CN110857667A - 用于操控喷射器的方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于操控用于将燃料喷射到内燃机中的喷射器的方法。只要操控信号施加在喷射器上，喷射器的喷嘴针就从关闭位置朝打开位置的方向运动。如果取消所述操控信号，所述喷射器的喷嘴针就从打开位置朝关闭位置的方向运动。如此选择所述操控信号的持续时间，使得所述喷嘴针不会到达其完全打开的位置。

Description

用于操控喷射器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于操控喷射器的方法。

背景技术

用于操控用于将燃料喷射到内燃机中的喷射器的方法为人所知。在喷射系统中，通过喷射器喷射到燃烧室中的燃料量经常被划分到两次或更多次部分喷射上。这些部分喷射通常具有不同的量并且由喷射器相对于彼此以不同的时间间隔来排出。在此，具有最大的燃料量的主喷射决定性地为内燃机的力矩作贡献。

燃料喷射通过喷射器来进行，从而通过喷射器内部的切换阀的打开在喷射器中产生压力比，所述压力比引起喷嘴针的加速的运动。通过这种针运动来释放喷射器喷嘴中的喷射开口，燃料通过喷射开口到达到燃烧室中。切换阀的关闭引起针的运动反转并且最后在喷嘴针到达针座时引起喷射孔的关闭。在所谓的弹道的运行中，针座除了针导向机构形成在喷嘴针的运动期间与喷嘴针接触的唯一表面。

只要操控信号施加在喷射器上，喷射器的喷嘴针就从关闭位置朝打开位置的方向运动。如果取消操控信号，喷射器的喷嘴针就从打开位置运动到关闭位置中。在此如此选择操控信号的持续时间，使得喷嘴针不会达到其完全打开的位置、即其机械的止挡。这种通电通常被称为弹道的操控。

为了能够实现更大的喷射量，能够以非弹道的方式来运行喷射器，或者必须安装以相应更大的尺寸的喷射器。这两种情况都会导致更高的成本或者也导致量配给中的不准确性。

通过切换阀的操控持续时间的延长-所述操控持续时间与阀敞开持续时间成比例-不能任意地提高喷射量，因为喷嘴针于是会离开弹道的运行范围。为了保护喷射器，这一点要加以避免，因为在非弹道的运行中燃料配给的准确性较低并且构件经受较强烈的机械应力。

发明内容

相对于此，具有独立权利要求的特征的、按本发明的方法拥有以下优点，即：能够在限制喷嘴针的飞行轨迹的高度的同时实现喷射量的扩大。为此，在特定的运行状态中在到达关闭位置之前向喷射器加载第二操控信号，这使得喷射器的喷嘴针从接近关闭位置又朝打开位置的方向运动。

这优选通过以下方式来实现，即：在喷射期间短时间关闭切换阀并且在间歇时间之后重新打开切换阀。由此，在喷嘴针的行程的走向中产生M形的走向。通过这种处理方式，与传统的单次喷射相比，喷射量能够明显地得到扩大。

短促地先后两次电操控喷射器。第二次操控在时间上如此靠近第一次操控来进行，使得喷嘴针还没有再次关闭。这个过程也被称为连续输送。

通过这种对于喷射器的多重操控，可以产生否则由于喷射器的组件保护而在不改变喷射器设计的情况下无法实现的大的喷射量。

喷射器以及因此切换阀在喷射时多次被操控并且因此多次被打开和关闭。在此，喷射器的喷嘴针未被关闭，并且喷射也未被中断。第二次操控在喷射结束之前进行。在操控之间的间歇中，喷射器的喷嘴针朝喷嘴座的方向运动。因此，与相应的单次喷射相比，最大的针行程减小。在喷嘴针到达其阀座之前，重新打开切换阀。这意味着喷嘴针在喷射的期间多次改变其方向。

特别有利的是，如此安排操控信号的间隔，使得喷嘴针在两次操控之间不关闭。优选喷嘴针朝关闭位置的方向仅仅如此运动，从而不会出现针节流。

此外，有利的是，这种操控在以下运行状态中进行，在所述运行状态中表征喷嘴针的行程的参量会超过阈值。这是所喷射的燃料量超过阈值的运行状态。

在另一方面，本发明涉及新的程序代码连同处理指令，用于编制能在控制器上运行的计算机程序、特别是具有编译和/或链接指令的源代码，其中在程序代码根据处理指令被转换、也就是尤其被编译并且/或者被链接成能运行的计算机程序时，所述程序代码产生用于执行所描述的方法之一的所有步骤的计算机程序。这种程序代码尤其能够通过例如能够从在互联网中的服务器上下载的源码来产生。

附图说明

本发明的一种实施例在附图中示出并且在下面的说明中进行详细解释。

图1示出了喷射器，图2示出了不同的关于时间绘制的信号，并且图3示出了用于描述按本发明的处理方式的方框图。

具体实施方式

在图1中，粗略示意性地示出了喷射器100的主要元件。喷射器100主要包括切换阀105，该切换阀由控制器150来操控。控制器150对不同传感器160的输出信号进行测评。此外设置了喷嘴针110，该喷嘴针在切换阀105的未通电的状态下关闭（verschliessen）喷射器喷嘴中的喷射开口120。喷嘴针110处于力平衡之中。通过对于切换阀105的操纵，这种力平衡受到干扰，因为处于压力之下的燃料被排放到低压区域中。由此，喷嘴针110在所示出的图1中向上运动。由此释放喷射开口120并且燃料到达内燃机的燃烧室中。

