JP2010513768A - 燃料噴射システムおよび燃料噴射弁におけるニードル行程ストッパ到達を検出する方法 - Google Patents
燃料噴射システムおよび燃料噴射弁におけるニードル行程ストッパ到達を検出する方法 Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、少なくとも1つの燃料噴射弁およびこの燃料噴射弁を駆動制御する制御装置に関する。各噴射弁は、ピエゾアクチュエータ(12)と、ノズル開口部およびこれを選択的に開閉する可動のノズルニードル(13)と、ピエゾアクチュエータとノズルニードルとの間に接続された液圧式結合部材と、ノズルニードル(13)が完全に開閉された位置で当接する行程ストッパを有している。このような燃料噴射弁において行程ストッパへの到達を良好に求める目的で、ニードル行程ストッパへの到達がピエゾアクチュエータ(12)の給電休止中、ピエゾアクチュエータ(12)に加わる電圧信号の評価により求められる。有利には、給電休止期間中の電圧信号の振動が評価される。この目的で電圧経過特性を通る回帰直線が設定され、電圧経過特性に対する回帰直線の相関係数が求められ、この相関係数に基づきニードル行程ストッパ到達が検出される。
Description
本発明は、請求項1の上位概念記載の燃料噴射システム、および請求項12の上位概念記載の燃料噴射弁におけるニードル行程ストッパ到達の検出方法に関する。
従来技術によれば、吸気管またはダイレクトに内燃機関燃焼室へディーゼルまたはガソリンを噴射する燃料噴射弁が知られている。その際、高いダイナミックな要求を満たすために圧電アクチュエータを用いて噴射弁を操作することができる。温度補償として、ならびに変換のために、圧電アクチュエータと噴射弁のノズルニードルとの間に液圧式結合器が接続されている。Robert Bosch GmbHのCRI-PDN (Common Rail Injector - Piezo Direct Neadle)タイプの公知の噴射弁の場合、ノズルニードルは圧電アクチュエータによってほぼダイレクトに動かされ、つまりノズルニードルの動きは1次近似でアクチュエータ行程に追従する。アクチュエータ行程は、アクチュエータの力が一定であれば、やはり1次近似で駆動制御電圧に比例する。
燃料噴射弁の耐用期間全体にわたる製造公差および摩耗に起因して、および動作パラメータの変動に起因して、機械的および電気的な量および噴射弁内の関係が変化する可能性がある。したがってたとえば寿命が長くなるにつれてアクチュエータ行程が低下しないしは弱まる可能性があり、したがってノズルニードルが遅れて開放され早めに閉鎖され、その結果、要求よりも僅かな燃料しか噴射されないことになる。
したがって本発明の課題は、圧電アクチュエータにより操作される燃料噴射弁において、行程ストッパの到達を検出し、たとえば行程ストッパ到達時点を求めることである。
本発明によればこの課題は、請求項1記載の燃料噴射システムによって解決される。これによれば行程ストッパ到達または行程ストッパ到達時点を著しく簡単なやり方で、つまり殊に時間とリソースを節約しながらも高精度で求めることができる。さらに別の解決手段として上記課題は、請求項11記載の特徴を備えた方法によって解決される。これによっても著しく簡単に、つまり殊に時間とリソースを節約しながらも高精度に、行程ストッパ到達を検出することができ、もしくは行程ストッパ到達時点を求めることができる。
本発明によれば、電流休止中にピエゾアクチュエータに加わる電圧の電圧経過特性を評価することによって、行程ストッパ到達を求めることができる。その際にたとえば、ノズルニードルが行程ストッパには到達していないときに生じる電圧経過特性における振動が評価されて分析される。求められた結果(行程ストッパに到達していない、見込みよりも遅れて行程ストッパに到達した、行程ストッパに到達していない)を、噴射すべき燃料量を制御する際に考慮することができる。これにより内燃機関燃焼室における燃料の燃焼に対し好影響を及ぼすことができ、殊に僅かな消費および排気ガスで静かに燃焼が行われる。
ノズルニードルの閉鎖状態においてピエゾアクチュエータが充電されるダイレクトに結合された噴射弁の例を挙げて、この原理について詳しく説明する。最初、ピエゾアクチュエータにはゼロよりも大きい初期電圧が加わっており、ニードル行程は0μmである(弁は閉鎖状態)。噴射をトリガするためにピエゾアクチュエータが放電され、つまり放電電流が印加され、これによりピエゾアクチュエータに加わっている電圧が低下する(放電過程の開始)。放電過程の開始に対し時間的に遅れてノズルニードルが弁座から持ち上げられ、少なくとも1つのノズル開口部が少なくとも部分的に開放される。行程ストッパに到達する少し前にアクチュエータの通電が終了し、アクチュエータはクランプされる(放電過程の終了)。この時点において電圧がその最小値に達する。この時点ではノズルニードルは行程ストッパにはまだ到達していないので、ノズルニードルは慣性ゆえにそれまでの方向でさらに移動し、その結果、液圧結合部材の結合スペースにおける圧力が再び高まる。これにより、アクチュエータクランプ電圧が圧電効果によって上昇する(いわゆる上昇領域)。ノズルニードルが行程ストッパに到達すると、結合スペースにおける圧力はもはや変化せず、したがって電圧はほぼ一定に保たれる(いわゆる平坦領域)。したがって上昇領域と平坦領域との間における電圧変曲点もしくは放電過程終了時に最小値に到達した後の電圧最大値は、ニードル行程ストッパへの到達と時間的に相関している。
それ相応の作用は逆方向においても発生し、つまり噴射弁が開放位置から閉鎖位置へ移行するときも発生する。弁の開放位置では圧電アクチュエータは放電されており、比較的僅かな初期電圧が加わっている。噴射を終了させるためにピエゾアクチュエータが再びアクティブにされ、つまり充電電流が印加され、これによりピエゾアクチュエータに加わっている電圧が低下する(充電過程の開始)。充電過程の開始に対し時間的に遅れてノズルニードルは、行程ストッパとしての役割を果たす弁座の方向へ下げられていく。弁座に到達する前にアクチュエータの通電を終了させることができ、アクチュエータはクランプされる(充電過程の終了)。この時点において電圧がその最大値に達する。ノズルニードルは通電終了後、慣性に起因してさらに動き続け、したがって液圧式結合部材の結合スペースにおける圧力が低下する。このことによって、圧電効果ゆえにアクチュエータクランプ電圧の減少が生じる(負の上昇領域)。ノズルニードルが行程ストッパに固定的に載置されるとただちに、結合スペース内の圧力はほぼ一定に保持され、つまりはアクチュエータ電圧もほぼ一定に保持される(いわゆる平坦領域)。減少領域と平坦領域との間における電圧変曲点もしくは充電過程終了時に最大値に到達した後の電圧最小値は、ニードル行程ストッパ(弁座)への到達と時間的に相関している。
