CN109196207A - 用于调整燃料喷射器的打开行为的方法和设备 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的方法。所述方法具有如下步骤：（a）向所述螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，（b）检测流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的时间曲线，（c）将检测到的时间曲线与参考曲线进行比较，以及（d）调整所述燃料喷射器的机械参数值以减小在电流强度的检测到的时间曲线与所述参考曲线之间的偏差。还描述了一种设备和计算机程序。

Description

用于调整燃料喷射器的打开行为的方法和设备

本发明涉及燃料喷射器的技术领域。本发明特别涉及用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的方法，并且涉及用于实施该方法的计算机程序。此外，本发明涉及用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的设备。

在用于具有内燃发动机的机动车辆的直接操作的线圈喷射器、特别是燃料喷射器的操作期间，在相同的电流和电压值的情况下，电、磁和机械公差导致喷射器在时间上不同的打开和关闭行为并且因此导致喷射量的变化。

随喷射时间变得更短，从一个喷射器到另一个喷射器的喷射量的相对差异变得更大。到目前为止，在量方面的这些相对差异已经很小。现在对更小的喷射量和喷射时间的需求意味着必须考虑在量的差异方面的影响。必须在更大程度上考虑比如喷射器打开时间（OPP1）的变化的影响。到目前为止，已经可以仅使用相对小的部件公差来解决这个问题，这需要相当大的花费和对应的成本。

本发明基于提供解决上述问题的简单且成本有效的解决方案的目的。

通过独立专利权利要求的主题实现该目的。在从属权利要求中描述了本发明的有利的实施例。

根据本发明的第一方面，描述了用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的方法。所描述的方法包括下述：（a）向螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，（b）获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的时间分布，（c）将获取的时间分布与参考分布进行比较，以及（d）调整所述燃料喷射器的机械参数值以便减小在电流的强度的获取的时间分布与参考分布之间的偏差。

所描述的方法基于这样的认识：基于对时间电流分布与参考分布（参考电流分布）的比较来调整燃料喷射器的一个（或多个）机械参数值容易地允许将所述燃料喷射器的打开行为调整成以便更接近对应于参考分布的打开行为。

根据本发明，向待调整其打开行为的燃料喷射器施加电压脉冲，并且获取在施加电压脉冲期间流动通过螺线管驱动器的螺线管的电流的强度的时间分布。换句话说，经由螺线管驱动器连接预定（恒定的）电压，并且（特别是以规则的时间间隔采样）测量所得到的线圈电流并且将其存储为时间的函数。然后将电流的强度的获取的分布与参考分布进行比较，其中，所述参考分布表示电流的强度的期望时间分布（并且因此表示期望的打开行为）。在所获取的（实际）电流分布与（期望的）参考分布之间存在偏差的情况下，现在调整至少一个机械参数值以便减小或补偿该偏差。换句话说，该调整被实施成使得在调整之后当再次施加电压脉冲并获取电流时，期望得到更接近或等于参考分布的电流分布。

根据本发明的一个示例性实施例，机械参数值具有来自如下组的参数值：所述组包含空行程值、阀针行程值和工作行程值。

在本文件中，“空行程值”特别表示在螺线管驱动器的能移动衔铁的静止位置与在其中所述衔铁撞击抵靠喷嘴阀针（或驱动装置联接到喷嘴阀针）的位置之间的距离。换句话说，“空行程值”表示直到衔铁邻接抵靠喷嘴阀针为止衔铁移动的距离。在燃料喷射器的致动期间衔铁在其处撞击抵靠喷嘴阀针并且因此启动所述燃料喷射器的实际打开的时间也被称为OPP1。

在本文件中，“阀针行程值”特别表示在喷嘴阀针的静止位置与在其中被衔铁夹带的喷嘴阀针通过撞击抵靠极片而被制动的位置之间的距离。换句话说，“阀针行程值”表示喷嘴阀针移动的最大距离。在燃料喷射器的致动期间喷嘴阀针在其处撞击抵靠极片并且因此完成所述燃料喷射器的打开的时间也被称为OPP2。

在本文件中，“工作行程值”特别表示在螺线管驱动器的能移动衔铁的静止位置与在其中衔铁和被衔铁夹带的喷嘴阀针通过撞击抵靠极片而被制动的位置之间的距离。换句话说，“工作行程值”表示“空行程值”和“阀针行程值”的总和。