通常这样的喷射器以弹道的运行来运行，这意味着喷嘴针不会到达上止挡。一旦操控切换阀105，就在喷射器中进行压力卸荷并且喷嘴针110开始移出其阀座（Sitz），在所述阀座中喷射开口被关闭。一旦喷嘴针110从其阀座中提起，就开始喷射。如果撤回对于切换阀105的操控、也就是结束通电，那么所述切换阀关闭并且喷嘴针110又开始朝其阀座的方向运动。如果喷嘴针与喷射开口的距离仍然或者再次低，则可以谈及针座节流的范围。在这个范围内，喷射速率未达到其完全的水平。当喷射开口120被喷嘴针110关闭时，喷射结束。在弹道的运行中，喷嘴针110不会到达其第二上止挡。这也是不希望的，因为在到达第二止挡时会出现提高的材料应力和喷射量公差。

通常，在喷嘴针已经到达其完全打开的位置之前，向喷射器的切换阀加载操控信号，所述操控信号使得喷射器的喷嘴针朝关闭位置的方向运动。一旦喷嘴针到达其阀座，就结束喷射。操控切换阀的持续时间在此确定了所喷射的燃料量。操控持续时间最大如此之长，使得喷嘴针在最大打开的位置中没有到达其止挡处。

在图2中关于时间绘示出不同的信号。子图2a示出了用于切换阀105的操控信号A，图2b示出了切换阀105的行程HS。在图2c中关于时间示出了喷嘴针110的行程HV。

随着操控信号A的开始，切换阀从其第一阀座运动到其第二阀座中并且在控制室中引起压力卸荷并且由此使压力卸荷作用于喷嘴针。此后不久，喷嘴针开始从其阀座中运动出来，并且喷射开始。如果结束操控，也就是说如果撤回操控信号A，切换阀就又运动到其原始位置、第一阀座中。随后，喷嘴针掉转运动方向并且喷嘴针又朝其阀座的方向运动。

如果现在在喷嘴针已经到达其原始位置之前重新操控切换阀，那么喷嘴针就又离开其阀座。随着操控的结束，切换阀又回到其原始位置中。这使得喷嘴针也又朝其阀座的方向运动。如果不再进行操控，则一旦喷嘴针到达其阀座，喷射就结束。

根据本发明来规定，为了提高有待喷射的燃料量而进行进一步的操控。在此如此安排这种操控，使得喷射过程不被中断，也就是说喷嘴针未到达其阀座位置。在希望大的燃料量的特定的运行状态中，在到达关闭位置之前，重新向喷射器加载操控信号，所述操控信号使得喷射器的喷嘴针又从关闭位置朝打开位置的方向运动。这样的喷射在下面称为M喷射。

所述按本发明的处理方式并非局限于两次操控。也能够规定，每次喷射对切换阀进行两次以上的操控。

在此如此安排两个操控信号之间的间隔，使得喷嘴针在两次操控之间不会关闭。这意味着，对切换阀进行两次操控并且在两次操控之间完全关闭。但是，喷嘴针未到达其关闭位置。

利用这种操控，能够给内燃机配给比在具有两次部分喷射的喷射模式中显著更大的燃料量，在所述具有两次部分喷射的喷射模式中两次部分操控带有更大的间隔。

对于切换阀的操控如此进行，从而不超过最大的针行程并且不低于最小的针行程。如果低于最小的针行程，这就会导致针节流并因此导致喷射速率的降低。也就是说，每时间单位的喷射量会降低。为了实现操控持续时间与喷射量之间的线性的并且连续的关联，不得出现针节流。根据本发明，这通过以下方式来实现，即：不超过在两次操控之间的某个最大的电间隔，以便喷嘴针在操控间歇中不会太远地接近喷嘴座。也就是说，如此预先给定两次操控的间隔AA，从而不超过这种最大间隔，在其中发生针节流。

最大的针行程通过几何的喷射器比率-行程止挡-来给定。对于相应的部分喷射来说，在这里操控持续时间和运动的开始（喷嘴座或处在弹道的飞行轨迹上）是决定性的。

为此，给存在的操控结构补充按本发明的操控结构。在按本发明的操控结构中决定，是应该将喷射常规地设置为单次喷射还是应该将其设置为M喷射。这种操控结构的一种实施方式在图3中示出。

在下面所描述的划分为两次部分操控的实施方式中，主要设置了四条另外的特性场。在第一特性场300中保存了用于切换阀的第一次操控的阀敞开持续时间M0，并且在第二特性场310中保存了用于切换阀的第二次操控的阀敞开持续时间M1。在操控间歇特性场320中保存了两次操控的间隔AA。针行程替代特性场用330来表示。