従属請求項には本発明の有利な実施形態が記載されている。たとえばそれらの実施形態によれば、電圧経過特性を著しく丸めてしまうおそれのある測定ノイズや噴射弁内部における圧力に依存するダイナミックな作用が発生したとしても、変曲点または電圧最大値を既述のようにして時間的に精確に特定することができる。
次に、図面を参照しながら本発明の有利な実施例について詳しく説明する。
図1には内燃機関のための燃料噴射弁10が示されており、これには圧電アクチュエータ12が設けられている。燃料噴射弁10はインジェクタとも称され、これは燃料11たとえばガソリンまたはディーゼルを吸気管へ、および/または内燃機関燃焼室へダイレクトに噴射するために用いられる。圧電アクチュエータ12は、図1に矢印で示されているように制御装置20により駆動制御される。さらに燃料噴射弁10はノズルニードル13を備えたノズル部材を有しており、これは燃料噴射弁10のケーシング内部における弁座14aに載置可能である。弁座14はノズル開口部15を取り囲んでいる。当然ながら燃料噴射弁10に、図示されているノズル開口部15よりも多くのノズル開口部を設けることもできる。さらにノズル開口部を、燃料噴射弁10のケーシング側壁に設けることもできる。
ノズルニードル13が弁座14から持ち上げられると、燃料11がノズル開口部15を通って流れるようになり、つまり燃料噴射弁10が開放され、燃料11が噴射される。図1にはこの状態が描かれている。ノズルニードル13が弁座14上に載置されるとノズル開口部15が閉鎖され、燃料11は噴射されず、つまり燃料噴射弁10は閉鎖される。噴射弁10の閉鎖状態において、弁座14はノズルニードル13に対する行程ストッパを成している。図1において、開放状態におけるノズルニードル13に対する行程ストッパが参照符号21で示されている。
閉鎖状態から開放状態への移行は、圧電アクチュエータ12によって引き起こされる。この目的で、以下では駆動電圧Uとも称する電圧がアクチュエータ12に印加され、この電圧によってアクチュエータ12内に配置されている圧電積層体の長さに変化が引き起こされ、さらにこの長さの変化が燃料噴射弁10の開放もしくは閉鎖に利用される。図1に示されている実施例の場合、ノズル開口部15がノズルニードル13により閉鎖されているときに圧電アクチュエータ12が充電され、つまり噴射弁10が閉鎖状態のときアクチュエータ12は伸長状態にある(いわゆる反転駆動型インジェクタ10)。アクチュエータ12における圧電積層体の放電によってその長さが短くなり、ノズルニードル13が弁座14から持ち上げられる。
燃料噴射弁10はさらに液圧式結合部材を有している。この結合部材は燃料噴射弁10内に結合部材ケーシング16を有しており、その中にピストン17,18が案内されている。ピストン17はアクチュエータ12と接続されており、ピストン18はノズルニードル13と接続されている。これら両方のピストン17,18の間に容積体19が含まれており、この容積体19はアクチュエータ12によって引き起こされる力をノズルニードル13に伝達する。
圧電アクチュエータ12はノズルニードル13のすぐ上に配置されており、圧力の加わっている燃料11によって完全に囲まれる可能性がある。この場合、コーティングによってアクチュエータ12を燃料11から保護し、電気的な絶縁を確実に行うことができる。結合部材は燃料11により取り囲まれており、容積体19も燃料で満たされている。両方のピストン17,18と結合部材ケーシング16との間の案内スペースを介して、容積体19をかなり長い期間にわたってそのつど生じるアクチュエータ12の長さに整合させることができる。ただしアクチュエータ12の長さが短期間変化した場合には、容積体19はほぼ変わらないままであり、アクチュエータ12の長さの変化はノズルニードル13にダイレクトに伝達され、相応の動きに変換される。つまり圧電アクチュエータ12の長さの変化は、結合部材を介してノズルニードル13の運動にダイレクトに作用を及ぼす。
燃料噴射弁10の動作状態に関する情報を所得する目的で、以下で説明する本発明による方法が実行される。この方法はたとえばコンピュータプログラムとして電子記憶媒体(図示せず)に格納し制御装置20内に設けておくことができ、それによって制御装置20の計算ユニットにより処理することができる。あるいは、コンピュータプログラムを単にコンピュータネットワークたとえばインターネットのサーバ上にダウンロード用としておくことも考えられる。この場合、それに関心をもつ者がそのコンピュータプログラムをダウンロードし、制御装置の計算装置で実行させることができる。このコンピュータプログラムは、それが制御装置の計算装置において実行されたときに、本発明による方法のすべてのステップを実施するために用いられる。
図1に示されている燃料噴射弁10は燃料噴射システム(コモンレールシステム)の一部分であり、このシステムには複数の噴射弁10を設けることができ、それらの噴射弁を介して燃料が吸気管または内燃機燃焼室に燃料を噴射させることができる。すべての噴射弁10のために1つの制御装置20を設けることもできるし、あるいは燃料噴射弁10各々に1つの固有の制御装置を設けることもできる。噴射弁10と制御装置20のほか、燃料噴射システムにさらに別のコンポーネントを設けることができ、たとえばすべての燃料噴射弁10に共通する高圧蓄積器(コモンレール)といった燃料蓄積器を設けることができ、これは高圧燃料導管を介して燃料噴射弁10の接続パイプ22に接続されている。
図2〜図4には駆動制御電圧Uの時間経過特性が示されており、燃料噴射弁10の開放およびそれに続く閉鎖つまりは燃料噴射を生じさせる目的で、アクチュエータ12に放電電流Iもしくは充電電流Iが加えられたときに、この駆動制御電圧Uがアクチュエータ12のところで発生する。図2〜図4には電流Iの経過特性も描かれている。次に、図2を参照しながら燃料噴射の流れについて詳しく説明する。