特别地，能够通过轴向移位一个或多个止动零件来形成刚才所提及的机械参数值。特别地，能够通过技术人员（也就是说，手动地）或替代地通过机器人（也就是说，自动地）来实施该移位。

根据本发明的另外的示例性实施例，对所获取的时间分布与参考分布的比较包括确定在第一时间与第二时间之间的差异，在所述第一时间处，预定事件在电流的强度的获取的时间分布中发生，并且在所述第二时间处，预定事件在参考分布中发生。

换句话说，在获取的时间分布中和在参考分布中能够检测到的事件（例如，作为极值）分别发生之间的时间差异被确定。然后该差异是用于在所检查的燃料喷射器处事件发生过早或过晚到何种程度的量度。

根据本发明的另外的示例性实施例，根据所确定的差异来实施对机械参数值的调整。

换句话说，该调整以使得当再次向燃料喷射器施加电压脉冲时，确定的差异更小或被消除的方式进行。因此，机械参数值被调整的量被选择成使得按照期望减小或消除确定的差异。

根据本发明的另外的示例性实施例，预定事件包括来自如下的组的事件：所述组包含能移动衔铁撞击到喷嘴阀针上以及喷嘴阀针撞击到极片上。

如上所述，在时间OPP1处发生能移动衔铁抵靠喷嘴阀针的撞击，并且在时间OPP2处发生所述喷嘴阀针抵靠极片的撞击。能够以本身已知的方式通过分析线圈电流的获取的时间分布和参考分布来确定这些时间。

如果通过比较检测到时间OPP1在所获取的电流分布中晚于在参考分布中发生，则能够通过减小空行程来校正该延迟。如果时间OPP1发生得过早，则对应地增大空行程。

如果通过比较检测到时间OPP2在所获取的电流分布中晚于在参考分布中发生，则能够通过减小阀针行程来校正该延迟。如果时间OPP2发生得过早，则对应地增大阀针行程。

根据本发明的另外的示例性实施例，预定电压被选择成使得发生磁场能量的准静态输入。

换句话说，预定电压被选择成使得发生很少涡电流或不发生涡电流。这有助于在电流分布和参考分布中检测预定事件以及检测对应的时间。

根据本发明的另外的示例性实施例，预定电压在2 V与16 V之间，特别是在4 V与12 V之间，特别是在6 V与9 V之间，并且特别是大约7.5 V。

换句话说，向燃料喷射器施加的电压低于或最大等于典型的机动车辆中的电池电压。所使用的电压因此显著低于近似65 V的增大的升压电压，该65 V电压通常用于打开燃料喷射器。

根据本发明的另外的示例性实施例，所述方法还包括下述：（a）再次向螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，（b）获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的另外的时间分布，（c）将获取的另外的时间分布与参考分布进行比较，以及（d）再次调整燃料喷射器的机械参数值以便减小在电流的强度的获取的另外的时间分布与参考分布之间的偏差。

在该示例性实施例中，在调整机械参数值之后再次向燃料喷射器施加电压脉冲。如果在获取的电流分布与参考分布之间仍然存在偏差（可能超过阈值），那么就实施对机械参数值的更新或另外的调整。

能够根据需要经常重复更新施加电压脉冲、获取电流分布、比较和调整，以便迭代地调整打开行为。

根据本发明的第二方面，描述了用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的设备。所描述的设备包括下述：（a）施加单元，所述施加单元用于向所述螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，（b）获取单元，所述获取单元用于获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的时间分布，（c）比较器单元，所述比较器单元用于将获取的时间分布与参考分布进行比较，以及（d）调整单元，所述调整单元用于调整燃料喷射器的机械参数值以便减小在电流的强度的获取的时间分布与参考分布之间的偏差。

