制的校正。在使用这种方法时，相应地补偿磁阀的关闭持续时间对零量校准的所求得的校正的影响，方法是，不是根据控制持续时间而是根据磁阀的阀打开持续时间对所测量的燃料量进行测评。在此，阀打开持续时间理解为控制持续时间加上关闭持续时间。将零量校准函数降低到不是源自磁阀的关闭的校正能够以有利的方式在磁阀喷射器的整个运行组合特性曲线中并且为所有喷射类型实现作为喷射开始校正的可用性。在此，磁阀喷射器的整个运行组合特性曲线理解为磁阀喷射器的所有不同的轨压值和所有不同的控制持续时间。

有利地在如上面所描述的使用零量校准时，在根据磁阀喷射器的阀打开持续时间进行测评时绘制测量参数（测量值）、也就是相应的喷射量。通过这种方式，如上面所描述的那样，以有利的方式补偿磁阀的关闭持续时间对零量校准的所求得的校正的影响。

所述方法优选地具有多个步骤。首先，尤其是从磁阀的关闭时刻的变化中通过第一校正函数求得对磁阀喷射器的打开持续时间的校正。对磁阀喷射器的喷嘴的被移动的喷射开始的校正通过运用打开持续时间的所求得的校正来进行，并且此外通过调整（适配）控制结束进行校正。随后，通过第二校正函数通过调整（适配）控制开始校正磁阀喷射器的喷嘴的被移动的喷射开始。如果有需要，则通过第一校正函数最后再次对磁阀的关闭时刻进行校正。

按照一种优选的实施方式，对在控制结束处的磁阀的关闭特性进行校正。借助于这种处理方式可以以简单的方式对喷射结束的移动进行校正。

在一种优选的实施方式中，为了对磁阀喷射器的关闭特性进行校正而使用阀关闭控制。阀关闭控制以有利的方式将磁阀的关闭时刻或者喷嘴针的运动的倒转的时刻调节到额定值。在这种方法的一种示例性的实施方式中，由磁阀喷射器的励磁线圈的电流的曲线中确定关闭持续时间、也就是从控制结束直至阀关闭的时间，并且由调节器来改变控制持续时间。更准确地说，在控制结束之后产生通过磁阀喷射器的线圈的电流并且借助于电枢运动对电流曲线的反作用可以确定磁阀喷射器的关闭时刻。有利地为了实施这种方法而不需要额外的传感器。

在一种优选的实施方式中，借助于调节、尤其是借助于阀关闭控制连续地将磁阀喷射器的关闭时刻保持在可预先给定的额定值上。根据两种校正函数的组合，可以有利地校正由喷嘴和磁阀所引起的组合的偏差。

本发明此外包括一种计算机程序，该计算机程序被设置用于，尤其在其在计算设备或者电子的控制器上被执行时实施按照本发明的方法的每个步骤。能够在电子的控制器上实施按照本发明的方法，而不必在该电子的控制器上进行结构上的改动。