ここでは噴射弁10が閉鎖されている状態から出発し、噴射弁10のアクチュエータ12は充電されている。つまり時点taにおいては、アクチュエータ12に初期電圧Uaが加わっている。噴射弁をトリガするために、圧電アクチュエータ12が放電される。この目的でアクチュエータ12には負の放電電流Iが加えられ、生じている電圧Uが低減する(放電過程の開始)。放電過程の開始に対し時間的に遅れてノズルニードル13が弁座か14から持ち上げられ、少なくとも1つのノズル開口部15が少なくとも部分的に開放される。行程ストッパ21に到達する少し前にアクチュエータ12の通電が終了し、アクチュエータ12はクランプされる(放電過程の終了)。この時点t0において電圧Uがその最小値U0に達する。つまりアクチュエータ電圧Uはタイムインターバルta〜t0において、電圧Ua〜U0まで電圧変位ΔUだけ低減される。この時点ではノズルニードル13は行程ストッパ21にはまだ到達していないので、ノズルニードル13は慣性ゆえにそれまでの方向でさらに運動し、その結果、液圧結合部材の結合スペース19における圧力が再び高まる。このことによって、圧電効果ゆえにアクチュエータクランプ電圧Uの上昇が引き起こされる。ノズルニードル13が行程ストッパ21に到達すると、結合スペース19における圧力はもはや変化せず、したがって電圧Uは値U1のところでほぼ一定に保たれる。放電過程終了時に最小値に達した後つまり時点t0以降の電圧変曲点もしくは電圧最大値は、ニードル行程ストッパ21への到達と時間的に相関しており、したがってこれを相応に捕捉ないしは測定して評価することができる。
それ相応の作用は逆方向においても発生し、つまり噴射弁10が開放位置から閉鎖位置へ移行するときも発生する。弁10の開放位置では圧電アクチュエータ12は放電されており、比較的僅かな初期電圧U4が加わっている。噴射を終了させる目的で圧電アクチュエータ12が再びアクティブ状態にされ、つまりアクチュエータ12に対し正の充電電流Iが加えられ、これによってそこに生じる電圧Uが上昇する(時点t4における充電過程の開始)。充電過程の開始に対し時間的に遅れてノズルニードル13は、行程ストッパとしての役割を果たす弁座14の方向へ下げられていく。弁座14に到達する前にアクチュエータ12の通電を終了させることができ、アクチュエータ12はクランプされる(充電過程の終了)。この時点t5において電圧Uはその最大値に達する。ノズルニードル13は通電終了後、慣性に起因してさらに動き続け、したがって液圧式結合部材の結合スペースにおける圧力が低下する。このことによって、圧電効果ゆえにアクチュエータクランプ電圧Uの減少が生じる。ノズルニードル13が行程ストッパ14に固定的に載置されるとただちに、結合スペース19内の圧力はほぼ一定に保たれ、つまりはアクチュエータ電圧Uもほぼ一定に保たれる。つまり充電過程終了時に最大値に達した後、電圧変曲点もしくは電圧最小値は、ニードル行程ストッパ(弁座14)への到達と時間的に相関しており、したがってこれを相応に捕捉して評価することができる。
したがって本発明により認識された点は、アクチュエータクランプ電圧Uの経過特性は適切な捕捉ないしは測定および評価によって行程ストッパ14,21への到達に対する指標となり得るということであり、これは殊に、アクチュエータ12が通電されず、すなわち燃料噴射弁10がいわば放っておかれる場合である。圧電アクチュエータに加わる電圧信号Uを評価するために、数多くの可能性が考えられる。1つの可能性として挙げられるのは、電圧信号Uの振幅を通電休止中に捕捉し適切に評価することによって、行程ストッパ14,21に到達したのか否かを推定することである。行程ストッパ到達時点を求めるための別の可能性として挙げられるのは、2つの補償関数たとえば電圧信号Uの経過特性により定められる2つの補償直線の交点を求め、これを行程ストッパ到達時点として用いることである。この場合、単純化を考慮することができ、これによれば上昇直線は常に等しい勾配dUを有しており、すなわちU4−U1および/またはU1−U0を有している。
ここで提案される第1の方法によれば、放電終了時点t0と充電開始時点t4との間もしくは充電終了時点t5と放電開始時点との間における電圧信号Uが走査ないしはサンプリングされる。電圧信号Uのサンプリング値のインターバルによって回帰関数有利には回帰直線が定められ、この回帰関数とサンプリング値との相関値Rが求められる。相関値の大きさに基づき(たとえば図2のt1〜t4あるいは図7のt2〜t4)、行程ストッパへの到達が識別される。この回帰直線を相関直線とも称する。
回帰直線を計算するためには最適化問題を解く必要があり、すなわち最初に任意に電圧経過特性Uのサンプリングポイントにより定められる直線(y=a+b・x)の位置を最適化する必要があり、これによって個々のポイントまでの直線の距離ができるかぎり小さくされる(残差の二乗和の最小化)。この手法を最小二乗法とも称する。
SSxyはxiの経験的な分散である。この推定を最小二乗推定(KQ)あるいはOrdinary Least Squares推定(通常の最小二乗法OLS)とも称する。相関値Rまたは相関係数は、2つの特徴間の線形関係の度合いを示す無次元の尺度である。これは−1〜+1の値しかとることができない。+1(もしくは−1)の値のとき、考察する特徴間で完全に正の(もしくは負の)線形関係が成り立つ。相関値が値0である場合、2つの特徴は互いに線形の関係をまったくもたない。ただしこれらは、非線形的であるにしても互いに依存関係をもつ可能性がある。ここで述べる実施例の場合には相関値を用いて、電圧経過特性Uのサンプリングポイントと、サンプリングポイントにより定められる回帰関数ないしは回帰直線との線形関係が求められる。電圧経過特性Uのサンプリングポイントをx1,x2...xnとし、回帰関数の離散したポイントをy1,y2...ynとするならば、経験的な相関係数は次式に従い計算される。
ノズルニードル13が行程ストッパ14,21に達したか否かの検出に先だって、使用されている噴射弁の形式に依存して相関値Rに対する限界値が求められる。この限界値は経験的に、つまり実験において、シミュレーションまたは数学的手法によって求めることができる。限界値は次のように選定される。すなわち相関係数が限界値よりも大きいか限界値と等しいときには高い確率で行程ストッパ14,21に到達しているように選定され、もしくは相関係数が限界値よりも小さければ、高い確率で行程ストッパ14,21には到達していないように選定される。現在の電圧経過特性Uに対して求められた相関値ないしは相関値の絶対値は方法を実行する時間中、使用されている噴射弁の形式に依存して事前に求められた限界値と比較され、求められた相関値が限界値よりも大きいか限界値と等しいとき、行程ストッパへの到達が識別される。
アクチュエータ12が実行時間における行程損失に起因して、あるいは駆動制御電圧Uが低すぎることに起因して、ニードル13が行程ストッパ14,21まで動くには小さすぎる行程hを生じさせた場合、ニードル13はその動作終了後、静止位置の遅れ分だけ振動する。静止位置付近におけるこの振動によって、高圧領域全体にわたり同様の周波数をもつ駆動制御電圧Uにおいて振動が発生する。このような一定の周波数ゆえに、駆動制御中の常に同様の時点で特徴的な振動の谷間が発生する。ニードル行程ストッパ14,21に達したか否かを評価するために、振動の谷間領域において、この領域における電圧平均値40(図9参照)からの2乗偏差の和kが用いられる。したがってこの和は、ストッパ14,21に到達していないときには大きな値をとる。なぜならばこの場合、数多くのポイントが平均値40から大きい偏差をもっているからである。行程ストッパ14,21に到達している場合には振動周波数が変化し、行程ストッパ14,21に到達していないときにはまだ振動の谷間であった領域において、小さい振幅を伴ういっそう多くの振動周期が続くことになる。この場合には、いっそう僅かなポイントだけが同様にいっそう小さい値だけ平均値40から偏差を有している。この場合、和kの値が変化し、和kのこのような変化を行程ストッパ14,21の到達検出に利用することができる。
