CN107002586B - 用于运行燃料喷射器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行燃料喷射器的方法，所述燃料喷射器具有至少一个由喷射器针所控制的喷入口，其中借助传感器来获取在所述喷射器针打开和/或关闭时的压力变化，其特征在于，为了确定所述喷射器针的打开时间/关闭时间，测量由于所述打开和/或关闭所引起的压力波的表征声速的参量，并且由此推导出波运行时间，利用所述波运行时间来修正所述针或者阀打开时刻/关闭时刻。

Description

用于运行燃料喷射器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行燃料喷射器的方法。此外，本发明涉及一种计算机程序以及一种机器可读的存储介质，所述计算机程序被设立用于实施根据本发明的方法的每个步骤，在所述存储介质上存储有根据本发明的计算机程序。最后，本发明涉及一种电子控制器，所述电子控制器被设立用于执行所述用于运行燃料喷射器的方法。
背景技术
由DE 10 2012 206 586 A1公开了一种用于运行燃料喷射器的方法，所述燃料喷射器具有至少一个由喷射器针所控制的喷入口并且具有用于所述喷射器针的、与所述燃料喷射器的高压侧和低压侧相通的控制室，其中能够借助控制阀结构将关闭压力和打开压力调设到所述控制室中，在所述关闭压力的情况下所述喷射器针被置放到闭锁所述喷入口的关闭位置中，在所述打开压力的情况下所述喷射器针转变到释放所述喷入口的打开位置中，并且其中借助传感器获取在所述喷射器针打开和/或关闭时的压力变化。
为了以低的费用来实现对这种燃料喷射器的精确的喷入量控制，借助传感器检测所述燃料喷射器中的动态的压力，所述传感器优选是力传感器和/或压力传感器。通过这种压力传感器为了识别所述针的打开过程或者关闭过程而测量并且记录高压孔中的压力，所述压力传感器通常构造为压电传感器或者DMS。由信号变化曲线获取针对所述喷射器针或者所述阀的打开和/或关闭的时刻。现在，所述喷射器针或者所述阀的打开和/或关闭的事件与所述事件的探测之间的时间依赖于压力波从事件到传感器的运行时间。该波运行时间又依赖于例如燃料的温度、压力和燃料地点。打开过程和/或关闭过程的探测的小的延迟时间可能使得基于此的调节变得不精确，这会对内燃机的运行产生不利的影响并且尤其对所述内燃机的排放产生不利的影响。
因此存在下述期望，即使所述波运行时间例如由于压力、温度或者燃料地点而改变，那么也可以确保时间正确（zeitrichtig）的探测。
发明内容
上述现有技术通过一种用于运行燃料喷射器的方法来得以改进。所述燃料喷射器具有至少一个由喷射器针所控制的喷入口，其中借助传感器来获取在所述喷射器针打开和/或关闭时所述燃料喷射器中的压力变化。根据本发明，为了确定所述喷射器针的打开时间/关闭时间，测量并且分析由于所述打开和/或关闭所引起的压力波的、表征压力波速度的参量，利用所述参量以从所述喷射器针到所述传感器的压力波运行时间为幅度来修正所述喷射器针的打开时刻/关闭时刻。
按照本发明的方法具有下述优点：能够非常精确地确定所述喷射器针或者所述阀的打开时间/关闭时间，因为获取了在所述喷射器针或者所述切换阀打开和/或关闭时的压力变化。这借助表征声速的参量来实现，利用所述参量以从所述喷射器针或者所述切换阀到所述传感器的波运行时间为幅度来修正所述喷射器针或者所述切换阀的打开时刻/关闭时刻。在运行期间，传导信号的介质的声速能够依赖于燃料地点由于温度影响和类似因素而变化。表征声速的参量由此也代表所述燃料地点、所述温度和类似因素的影响。通过考虑从所述喷射器针或者从所述切换阀到所述传感器的波运行时间实现了更加精确地确定所述喷射器针或者所述切换阀的打开时间/关闭时间。
本发明还涉及其它有利的改进和改善方案。因此，规定了一种有利的设计方案，从由于所述针打开/针关闭所引起的固有振荡的频率出发计算出所述表征声速的参量。
在此规定一种有利的设计方案，所述固有振荡的频率借助快速傅立叶变换（FFT）来获取。
另一有利的设计方式规定，所述固有振荡的频率由波长来获取。
优选规定，所述表征声速的参量与从所述喷射器针或者所述切换阀到所述传感器的波运行时间之间的关系保存在特性曲线族中。所述特性曲线族有利地根据经验来确定。所述特性曲线族反应了所述表征声速的参量与从所述喷射器针或者所述切换阀到所述传感器的波运行时间之间的关系。所述表征声速的参量在此通过检测压力波来确定，针打开/关闭引起所述压力波。
根据本发明的计算机程序被设立用于实施所述方法的每个步骤，尤其当所述计算机程序在计算器或者控制器上运行时。实现了将所述根据本发明的方法应用在电子控制器上，而不必对该电子控制器进行结构上的改变。为此设置所述机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有所述根据本发明的计算机程序。通过将所述根据本发明的计算机程序装载到电子控制器上得到根据本发明的电子控制器，所述电子控制器被设立用于实施所述根据本发明的方法。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在紧接着的说明中得到进一步阐述。其中：
图1示意性地示出了燃料喷射器，在所述燃料喷射器中应用根据本发明的方法；并且
图2示出了作为信号的示意性的频谱关于频率的情况，以用于阐述依赖于压力的频率推移。
具体实施方式
在图1中高度示意性地并且在省略对于本发明而言不重要的特征的情况下示出了燃料喷射器，如所述燃料喷射器由没有预先公开的申请DE 10 2014 204 746 A1中详细地得知的那样，在此参照所述没有预先公开的申请并且所述没有预先公开的申请就这点而言被包含在当前申请中。在喷射器壳体11中布置有喷嘴针，所述喷嘴针紧接着也被称为喷射器针25，在所述喷嘴针的下沉的位置中（如示出的那样）喷入口15被封闭，并且在所述喷嘴针的提升的位置中所述喷入口15为了将燃料喷入到内燃机（未示出）的燃烧室中而被释放。所述燃料由也被称为共轨的高压存储器58通过输入孔37输送给高压室17。所述喷射器针25借助压电执行器50通过耦合活塞（Kopplerkolben）35以本身已知的并且在所述没有预先公开的申请DE 10 2014 204 746 A1中所描述的方式来操纵。所述压电执行器50由控制器90来操控。为此，连接线路51、52通往所述压电执行器50。燃料的在所述输入孔37中存在的压力借助传感器60来检测，所述传感器布置在压电燃料喷射器的壳体11的上面的区域中。
所述传感器60例如能够是压电传感器。此外，形式为DMS（DehnMessStreifen：应变计）的传感器也是能够设想的。
事件、像例如针打开现在触发压力波。所述压力波沿着高压孔57运行到传感器60。为了探测精确的针打开时刻，必须考虑该波运行时间。
根据本发明的、用于运行这种具有至少一个由喷射器针25所控制的喷入口15的燃料喷射器的方法现在实现了，即使所述波运行时间例如由于压力、温度或者燃料而改变，那么也能够确保时间正确的探测。为此规定，测量声速或者代替参量、即表征声速的参量。这以下述方式实现：测量固有振荡的频率并且由此计算出所述声速。所述根据本发明的方法的优点在于，所述波运行时间在不同的燃料、温度和压力的情况下能够得到补偿，并且由此能够更加精确地探测喷入持续时间。
由于例如所述针打开所触发的压力波沿着所述高压孔37运行到所述传感器60。所述波经过的时间依赖于路段的长度和在所述高压孔37中的介质的声速。所述声速依赖于例如所述温度、所述压力和燃料特性如压缩模量和所述燃料的密度。为了精确地探测例如所述针打开，必须补偿所述运行时间。在动态的运行状态中，如其在车辆中几乎专有地存在，通过模型来确定实际的、局部的声速非常困难并且相应的不精确。因此，确定表征所述声速的参量。例如分析固有振荡的频率，所述固有振荡例如在所述针关闭之后产生。这优选借助Fast-Fourier-Transformation（FFT：快速傅立叶变换）来实现。代替快速傅立叶变换也能够由所述压力波的波长来获取所述固有振荡的频率。即换言之，由所述压力波的固有振荡的频率来推导出所述表征声速的参量，并且由所述表征声速的参量又推导出从所述喷射器针25或者从所述切换阀到所述传感器60的波运行时间，所述压力波借助所述传感器60来检测。所述表征声速的参量与从所述喷嘴针25到所述传感器60的波运行时间之间的关系有利地保存在特性曲线族中，所述特性曲线族例如能够根据经验来获取。
在图2中示意性地示出了在1200 bar的压力的情况下的频谱（用A来表示）以及在2000 bar的压力的情况下的频谱（用B来表示）。信号S关于频率f示出了：在较高的压力的情况下的频谱相对于在较低的压力的情况下的频谱以差值△f为幅度推移。分析由于针关闭而产生的固有振荡的频率，所述固有振荡的频率代表了图2中的最大值。
借助特性曲线族能够由△f确定△t，以便修正所述针打开时刻/针关闭时刻。经过修正的针打开时间/关闭时间与额定打开时间/关闭时间进行比较。在存在偏差的情况下，相应地修正操控，其中在此也有利地考虑特性曲线族。