作为用于特性场的输入参量，尤其使用轨压P和喷嘴针的所期望的阀敞开持续时间MO。这些参量由预先给定机构340提供给特性场。这个预先给定机构340能够构造为比如用于轨压的传感器。阀敞开持续时间MO是用于对喷射进行控制的控制器的内部的参量。阀敞开持续时间对应于以下持续时间，在所述持续时间期间喷嘴针110打开或应该打开并且所述持续时间能够实现燃料的喷射。也能够取代阀敞开持续时间而使用其它的表征阀敞开持续时间的参量。通常，根据驾驶员愿望来计算有待喷射的燃料量。从有待喷射的燃料量中来确定对此来说所需要的阀敞开持续时间。然后以所述阀打开时间为出发点来确定用于对切换阀进行操控的操控信号。该计算链的所有参量都能够用作表征阀敞开持续时间的参量。这特别是所期望的喷射持续时间或有待喷射的燃料量。

在针行程替代特性场330中，要么保存了喷嘴针110的针行程要么保存了等效的替代参量。来自特性场330的输出值EHV经受了滞后逻辑350。由此应该避免在转换阈值附近的工作点中的无意的来回切换。输出信号EHV到达第一和第二选择机构360和365处。也以所述原始数值EHV为出发点来求取相应的状态，是进行M喷射还是进行单次喷射。这个输出信号EHV对应于喷嘴针110的针行程HV。在进行单次喷射时，这个参量EHV等效于真实的针行程DM。

如果EHV的数值在滞后测评时低于下阈值，则进行单次喷射。在这种情况下，选择机构360将阀敞开持续时间M0（在这种情况下对应于MO）直接传递给操控计算机构370的输入端371。此外，将关于状态的信号传送（leiten）到操控计算机构370的状态输入端374上，从而进行单次喷射。

如果EHV的数值在滞后测评时高于上阈值，则进行M喷射。在这种情况下，选择机构360将第一特性场300的输出信号-用于第一次操控的阀敞开持续时间M0-传递（weiterleiten）给输入端371。选择机构365将第二特性场310的输出信号-用于第二次操控的阀敞开持续时间M1-传递给操控计算机构370的输入端372。此外，操控间歇特性场320的输出信号AA到达操控计算机构370的输入端373处。此外，关于状态的信号被传送到操控计算机构370的状态输入端374上，从而进行M喷射。操控计算机构370将这些参量转换成用于操控切换阀的操控信号A。

如果EHV的数值超过特定的阈值，则转变为M喷射。在阈值之下，执行单次喷射。为了避免M喷射与单次喷射之间的无意的来回切换，实施滞后逻辑350。

第一次喷射的阀敞开持续时间M0和应该是执行单次喷射还是执行M喷射的状态用作操控计算机构370的输入参量。在进行M喷射时，额外地使用第二部分操控的阀敞开持续时间M1和操控之间的间隔AA。

如果针行程值EHV或其等效值不超过上阈值，则将阀敞开持续时间的输入参量直接传递给操控计算机构370。状态被设置为单次喷射。操控计算机构370计算用于对切换阀进行操控的操控持续时间。这对应于传统的单次喷射。

但是，如果针行程EHV或其等效值超过上阈值，则将阀敞开持续时间和轨压这些输入参量传送三个特性场。在这些数值的基础上，求取用于第一次操控的阀敞开持续时间M0、用于第二次操控的第二阀敞开持续时间M1和喷射间歇AA并且将其传送给操控计算机构370。然后，操控计算机构计算具有相应的间隔的两个操控信号。此外，设置M喷射的状态。

Claims (9)

1.方法，用于操控用于将燃料喷射到内燃机中的喷射器，其中只要操控信号施加在所述喷射器上，所述喷射器的喷嘴针就从关闭位置朝打开位置的方向运动，并且如果取消所述操控信号，所述喷射器的喷嘴针就从打开位置朝关闭位置的方向运动，如此选择所述操控信号的持续时间，使得所述喷嘴针不会到达其完全打开的位置，其特征在于，在特定的运行状态中在到达关闭位置之前向所述喷射器加载第二操控信号，所述第二操控信号使得所述喷射器的喷嘴针又朝打开位置的方向运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如此安排所述操控信号的间隔，使得所述喷嘴针不会在两次操控之间关闭。

3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如果表征所述喷嘴针的行程的参量超过阈值，则存在所述特定的运行状态。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以轨压和阀敞开持续时间为出发点来预先给定表征喷嘴针的行程的参量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以轨压和阀敞开持续时间为出发点来确定两次操控的阀敞开持续时间和两个操控持续时间的间隔。

6.计算机程序，所述计算机程序构造成实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法之一的所有步骤。

7.可机读的存储介质，在所述可机读的存储介质上保存了根据权利要求6所述的计算机程序。

8.控制器，所述控制器构造成实施根据权利要求1至5中任一项所述的方法之一的所有步骤。

9.程序代码连同处理指令，用于编制能够在控制器上运行的计算机程序，其中在所述程序代码根据所述处理指令被转换成能运行的计算机程序时，所述程序代码产生根据权利要求6所述的计算机程序。

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