図9にはこの実施例が示されている。この図には4つの異なる電圧経過特性Uが描かれており、電圧経過特性U1の場合、比較的多くのポイントが平均値401から比較的大きい偏差を有している。したがって、ニードル13は行程ストッパ14,21に到達していないと推定できる。これに対し電圧経過特性U2,U3,U4の場合、比較的僅かなポイントだけしか平均値402,403,404からの偏差を有しておらず、および/または各ポイントは比較的小さい値で平均値402,403,404からの偏差を有している。したがって、ニードル13が行程ストッパ14,21に到達したと推定できる。
図3および図4には回帰直線30が書き込まれている。この回帰直線30は、放電終了時点t0と充電開始時点t4との間の電圧経過特性Uにおける複数のサンプリングポイントのインターバルを介して引かれている。図3の実施例によれば、回帰直線30が時点t3とt4との間の電圧経過特性Uにおけるサンプリングポイントを通って引かれたものである。図3の電圧経過特性Uは行程ストッパ21に到達している燃料噴射弁10のものであり、図4の電圧経過特性Uは行程ストッパ21に到達していない燃料噴射弁10のものである。図3の回帰直線30は図4の回帰直線30よりも実質的に良好に測定をカバーしているので、図3の回帰直線30について図4の回帰直線30よりもいっそう大きい相関値Rが生じる。
適切な限界値の選定および相関値Rと限界値との比較によって、行程ストッパ14,21に到達したのか否かをいっそう確実に高い信頼性で識別することができる。
回帰直線もしくは相関値を求める前に電圧経過特性Uが平滑化もしくはフィルタリングされ、これはたとえばそのつど定められた個数のサンプリング値たとえば5つのサンプリング値について平均値を形成することによって行われる。
行程ストッパ14,21に到達後はじめて、燃料噴射弁10が完全に閉鎖または開放される。したがって行程ストッパ14,21への精確な到達時点は、噴射すべき燃料量の制御にとって重要である。たとえば行程ストッパ14,21への到達が遅すぎたときもしくは到達するしなかったとき、それにもかかわらず所定の期間内に所定量の燃料が噴射されるよう、介入制御を行うことができる。このようにして、経年変化または摩耗あるいは製造公差の伴う燃料噴射弁10に起因する燃料量のドリフトを補償調整することができる。
1つの別の実施形態によれば、電圧経過特性Uの1次導関数ないしは1階微分が形成される。これをアナログ電圧信号Uまたは電圧信号Uの離散サンプリング値に基づき行うことができる。微分がはじめて値0をとった時点である図2の時点t1が、電圧経過特性Uを2つの領域すなわち時点t0とt1との間の上昇領域と時点t1とt4との間の平坦領域とに分けるために用いられる。これら両方の領域において、それぞれ1つの回帰関数30,31有利には回帰直線が電圧経過特性Uのサンプリング点を通って定められる。これらの2つの回帰直線30,31の交点が、ノズルニードル13が行程ストッパ21に達する時点(正常に機能しているインジェクタ10であれば図3のt3、正常に機能していないインジェクタ10であれば図4のt′3)として用いられる。t′3がt3よりも大きいということは、図4の場合にはニードル13が行程ストッパ21に過度に遅れて到達することを意味している。
ニードル13が行程ストッパ21に実際に到達したのか否かの判定基準として、ここでは相関係数を用いることもできる。既述のように、ニードル13が行程ストッパ21のところに位置しているとき、電圧Uは平坦領域においてフラットな経過特性を有しており、したがって相関係数は比較的高い値を有する(図3参照)。ニードル13が行程ストッパ21に到達していないとき、電圧Uは平坦領域においてリプルを有しており、相関係数はかなり低い値をとる(図4参照)。
この実施形態の場合も、1次微分を形成する前に、ないしは回帰直線もしくは相関値を求める前に、電圧経過特性Uを平滑化もしくはフィルタリングすることができ、これはたとえばそのつど定められた個数のサンプリング値たとえば5つのサンプリング値について平均値を形成することによって行われる。
図5および図6において、上方には電圧経過特性Uが、下方にはノズルニードル13の対応する行程経過特性hが、それぞれ時間軸t上に示されている。図5に示されている電圧経過特性Uは、量的には図2〜4の電圧経過特性Uに相応する。図6には、図5の電圧経過特性と行程経過特性の区間VIが示されている。図5および図6に示されている電圧経過特性Uは以下のようにして生じる:
t=100μs以降、アクチュエータ12はスタート電圧U=170Vから出発して放電される。アクチュエータ12は収縮し、それによって結合スペース19内の圧力が下がり、このことでノズルニードル13の開放が生じる。時点t0(図6の上方のグラフを参照)において給電が終了し、アクチュエータ12がクランプされ、つまりそのままの状態におかれる。ニードル13は行程ストッパ21にはまだ到達していないので、ニードル13はさらに進み(図6の下方のグラフを参照)、その結果、結合スペース19内の圧力を再び上昇させる。これにより、アクチュエータクランプ電圧Uが圧電効果によって上昇する。ニードル13が行程ストッパ21に達するとただちに(新しいインジェクタに関する図6の時点t2を参照)、結合スペース19内の圧力が変化しなくなり、したがって電圧Uはほぼ一定に保たれる。
t=100μs以降、アクチュエータ12はスタート電圧U=170Vから出発して放電される。アクチュエータ12は収縮し、それによって結合スペース19内の圧力が下がり、このことでノズルニードル13の開放が生じる。時点t0(図6の上方のグラフを参照)において給電が終了し、アクチュエータ12がクランプされ、つまりそのままの状態におかれる。ニードル13は行程ストッパ21にはまだ到達していないので、ニードル13はさらに進み(図6の下方のグラフを参照)、その結果、結合スペース19内の圧力を再び上昇させる。これにより、アクチュエータクランプ電圧Uが圧電効果によって上昇する。ニードル13が行程ストッパ21に達するとただちに(新しいインジェクタに関する図6の時点t2を参照)、結合スペース19内の圧力が変化しなくなり、したがって電圧Uはほぼ一定に保たれる。