Claims (7)

1.用于运行燃料喷射器的方法，所述燃料喷射器具有至少一个由喷射器针（25）所控制的喷入口，其中借助传感器（60）来获取在所述喷射器针（25）打开和/或关闭时所述燃料喷射器中的压力变化，其特征在于，为了确定所述喷射器针（25）的打开时间/关闭时间，测量并且分析由于所述打开和/或关闭所引起的压力波的、表征压力波速度的参量，利用所述参量以从所述喷射器针（25）到所述传感器（60）的压力波运行时间为幅度来修正所述喷射器针（25）的打开时刻/关闭时刻。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，从由于所述针打开/针关闭所引起的固有振荡的频率出发来计算出表征压力波速度的参量。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固有振荡的频率借助快速傅立叶变换（FFT）来获取。
4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述固有振荡的频率由压力波的波长来获取。
5.按上述权利要求2到4中任一项所述的方法，其特征在于，所述表征压力波速度的参量与从所述喷射器针（25）到所述传感器（60）的压力波运行时间之间的关系保存在特性曲线族中。
6.机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被设立用于实施按权利要求1到5中任一项所述的方法的每个步骤。
7.电子控制器（90），所述电子控制器被设立用于借助按权利要求1到5中任一项所述的方法来运行燃料喷射器。
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