此外，本发明包括一种可机读的存储介质，在该可机读的存储介质上储存计算机程序，以及一种电子的控制器，该电子的控制器被设置用于实施按照本发明的方法。

附图说明

本发明的其它优点和特征从以下结合附图对实施例所作的说明中产生。在此所述各个特征可以相应地本身或者在彼此的组合中得到实现。在附图中：

图1示意地示出磁阀喷射器，在该磁阀喷射器中使用按照本发明的方法；

图2示意地示出对磁阀喷射器的控制的时间曲线；

图3示意地示出在到达止挡的情况下磁阀喷射器的关闭持续时间变化的影响；

图4示意地示出在没有到达止挡的情况下磁阀喷射器的关闭持续时间变化的影响；

图5示意地示出在磁阀喷射器的关闭持续时间变化的情况下零量校准的学习过程；

图6示意地示出在到达止挡的情况下磁阀喷射器的喷嘴的漂移效应的示例性的影响；

图7示意地示出在没有到达止挡的情况下磁阀喷射器的喷嘴的漂移效应的示例性的影响；和

图8示意地示出在磁阀喷射器的喷嘴的漂移的情况下零量校准的学习过程。

具体实施方式

在图1中示意地示出了机动车的磁阀喷射器1，可以在该磁阀喷射器中使用按照本发明的方法。磁阀喷射器1主要具有以下功能块：无销喷嘴、液压的伺服系统和磁阀。燃料由高压接头13经由入口通道被导送给喷嘴5并且经由入口节流阀14被导送到阀控制室6中。喷嘴5包括喷嘴针12，该喷嘴针与阀活塞（控制活塞）9相连接。在阀活塞9与喷嘴针12之间设置压力凸肩8。力通过喷嘴弹簧7作用到喷嘴针12上。阀活塞9终止在阀控制室6中，阀控制室经由入口节流阀14与高压接头13连接。对磁阀喷射器1的控制通过励磁线圈2、电枢4以及磁阀弹簧11来进行。通过控制励磁线圈2，电枢4在喷嘴针12的方向上或者离开喷嘴针12地运动，由此喷嘴针12从喷射孔10上提起来并且由此将燃料喷射到燃烧室中或者将喷射孔10封闭（电枢4以及由此喷嘴针12也在图1中向上并且/或者向下、在喷射孔10的方向上运动）。这样的磁阀喷射器1的作用原理在Vieweg+Teubner出版社于2011年1月出版的汽车技术手册（第27版）中得到了描述，在此对该汽车技术手册进行参照。

在图2中，对于磁阀喷射器1没有喷嘴针12的升程止挡的情况，示意地示出对磁阀喷射器1的电的控制的时间曲线（曲线a₁）、磁阀的升程（曲线b₁）以及喷嘴针12的针升程（曲线c₁）。在控制开始SOE之后，磁阀在无效时间t_t1之后打开，磁阀的升程在这种实施例中受到一个止挡的限制。在另一个无效时间t_t2之后，喷嘴5的打开过程开始。在打开喷嘴5的同时进行喷射开始SOI。在控制持续时间AD结束之后磁阀关闭。在此，关闭持续时间SD理解为从磁阀的控制结束EOE直至关闭时刻t_s的时间。由控制持续时间AD和关闭持续时间SD构成的总和在下面被称为阀打开持续时间VÖD。随着到达磁阀的关闭时刻t_s的情况，喷嘴针12的运动转变为关闭的运动。在喷嘴针12的关闭过程结束的同时到达喷射结束EOI。

在图3中针对磁阀到达止挡的情况示意地示出了磁阀的关闭持续时间变化ΔSD的影响。曲线a₂代表控制的时间曲线，b₂代表磁阀的升程和曲线c₂代表喷嘴针12的针升程。在这里所示出的情况下，在磁阀的关闭过程之前出现延长了时间ΔSD的无效时间（比较曲线b₂₂）。由此针升程曲线的、引起喷嘴针12的关闭阶段的开始的拐点同样被延迟了时间ΔSD。鉴于此，在喷嘴针12中的针升程曲线中的打开阶段的持续时间延长并且最大所达到的针升程变得更大（比较曲线c₂₂）。喷射结束EOI也延迟地出现（同样比较曲线c₂₂）。所喷射的燃料量由于这种延迟而过大。在图3中所示出的情况下，通过使磁阀的关闭时刻t_s等同于新件的值进行校正。为此，将控制结束EOE朝较早的时刻移动，方法是：以值ÄEOE=-ΔSD为幅度改变控制持续时间AD（比较曲线a₂₂）。在所示出的情况下，因此缩短控制持续时间AD。控制开始SOE在此保持不变。在进行了这种校正之后，喷射开始SOI和喷射结束EOI与新件相符（比较曲线b₂₂₂和c₂₂₂）。所喷射的燃料量由于相同的针升程曲线而同样与新件相符（比较曲线c₂₂₂）。