図5および図6では、新しいインジェクタ10の電圧経過特性Uに参照符号32が付されており、その行程経過特性hには参照符号33が付されている。さらに図5および図6では、老化したインジェクタ10′の電圧経過特性Uに参照符号32′が付されており、その行程経過特性hには参照符号33′が付されている(行程ストッパ21には到達したとしても、遅れて到達する)。さらに図5および図6において、ノズル部材の摩耗したインジェクタ10の電圧経過特性Uに参照符号32″が付されており、その行程経過特性hには参照符号33″が付されている。つまり時点t2,t2′,t2″における電圧変曲点もしくは電圧極値(最大値または最小値)は、ニードル行程ストッパ21への到達と時間的に相関している。
インジェクタ10の閉鎖においても同じ物理的効果が及ぼされる:ニードル13は給電終了後さらに進み、その結果、結合スペース19内の圧力が上昇し、これによってアクチュエータクランプ電圧Uが低減する。ニードル13が弁座14上で静止するとただちに、結合スペース19内の圧力は一定に保たれ、つまりはアクチュエータ電圧Uもほぼ一定に保たれる。
行程ストッパ21または14に到達したか否かを検出するために、時点t1(図2参照)もしくは時点t2,t2′,t2″において予期される電圧最大値付近で、あるいは時点t5(図3および図4参照)における充電終了後の電圧最小値付近で、電圧信号Uの第1の電圧値が求められ、ないしは時点t4(図6参照)における充電開始前または放電開始前にさらに別の電圧値が求められる。測定された第1の電圧が、時点t4の直前に測定された別の電圧よりも著しく大きければ、このことは行程ストッパ21には達していないことを表す。測定された第1の電圧が時点t4の前に測定された別の電圧よりも著しく小さければ、このことはノズルニードル13が過度に強くニードル行程ストッパ21に引かれたことを表す。結合スペース19内における大きい負圧により、間隙を通って燃料11が引き出され、圧力が上昇し、これに伴い圧電効果によってアクチュエータ電圧Uも上昇する。この場合も、個々の電圧限界値をインジェクタタイプ固有に求める必要がある。
択一的に、電圧経過特性Uの微分と微分の零点通過とによっても、上昇領域から平坦領域への経過特性の移行を求めることができる。放電過程終了および給電休止開始の時点t0(図6参照)において第1の電圧値が求められ、電圧経過特性の微分の零点通過の時点t1(図2参照)もしくは時点t2,t2′,t2″(図6参照)においてさらに別の電圧値が求められる。両方の電圧値に基づき、および/または両方の電圧値の差dUに基づき、行程ストッパ到達時点を求めることもできる。コントローラは上述の差dUに応じて制御を行うこともできるし、以下で説明する差dUに応じて制御を行うこともできる。この着想は、ここで説明するdUを行程ストッパ到達時点を求めるために利用できる、というものである。測定された第1の電圧値と別の電圧値との差が著しく大きいならば、行程ストッパに到達していないか、到達が遅すぎたものとすることができる。差が著しく小さいならば、ニードル13が行程ストッパに向かって過度に強く動いたものとすることができる。電圧値もしくは上述の差に対するインジェクタタイプ固有の相応の限界値を事前に求めておき、行程ストッパへの到達もしくは行程ストッパ到達時点を求める方法の実行中に利用することができる。
行程ストッパ14,21に到達した精確な時点をきわめて簡単に求めることができるようにする目的で、以下のような簡略化が用いられる。すなわち電圧Uの上昇領域における勾配mが上昇領域全体にわたり種々の電圧経過特性Uについてインジェクタ10の耐用年数全体でほぼ一定であり(図6の上方のグラフを参照)、したがってこの勾配mを迅速かつ複雑なやり方ではなく1回求めることができ、それを行程ストッパ到達時点のための以降の計算すべてにおいて考慮することができる。ニードル行程ストッパを探索する時点を、以下のようにして計算することができる。すなわちスイッチオフ電圧(これは時間的に精確に既知であり、時点t0)と時点t4よりも前のインジェクタ開放状態における定常化最終電圧との間の電圧差dUが求められ、既知の勾配mを介してスイッチオフ時点t0と行程ストッパ21への到達時点との時間差が計算される。このやり方は、電圧Uの経過特性における上昇領域と平坦領域との間の変曲点を探すよりも著しく簡単に実施できる。電圧差dUと時点t0における給電終了時点以降の行程ストッパ到達時点との一定の関係をテーブルに格納することができるので、既述の方法の実行中にもはや勾配を考慮する必要がない。
これについて以下の例を説明しておく。勾配がたとえばm=300,000V/sであり、インジェクタ10の電圧経過特性Uにおいて電圧差dU=2Vが生じた場合、行程ストッパ14,21に到達する時点を次式に従って計算することができる。
つまりこれは、電流がスイッチオフされた時点t0後t=6.667μsで行程ストッパ14,21に到達することを意味する。この関係を、考察の対象とするインジェクタタイプについてさらに多くの他の電圧差に関して計算し、テーブルに格納することができる。
差dU(これはどのやり方にしろ必ず計算される)を望ましい値に合わせて制御する目的で、上位の制御が利用されるかぎり、たとえばアクチュエータキャパシタンスの変化などによる勾配mの僅かな変動によっても、求められたストッパ到達時点において無視できる程度の小さな誤差しか生じない。電圧差dUが過度に大きく選定されると、行程ストッパには到達しない。電圧差dUが過度に小さく選定されると、ニードル13は過度に強く行程ストッパ14,21に当接する。電圧差dUが十分小さく選定され、大きすぎず小さすぎなければ、高い信頼性を伴って行程ストッパ14,21に確実に到達し、過度に強くそこに向かってしまうことがない。
本発明による方法の場合、(ノズルのカーボン付着Duesenverkokungを除けば)噴射期間も最大噴射レートも既知であるので、噴射燃料量をきわめて精確に調節することができる。アクチュエータ12を流れる放電電流Iを変えることにより、ノズルニードル13の行程hを大きくすることができ、それによってたいていは行程ストッパ14,21に到達することになる。つまり第2の実施例によれば、行程ストッパ14,21に到達したか否かを検出するために、アクチュエータ12の駆動制御電圧Uの上昇領域における勾配mを対象とするのではなく、電圧差dUのみを対象としている。