构造了根据本发明的该第二方面的设备，该设备特别是用于使用根据第一方面和上文所描述的示例性实施例的方法。所述施加单元构造成准备电压脉冲，并且所述获取单元构造成获取线圈电流的强度。所述比较器单元构造成将获取的电流分布与参考分布进行比较。此处能够以差不多自动方式来实施所述比较。特别地，所述比较器单元可以具有用于显示获取的时间电流分布和参考分布的屏幕，使得在某些情况下，技术人员能够在视觉上检测偏差。关于这点，所述比较器单元还可以以自动方式标记或强调偏差，以便辅助和便于技术人员手动比较。替代地，所述比较器单元可以完全自动地实施所述比较，例如通过在获取的电流分布中和在参考分布中确定时间OPP1和/或OPP2。所述调整单元可以是一种工具，技术人员能够使用该工具来调整机械参数值。然而，所述调整单元还可以是完全自动地实施所述调整的机器人。

本发明的第三方面描述了一种计算机程序，所述计算机程序被设计成在其被处理器执行时实施根据所述第一方面和/或上文示例性实施例中的一项的方法。

在本文件的含义内，这种计算机程序的名称等同于程序元件、计算机程序产品和/或包含用于控制计算机系统的指令的计算机可读介质的概念，以便以合适的方式协调系统或方法的操作方式，从而实现与根据本发明的方法相关的效果。

能够以任何合适的编程语言，例如，比如JAVA、C++等，将所述计算机程序实施为计算机可读的指令代码。该计算机程序能够被存储在计算机可读存储介质（CD-ROM、DVD、蓝光磁盘、能移动驱动器、易失性或非易失性存储器、整体存储器/处理器等）上。指令代码能够以使得期望的功能被执行的方式对计算机或其他可编程设备（比如特别是用于机动车辆的发动机的控制单元）进行编程。此外，可以在网络（例如比如因特网）中提供该计算机程序，使用者能够根据需要从网络下载所述计算机程序。

本发明既能够借助于计算机程序（即软件）来实现，又能够借助于一个或多个特定的电路（即作为硬件）或以任何期望的混合形式（即借助于软件部件和硬件部件）来实现。

应当注意的是，参考本发明的不同主题已经描述了本发明的实施例。特别地，通过方法权利要求描述了本发明的一些实施例并且通过设备权利要求描述了本发明的其他实施例。然而，本领域技术人员在阅读本申请时将立刻清楚的是，除非另有明确声明，否则除了与本发明的一种类型的主题相关的特征的组合之外，与本发明不同类型的主题相关的特征的任何组合也是可能的。

在接下来对优选实施例的示例性描述中能够发现本发明的其他优点。

图1示出了获取的电流分布和参考分布的图解。

图2示出了具有能调整的空行程的燃料喷射器。

应当注意的是，下文所描述的实施例仅仅是本发明的可能的不同实施例的有限选择。

根据本发明，在制造具有螺线管驱动器的燃料喷射器的过程中或接近结束时，实施下文所描述的用于调整每个燃料喷射器的打开行为的步骤，以便提供具有至少近似相同的打开行为的燃料喷射器。

更具体地说，向每个燃料喷射器施加具有预定电压的电压脉冲。就此而言，预定电压优选地被选择成如此低（在5 V与12 V之间）以至于只发生很少涡电流或不发生涡电流。电压脉冲持续至少长得使得燃料喷射器完全被打开的时间。同时，获取流动通过螺线管驱动器的电流的强度的时间分布。就此而言，电流的强度例如以预定频率被采样并存储。在图1中示出了这样的时间电流分布E。

然后将所获取的时间电流分布E与参考分布进行比较。在图1中还示出了这样的参考分布R。然后基于该比较，调整燃料喷射器的机械参数的值，以便减小或补偿在电流的强度的所获取的时间分布与参考分布之间的偏差。能够手动地（通过技术人员）、自动地（通过计算机和机器人）或半自动地（通过技术人员和计算机）实施对电流的分布E和R的比较以及对机械参数值的随后调整两者。

对所获取的电流分布E与参考分布R的比较以及对机械参数值的随后调整原则上用于以使得（当再次向螺线管驱动器施加电压脉冲时）所获取的电流分布尽可能接近参考电流分布的方式调整燃料喷射器。