在图4中针对磁阀没有到达止挡的情况示意地示出了磁阀的关闭持续时间变化ΔSD的影响。这种情况会在喷射量较小时出现。在图4中，如针对图2和图3已经描述的那样，曲线a₃、b₃和c₃同样分别代表控制的时间曲线、磁阀的升程和喷嘴针12的针升程。也在这种情况下，磁阀的关闭时刻t_s在延迟了时间ΔSD的情况下出现（比较曲线b₃₃）。针升程曲线的拐点由此同样被延迟了时间ΔSD，由此在喷嘴针12的针升程曲线中的打开阶段的持续时间延长并且最大所达到的针升程变得更大。喷射结束EOI也延迟地出现并且所喷射的燃料量过大（比较曲线C₃₃）。在图4中示出的延迟的校正又通过使磁阀的关闭时刻t_s等同于新件的值来进行。与在图3中所示出的情况不同，现在以ΔEOE＜-ΔSD为幅度来改变控制持续时间AD（比较曲线a₃₃）。控制持续时间AD的缩短因此比在存在磁阀的全升程时小（为此比较图3）。对磁阀的关闭时刻t_s的调节，也就是阀关闭控制的干预，会始终设定对控制持续时间的所期望的校正。在校正之后，喷射开始SOI和喷射结束EOI在这里也与新件相符（为此比较曲线b₃₃₃和c₃₃₃）。

校正函数零量校准NMK可以借助于在机动车的惯性行驶中设置的测试喷射量通过测评瞬时转速的曲线来确定实际在控制持续时间AD中所喷射的燃料量。不过，这种方法只能用于小的喷射量，因为对于较大的喷射量来说会出现干扰的燃烧噪声。根据现有技术，为少数选择的轨压（蓄压管压力）进行测量。所求得的学习值由电子的控制器储存在与轨压相关的校正特性曲线中。借助于所储存的特性曲线，根据现有技术确定对预喷射的控制持续时间AD的校正（量）。

在图5中示意地示出了在磁阀喷射器1的关闭持续时间变化ΔSD的情况下零量校准NMK的学习过程。对于这种学习过程来说，在恒定的轨压下确定用于不同的控制持续时间AD的喷射量并且在磁阀的打开持续时间VÖD上将其绘示出来（曲线d₁）。为此，对于每次测试喷射来说，除了喷射量之外也必须测量磁阀的关闭持续时间SD。有漂移的磁阀的测量值相对于新件被移动，但是在一条直线上排成行，该直线通过新件的测量值延伸（为此比较曲线d₁和d₁₁）。关闭持续时间SD的示例性地假设的延长增大所喷射的燃料量、但是同时将测量值中的每个测量值朝更大的阀打开持续时间VÖD移动。如果现在为燃料量的标准化量Q_ref确定磁阀喷射器1的打开持续时间VÖD与新件的参考值（VÖD_ref）的偏差，那么作为学习值（ΔVÖD_Lern）就得到值零（为此比较曲线e₁和e₁₁）。

与根据现有技术不同，其规定在控制持续时间AD上绘示测试喷射的量，在按照本发明的一种实施例的测评方法中磁阀的关闭持续时间变化ΔSD不再由函数NMK来校正，因为关闭持续时间变化ΔSD在学习值中不被考虑。两种校正函数NMK和阀打开持续时间的调节VCC现在可以同时并且协同地使用，而没有出现双重校正。

图6示意地示出了在磁阀到达止挡的情况下喷嘴5的漂移效应的示例性的影响。也在图6中，如已经针对图2到图4所描述的那样，曲线a₄、b₄和c₄分别表示控制的时间曲线、磁阀的升程和喷嘴针12的针升程。在这里所示出的情况下，出现了喷嘴5的延长的打开延迟。有漂移的磁阀喷射器1的喷射开始SOI在磁阀的未改变的控制并且未改变的性能下朝被在较晚的时刻上移动（比较曲线c₄₄）。作为其后果，不仅在喷嘴针12的针升程曲线中的打开阶段的持续时间而且最大的针升程都减小。喷射结束EOI过早地出现并且所喷射的燃料量过小。在这种情况下，通过使喷嘴5的喷射开始SOI等同于新件的值来对磁阀喷射器1进行校正（比较曲线c₄₄）。为此，将控制开始SOE朝更早的时刻移动，控制结束EOE不变（为此比较曲线a₄₄）。以值ΔSOE=-ΔSOI为幅度来改变、在所示出的情况下也就是延长控制持续时间AD。在运用这种校正之后，喷射开始SOI和喷射结束EOI与新件相符（比较曲线c₄₄₄）。所喷射的燃料量由于相同的针升程曲线而同样与新件相符。控制结束EOE、磁阀的关闭时刻t_s、磁阀的关闭持续时间SD和在喷嘴针12的针升程的曲线中的拐点对于所有三种在图6中示出的不同情况来说在时间上没有变化。为了使所喷射的燃料量与新件相等同所需要的对控制开始的校正量ΔSOE对应于喷射开始的变化的量ΔSOI（为此比较a₄₄和c₄₄）。此外适用：ΔVÖD=ΔSOE，因为阀打开持续时间VÖD如上面已经定义的那样对应于由控制持续时间AD和关闭持续时间SD构成的总和。