燃料インジェクタ10の反転駆動により噴射を行おうとする場合、閉鎖されたインジェクタ10のアクチュエータが放電され、アクチュエータ12は収縮し、ニードル13上方の結合スペース19内に負圧を生じさせ、それによってニードル13が動かされる。ニードル13がその弁座14から持ち上げられてしまってはじめて、弁座14の下で高圧の加えられている燃料11に作用を及ぼすことができ、ニードル13を上方へ向けて加速させることができる。上方へ向かうこの運動によって、最初に結合スペース19内の負圧が低減され、ついで正圧が発生する。この正圧はアクチュエータ12に作用する力に影響を及ぼし、その際、圧電効果に基づく正の電圧Uが誘起される。アクチュエータ12が十分に行程hを実行する動作状態において、ノズルニードル13がその行程ストッパ21に到達すると、ニードル運動が急に終了する。この場合、アクチュエータ12にはもはやいかなる力も及ぼされないことから、駆動制御電圧12は実質的に一定に平坦な状態で保持されたままとなる。この関係はたとえば図8に示されている。この図には、正常に機能しているインジェクタ10の電圧経過特性Uと、ノズルニードル13′が弁座14に到達していないインジェクタ10′の電圧経過特性U′が描かれている。さらにこれら両方のインジェクタ10,10′の電流Iも描かれている。
ニードル13をその機械的ストッパ12のところまで引っ張るためにアクチュエータ12が行程hを十分に実行できる場合、電圧最小値(時点t0)と、その後で現れる最初の局所最大値(電圧経過特性の微分における最初の零点通過、時点t1ないしはt2)との電圧差dUにより、ストッパ到達時点を調節することができる。
このための基礎を成す単純化の前提は、これら両方の時点の間で上昇する電圧Uの勾配mが一定なことである(上述の説明を参照)。既述の判定基準(相関値Rまたは和k)を評価した結果、ニードル13がその行程ストッパ14,21に到達していないことが判明したならば、電圧行程を大きくする目的で(図11参照)放電時間が長くなるよう、補償プロセスによる応答が行われる。dUコントローラの目標値が一定に保持されていると、ニードル13が自身の行程ストッパ14,21に到達するのが遅くなりすぎてしまう。この理由から、放電時間の延長とともにdUコントローラ目標値の変更が行われ、有利には低減が行われる。図11には、この状況および作用が描かれている。
複数の駆動制御を介して確実な行程ストッパ14,21到達動作が行われている場合、コントローラは電圧行程を再び小さくしようとすることになる。このことは、コントローラが一方の方向のみで補正を行うことが許されないようにするために必要であり、そのようにしてしまうと誤測定の際にエラーをもはや補正できなくなってしまう。電圧行程を低減するためには、既述のプロセスとはまったく逆のことが行われる。つまり放電時間を短縮させ、電圧差dUを大きくする。
次に、図10を参照しながら制御構造の実施例について詳しく説明する。これによれば、複数の制御回路が入れ子構造でカスケード接続されている。一番外側の制御回路は、電圧平均値40からの電圧信号Uの2乗偏差の和kを制御するために用いられ、あるいは第1の実施例による相関係数Rまたは行程ストッパ到達を検出するための他の方法における別の量を制御するために用いられる。インジェクタ10において電圧Uが測定され、既述の方法のうち1つまたは複数の方法により機能ブロック50において評価された後、和k(ないしは相関係数R)の実際値kist(ないしはRist)が得られる。目標値ksoll(もしくはRsoll)として、できるかぎり小さい値たとえばゼロが設定される。減算ブロック51において、目標値ksoll(ないしはRsoll)と、電圧平均値40(ないしは相関係数R)からの2乗偏差の和kの実際値kist(ないしはRist)との差dK(ないしはdR)が形成される。差dK(ないしはdR)は制御偏差としてコントローラ52へ供給され、たとえば増幅率Kp3を有する比例コントローラへ供給される。
和k(もしくは相関係数R)のコントローラ52の信号値は同時に、常に計算される差dUの下位の制御の基準量(目標値dUsoll)となる。インジェクタ10のところに生じるアクチュエータ電圧Uから、評価回路50において既述の方法のうち1つまたは複数の方法に従い、差dUの実際値dUistも求められる。減算ブロック53において、目標値dUsollと実際値dUistとの差ddUが形成される。差ddUは制御偏差としてコントローラ54へ供給され、たとえば増幅率Kp1を有する比例コントローラへ供給される。
和kのコントローラ54の信号値は同時に、アクチュエータ12のところに生じる電圧Ubxの下位の制御の基準値(目標値Ubxsoll)となり、この場合、電圧Ubxは既述のΔUに相応する。インジェクタ10のところに生じるアクチュエータ電圧Ubxは、実際値Ubxistとして捕捉される。減算ブロック55において、電圧Ubxの目標値Ubxsollと実際値Ubxistの差dUbxが形成される。電圧の差dUbxは制御偏差としてコントローラ56へ供給され、たとえば増幅率Kp2を有する比例コントローラへ供給される。
コントローラ56の信号値は放電電流Iであり、その経過特性がそれぞれ異なるダイアグラムに書き込まれており、さらに図10では参照符号iDisCh(Discharge)として表されている。インジェクタ10もしくはその圧電アクチュエータ12にはこの放電電流が供給される。さらに、電圧平均値40からの2乗偏差の和kの目標値ksollと実際値kistとの差dkはコントローラ57へ供給され、たとえば増幅係数Kp4をもつ比例コントローラへ供給される。コントローラ57の信号値は放電期間tiDisChであり、望ましい燃料量を噴射させる目的で、この期間にわたりインジェクタ10に放電電流iDisChが供給される。
ノズルニードル13を行程ストッパ14,21に確実に到達させるとともに、望ましい期間内にノズルニードル13を行程ストッパ14,21に到達させるためには、燃料噴射弁10の駆動制御をどのようにして補正する必要があるのかについて、図11を参照しながら説明する。図11aの上方には、補正されていない元の状態におけるアクチュエータ12の駆動制御電流Iの経過特性が実線で示されている。さらに、放電時間の補正された駆動制御電流Iの経過特性が破線で示されている。同様に図11aの下方には、アクチュエータ12に加わる補正されていないアクチュエータ電圧Uの経過特性が実線で示されている。さらに、放電時間の補正された電圧Uの経過特性が破線で示されている。この図からはっきりとわかるように、t7における放電終了からt8になってはじめて生じる放電終了への放電時間の延長によって、たしかに電圧変位が大きくなるけれども、行程ストッパ14,21への到達も遅くなる。つまり、時点t9ではなく時点t10になってはじめて、行程ストッパ14,21に到達することになる。