更具体地说，在比较期间，特别是时间OPP1（衔铁已经克服空行程并且到达喷嘴阀针）和OPP2（喷嘴阀针到达上止动件使得喷射器完全打开）在所获取的电流分布和参考分布两者中都被考虑。由于电压低，所以在曲线轮廓中相对容易看见和/或通过计算的方法确定这些时间。在图1中，事件OPP1和OPP2在参考分布R中分别以R1（在近似1.5 ms之后）和以R2（在近似3.5 ms之后）表示，并且在所获取的电流分布E中分别以E1（在近似2.25 ms之后）和以E2（在近似5 ms之后）表示。与参考分布R相比，在所获取的电流分布E中，因此OPP1和OPP2两者都发生得过晚。只能通过调整来校正该延迟。有利地，能够迭代地实施该调整。例如，能够首先调整燃料喷射器的空行程。如果（在更新施加电压脉冲和获取电流的强度之后）检测到对于OPP1的时间是相同的（到足够的程度），那么如果适当，还能调整阀针行程以便使对于OPP2的时间相等。

图2示出了具有能调整的空行程的燃料喷射器。更具体地说，图2示出了具有能移动衔铁1和附接到喷嘴阀针3的驱动装置2的燃料喷射器。衔铁1被示出在其初始位置中，其中衔铁1安置于能移位的止动件4上。弹簧5附接在衔铁1与驱动装置2之间。空行程，也就是说，直到衔铁邻接抵靠驱动装置2为止衔铁行进的距离由箭头6指示。然后能够通过使止动件4轴向移位（也就是说在箭头7的方向上）来调整空行程6。为了减小在到达状态OPP1时上述的延迟，技术人员或机器人将使止动件4略微向上移位，使得空行程6（以及因此达到状态OPP1所需的时间）对应地缩短。

附图标记列表

R 参考分布

R1 参考分布中的OPP1

R2 参考分布中的OPP2

E 获取的电流分布

E1 获取的电流分布中的OPP1

E2 获取的电流分布中的OPP2

t 时间

I 电流的强度

1 衔铁

2 驱动装置

3 喷嘴阀针

4 止动件

5 弹簧

6 空行程

7 箭头

Claims (10)

1.一种用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的方法，所述方法包括：

向所述螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，

获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的时间分布，

将获取的时间分布与参考分布进行比较，以及

调整所述燃料喷射器的机械参数值以便减小在所述电流的强度的所述获取的时间分布与所述参考分布之间的偏差。

2.如前述权利要求所述的方法，其中，所述机械参数值具有来自如下组的参数值：所述组包含空行程值、阀针行程值和工作行程值。

3.如前述权利要求中的一项所述的方法，其中，对所述获取的时间分布与所述参考分布的比较包括确定在第一时间和第二时间之间的差异，在所述第一时间处，预定事件在所述电流的强度的所述获取的时间分布中发生，在所述第二时间处，所述预定事件在所述参考分布中发生。

4.如前述权利要求中的一项所述的方法，其中，根据确定的所述差异来实施对所述机械参数值的调整。

5.如权利要求3或4所述的方法，其中，所述预定事件包括来自如下组的事件：所述组包含能移动衔铁撞击到喷嘴阀针上以及所述喷嘴阀针撞击到极片上。

6.如前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述预定电压被选择成使得发生磁场能量的准静态输入。

7. 如前述权利要求中的一项所述的方法，其中，所述预定电压在2 V与16 V之间。

8.如前述权利要求中的一项所述的方法，其还包括：

再次向所述螺线管驱动器施加具有所述预定电压的电压脉冲，

获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的另外的时间分布，

将获取的另外的时间分布与所述参考分布进行比较，以及

再次调整所述燃料喷射器的所述机械参数值，以便减小在所述电流的强度的所述获取的另外的时间分布与所述参考分布之间的偏差。

9.一种用于调整具有螺线管驱动器的燃料喷射器的打开行为的设备，所述设备包括：

施加单元，所述施加单元用于向所述螺线管驱动器施加具有预定电压的电压脉冲，

获取单元，所述获取单元用于获取流动通过所述螺线管驱动器的电流的强度的时间分布，

比较器单元，所述比较器单元用于将获取的时间分布与参考分布进行比较，以及

调整单元，所述调整单元用于调整所述燃料喷射器的机械参数值以便减小在所述电流的强度的所述获取的时间分布与所述参考分布之间的偏差。

10.一种计算机程序，所述计算机程序被设计成在其被处理器执行时实施如权利要求1至8中的一项所述的方法。