喷射开始SOI的、在用于特定的轨压的运行点中所求得的、由公差或者漂移引起的移动在这种轨压的情况下对所有控制持续时间AD来说都是相同的。由此，在较少的运行点中用不同的轨压进行的测量足以用于在磁阀喷射器1的整个运行组合特性曲线中对喷射开始SOI与额定状态的偏差进行校正。

在图7中针对磁阀没有到达止挡处的情况示意地示出了喷嘴5的漂移效应的示例性的影响。如上面已描述的那样，曲线a₅、b₅、c₅又分别代表控制的时间曲线、磁阀的升程和喷嘴针12的针升程。在这里如在图6中所示出的那样也出现了喷嘴5的延长的打开延迟，并且有漂移的磁阀喷射器1的喷射开始SOI在磁阀的未改变的控制并且未改变的性能下被朝较晚的时刻方向上移动（比较曲线c₅₅）。由此，在喷嘴针12的针升程曲线中的打开阶段的持续时间减小并且最大所达到的针升程同样减小。喷射结束EOI过早地出现并且由此所喷射的燃料量过小（比较曲线c₅₅）。对磁阀喷射器1的校正在这种情况下也通过使喷嘴5的喷射开始SOI与新件的值相等同来进行。为此，如在图6中那样，将控制开始SOE移动ΔSOE = -ΔSOI（为此比较曲线a₅₅）。在所示出的示例中，因此将控制开始SOE朝更早的时刻方向上移动。不过，与在图6中示出的情况不同，现在同样必须改变控制结束EOE，用于使磁阀的关闭时刻t_s不变化（为此比较曲线a₅₅₅）。因此实现，在喷嘴针12的针升程曲线中的方向倒转的时刻保持不变。在未经调整控制结束EOE的情况下，最大的阀升程会提高超过新件的所期望的值。喷射结束会过迟地出现并且所喷射的燃料量会过大。如在图6所示出的实施例中那样，为了使所喷射的燃料量与新件相等同所需要的对控制开始的校正量ΔSOE对应于喷射开始的变化的量ΔSOI（比较曲线a₅₅和c₅₅₅）。此外又适用ΔVÖD=ΔSOE。但是，控制持续时间AD的变化在图7中由于磁阀的关闭时刻t_s的调节的必要的干预、也就是阀关闭控制的干预而比在图6中所示出的情况下小。

在图8中示意地示出了在喷嘴5的漂移的情况下零量校准NMK的学习过程。为此，在轨压恒定时确定用于不同的控制持续时间AD的喷射量并且在磁阀的打开持续时间VÖD上将其绘示出来（比较曲线d₂）。在此，对于每次测试喷射来说，除了喷射量之外，还必须测量磁阀的关闭持续时间SD。有漂移的磁阀喷射器1的测量值相对于新件平行地移动（为此比较曲线d₂₂）。喷射开始SOI的、示例性地假设的、朝更早的时刻方向上的移动在磁阀的未改变的控制持续时间AD并且未改变的关闭时刻t_s下增大了燃料量。如果现在为标准化量Q_ref确定磁阀的打开持续时间VÖD与新件的参考值VÖD_ref的偏差，那么作为学习值ΔVÖD_Lern就得到一个小于零的值（为此比较曲线e₂和e₂₂）。必须减小磁阀的打开持续时间，以对由喷嘴5引起的燃料的超额量进行补偿。