同様に図11bの上方には、補正されていない元の状態におけるアクチュエータ12の放電電流Iの経過特性が実線で示されている。さらにここでは破線によって、放電時間と電圧差dUの補正された放電電流Iの経過特性が示されている。同様に図11bの下方には、アクチュエータ12に加わる補正されていないアクチュエータ電圧Uの経過特性が実線で示されている。さらに、放電時間と電圧差dU(dU1の代わりにdU2、ただしdU2<dU1)が変更された電圧Uの経過特性が破線で示されている。この図からはっきりとわかるのは、放電時間がt7からt8へ延長されると電圧行程が大きくなることである。ただし、図11aの下方に示した行程ストッパ14,21への到達の遅れは図11bにおいては、電圧差dUについて目標値よりも小さい値が設定されることによって補償される。その結果、すでに時点t10において行程ストッパ14,21に到達し、これは元の時点t9と精確に一致している。電圧行程を小さくすべきであるのならば、当然ながらdU2<dU1が適用され、これによって放電時間が短くなっても行程ストッパ14,21への到達が早すぎてしまうことはない。
Claims (33)
- 少なくとも1つの燃料噴射弁(10)と、該燃料噴射弁(10)を駆動制御する制御装置U20)が設けられており、前記燃料噴射弁(10)は、
ピエゾアクチュエータ(12)と、
少なくとも1つのノズル開口部(15)と、該少なくとも1つのノズル開口部(15)を選択的に閉鎖および開放するための少なくとも1つの可動のノズルニードル(13)とを備えたノズル部材と、
前記ピエゾアクチュエータ(12)と前記ノズルニードル(13)との間に接続された液圧式結合部材と、
少なくとも1つの行程ストッパ(14,21)を有しており、前記ノズルニードル(13)が完全に開放された位置および/または完全に閉鎖された位置で該ノズルニードル(13)は前記行程ストッパ(14,21)に当接する形式の、
燃料噴射システムにおいて、
前記制御装置(20)は、少なくとも1つの行程ストッパ(14,21)に前記ノズルニードル(13)が当接したことを識別する検出手段を有しており、
該検出手段は、前記ピエゾアクチュエータ(12)の給電休止期間中、該ピエゾアクチュエータ(12)のところに生じる電圧信号(U)の経過特性に基づき、ニードル行程のストッパ到達を識別することを特徴とする、
燃料噴射システム。 - 前記検出手段は、放電終了と充電開始との間または充電終了と放電開始との間の電圧信号(U)の振動振幅を評価する、請求項1記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、放電終了と充電開始との間または充電終了と放電開始との間の電圧信号(U)をサンプリングし、該電圧信号(U)のサンプリング値のインターバルを通して回帰関数(30)たとえば回帰直線を設定し、前記サンプリング値に対する相関値を求め、該相関値の大きさに基づき、行程ストッパに到達しているか否かを識別する、請求項2記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、求められた相関値を使用されている噴射弁タイプに依存してまえもって求められた限界値と比較し、求められた相関値が該限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、行程ストッパに到達していると識別する、請求項3記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、給電休止開始時に前記電圧信号(U)の第1の電圧値を求め、給電休止中の後続の時点で前記電圧信号(U)の別の電圧値を求め、前記第1の電圧値と前記別の電圧値との差(dU)に基づき、行程ストッパに到達しているか否かを識別する、請求項1から4のいずれか1項記載の燃料噴射システム。
- 前記第1の電圧値が求められる給電休止開始時点は、放電終了時点または放電終了後の時点(t0)、または充電終了時点または充電終了後の時点(t5)である、請求項5記載の燃料噴射システム。
- 第1の電圧値が求められる給電休止開始時点は、電圧経過特性(U)の微分が第1の零点通過を有する時点(t1;t2;t3)である、請求項5記載の燃料噴射システム。
- 前記別の電圧値が求められる前記後続の時点は、充電開始直前の時点(t4)または放電開始直前の時点(t4)である、請求項5から7のいずれか1項記載の燃料噴射システム。
- 前記別の電圧値が求められる前記後続の時点は、電圧経過特性(U)の微分が第1の零点通過を有する時点(t1;t2;t3)である、請求項6記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、求められた電圧偏差(dU)を使用される噴射弁タイプに応じてまえもって求められた限界値と比較し、給電休止開始時点(t1;t2;t3)における第1の電圧値が後続の時点(t4)における別の電圧値よりも大きく、かつ求められた電圧偏差(dU)の絶対値が前記限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、ニードル行程ストッパへ到達していないことを識別する、請求項7または8記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、求められた電圧偏差(dU)を使用される噴射弁タイプに応じてまえもって求められた限界値と比較し、給電休止開始時点(t1;t2;t3)における第1の電圧値が後続の時点(t4)における別の電圧値よりも小さく、かつ求められた電圧偏差(dU)の絶対値が前記限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、ノズルニードル(13)が過度に強く行程ストッパ(14,21)に引き寄せられたことを識別する、請求項7または8記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、給電休止中の電圧信号(U)を観察し、観察領域における該電圧信号(U)の経過特性を上昇領域と該上昇領域に続く平坦領域とに分割し、該平坦領域にわたり電圧平均値(40)を形成し、該平坦領域における電圧平均値(40)からの電圧信号(U)の2乗偏差の和(k)を求め、求められた該和(k)の値に基づき、行程ストッパに到達したのか否かを識別する、請求項2記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、求められた前記和(k)を使用されている噴射弁タイプに依存してまえもって求められた限界値と比較し、求められた前記和(k)が該限界値よりも小さいかまたは該限界値と等しければ、行程ストッパに到達していると識別する、請求項12記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、給電休止中に電圧信号(U)について1次の微分を形成し、該微分が最初に零点を通過する時点を、上昇領域と平坦領域とへの電圧信号(U)の経過特性の分割に利用し、上昇領域における電圧信号(U)と平坦領域における電圧信号(U)を通してそれぞれ回帰関数(30,31)たとえば回帰直線を設定し、該2つの回帰関数(30,31)の交点を行程ストッパに到達した時点(t3)として用いる、請求項1から13のいずれか1項記載の燃料噴射システム。
- 前記検出手段は、ニードル行程ストッパに到達したことがまえもって求められてから、行程ストッパ到達時点(t3)を特定する、請求項1から14のいずれか1項記載の燃料噴射システム。
- ピエゾアクチュエータ(12)と、
少なくとも1つのノズル開口部(15)と、該少なくとも1つのノズル開口部(15)を選択的に閉鎖および開放するための少なくとも1つの可動のノズルニードル(13)とを備えたノズル部材と、
前記ピエゾアクチュエータ(12)と前記ノズルニードル(13)との間に接続された液圧式結合部材(16,17,18,19)と、
少なくとも1つの行程ストッパ(14,21)を有しており、前記ノズルニードル(13)が完全に開放された位置および/または完全に閉鎖された位置で該ノズルニードル(13)は前記行程ストッパ(14,21)に当接する形式の、
燃料噴射弁(10)におけるニードル行程ストッパ到達を求める方法において、
前記ピエゾアクチュエータ(12)の給電休止中、少なくとも1つの行程ストッパ(14,21)への到達が、該ピエゾアクチュエータ(12)に加わる電圧信号(U)の経過特性を評価することにより求められることを特徴とする、
燃料噴射弁(10)におけるニードル行程ストッパ到達を求める方法。 - 放電終了と充電開始との間または充電終了と放電開始との間の電圧信号(U)の振動振幅が評価される、請求項16記載の燃料噴射システム。
- 前記ピエゾアクチュエータ(12)に加わる電圧信号(U)は給電休止中、少なくとも1つの回帰関数(30;31)たとえば回帰直線を設定し、前記少なくとも1つのニードル行程ストッパ(14,21)は該少なくとも1つの回帰関数(30;31)の経過特性の評価により求められる、請求項17記載の方法。
- 前記電圧信号(U)の1次の微分が給電休止中に形成され、該微分が最初に零点を通過する時点が、前記電圧信号(U)の経過特性を上昇領域と平坦領域に分割するために用いられ、前記上昇領域における電圧信号と前記平坦領域における電圧信号を通ってそれぞれ回帰関数(30;31)たとえば回帰直線が設定され、該2つの回帰関数(30;31)の交点がニードル行程ストッパ(14,21)への到達時点(t3)として用いられる、請求項18記載の方法。
- 給電休止中における前記電圧信号(U)のインターバルを介して回帰関数(30;31)たとえば回帰直線が設定され、前記電圧信号(U)に対する相関値が求められ、該相関値の大きさに基づき前記ニードル行程ストッパ(14,21)への到達が識別される、請求項18記載の方法。
- 前記電圧信号(U)は微分形成前または回帰関数(30;31)設定前にサンプリングされ、該電圧信号(U)の別の処理がサンプリング値に基づき行われる、請求項19または20記載の方法。
- 求められた相関値が、使用されている噴射弁タイプに依存してまえもって求められた限界値と比較され、求められた相関値が該限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、行程ストッパに到達していると識別される、請求項20記載の方法。
- 給電休止中の電圧信号(U)が観察され、観察領域における該電圧信号(U)の経過特性が上昇領域と該上昇領域に続く平坦領域とに分割され、該平坦領域にわたり電圧平均値(40)が形成され、該平坦領域における電圧平均値(40)からの電圧信号(U)の重み付けられた偏差の絶対値の和(k)が求められ、求められた該和(k)の値に基づき行程ストッパ(14,21)に到達したのか否かが識別される、請求項17記載の方法。
- 前記平坦領域における電圧平均値(40)からの電圧信号(U)の2乗偏差の和(k)が求められる、請求項23記載の方法。
- 求められた前記和(k)が、使用されている噴射弁タイプに依存してまえもって求められた限界値と比較され、求められた前記和(k)が該限界値よりも小さいかまたは該限界値と等しければ、行程ストッパ(14,21)に到達していると識別される、請求項23または24記載の方法。
- 給電休止開始時に前記電圧信号(U)の第1の電圧値が求められ、給電休止中の後続の時点で前記電圧信号(U)の別の電圧値が求められ、前記第1の電圧値と前記別の電圧値との差(dU)に基づき、行程ストッパに到達しているか否かが識別される、請求項16から25のいずれか1項記載の方法。
- 第1の電圧値が求められる給電休止開始時点は、放電終了時点または放電終了後の時点(t0)、または充電終了時点または充電終了後の時点(t5)である、請求項26記載の方法。
- 前記第1の電圧値が求められる給電休止開始時点は、電圧経過特性(U)の微分が第1の零点通過を有する時点(t1;t2;t3)である、請求項26記載の方法。
- 前記別の電圧値が求められる前記後続の時点は、充電開始直前の時点(t4)または放電開始直前の時点(t4)である、請求項26から28のいずれか1項記載の方法。
- 前記別の電圧値が求められる前記後続の時点は、電圧経過特性(U)の微分が第1の零点通過を有する時点(t1;t2;t3)である、請求項27記載の方法。
- 求められた電圧偏差(dU)が使用される噴射弁タイプに応じてまえもって求められた限界値と比較され、給電休止開始時点(t1;t2;t3)における第1の電圧値が後続の時点(t4)における別の電圧値よりも大きく、かつ求められた電圧偏差(dU)の絶対値が前記限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、ニードル行程ストッパへ到達していないことが識別される、請求項28または29記載の方法。
- 求められた電圧偏差(dU)が使用される噴射弁タイプに応じてまえもって求められた限界値と比較され、給電休止開始時点(t1;t2;t3)における第1の電圧値が後続の時点(t4)における別の電圧値よりも小さく、かつ求められた電圧偏差(dU)の絶対値が前記限界値よりも大きいかまたは該限界値と等しければ、ノズルニードル(13)が過度に強く行程ストッパ(14,21)に引き寄せられたことが識別される、請求項28または29記載の方法。
- コンピュータプログラムとして実現されており、該コンピュータプログラムはピエゾアクチュエータ(12)を備えた前記燃料噴射弁(10)を駆動制御する制御装置において実行可能である、請求項16から23のいずれか1項記載の方法。
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