与根据规定在控制持续时间AD上绘示测试喷射的量的现有技术不同，在按照本发明的一种实施例的测评方法中求得磁阀喷射器1的打开持续时间的变化ΔVÖD。由校正函数-零量校准NMK求得的校正量对应于在图6和7中为了对所喷嘴5的被移动的喷射开始SOI进行校准所需要的值ΔVÖD或ΔSOE。在没有到达磁阀的升程止挡的特殊情况下，参见图7，为了对阀打开持续时间VÖD进行调节而存在的校正函数-阀关闭控制VCC会额外地进行干预，用于将磁阀的关闭时刻t_s保持在额定值上。

借助于由校正函数-零量校准NMK在机动车的惯性行驶中求得的并且与轨压相关的、对控制开始SOE的校正以及对磁阀的关闭时刻t_s的调节，其与通过校正函数-阀关闭控制VCC对阀打开持续时间VÖD的调节意义相同，也可以对由喷嘴5和磁阀所引起的组合的偏差进行校正。

喷射与额定值的的偏差，该偏差源自磁阀的有错误的关闭持续时间SD，在此始终通过调整（适配）控制结束EOE进行补偿。喷射开始SOI的、由喷嘴5和/或磁阀的有缺陷的打开特性引起的移动通过以额定阀打开持续时间VÖD的、由校正函数-零量校准NMK所求得的校正量为幅度来调整（适配）控制开始SOE进行补偿。对阀打开持续时间VÖD的调节、也就是阀关闭控制VCC，在此保证，即使在关闭持续时间SD与控制持续时间AD的复杂的相关性以及其它边界条件下，磁阀的关闭时刻t_s也始终对应于额定值。在校正控制开始SOE和/或控制结束EOE之后，喷射开始SOI、喷射持续时间和所喷射的燃料量对应于额定状态。

按照本发明的当前的实施例的方法也能够运用到磁阀喷射器1上，所述磁阀喷射器1与在这里所描述的示例性的情况不同地具有喷嘴针12的升程止挡。在另一种未示出的实施方式中，与在这里所描述的情况不同地，液压的伺服单元可以通过将喷嘴针直接连接到磁阀上或者通过经由液压的耦合器建立的连接所取代。磁阀的、在实施例中所描述的关闭而后应该与喷嘴的关闭（EOI）相等同。所描述的方法的运用可以限于所选择的喷射类型、例如预喷射。对于其它的喷射类型来说，则可选地可以仅仅运用对磁阀的关闭时刻t_s的调节。

Claims (12)

1.用于调节机动车的燃料喷射系统的磁阀喷射器（1）的方法，其特征在于，使用由两个不同的校正函数构成的组合，用于校正喷射量、喷射开始（SOI）和喷射持续时间的偏差。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，求得所述磁阀喷射器（1）的控制持续时间（AD）的两个不同的校正值。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述磁阀喷射器（1）的喷嘴（5）的打开时刻的校正通过对控制开始（SOE）的改变来进行。

4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，使用零量校准来校正所述喷射开始（SOI）的变化。

5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，在依据所述磁阀喷射器（1）的阀打开持续时间（VÖD）进行测评时绘示所述零量校准的测量参数。

6.按照权利要求1到3所述的方法，其特征在于，校正在控制结束（EOE）处的所述磁阀喷射器（1）的关闭特性。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，为了校正所述磁阀喷射器（1）的关闭特性使用阀关闭控制。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，借助于调节将所述磁阀喷射器（1）的关闭时刻（t_s）连续地保持在可预先给定的额定值上。

9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法具有以下步骤：

a. 求得对所述磁阀喷射器（1）的打开持续时间的校正（ΔVÖD）并且

b. 通过运用所述求得的打开持续时间的校正（ΔVÖD）来校正所述磁阀喷射器（1）的喷嘴（5）的被移动的喷射开始（SOI）。

10.计算机程序，该计算机程序被设置用于，实施按照权利要求1到9中任一项所述的方法的每个步骤。

11.可机读的存储介质，在该可机读的存储介质上储存了按照权利要求10所述的计算机程序。

12.电子的控制器，该电子的控制器被设置用于，实施按照权利要求1到9中任一项所述的方法。