KR20170129206A - 솔레노이드 밸브의 행정의 결정 - Google Patents

솔레노이드 밸브의 행정의 결정 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 자기력에 의해 변위 가능한 전기자(9)와 코일(3)을 갖는 자기 밸브(1)의 상기 전기자(9)의 행정을 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 행정의 알려진 크기에서 상기 코일을 통해 흐르는 전류의 크기(I) 및 자속(Ψ)의 크기를 포함하는 적어도 하나의 참조 데이터 세트(42, 44, 46, 57, 59, 61, 63)를 제공하는 단계; 상기 전기자(9)에 작용하는 자기력을 생성하는 자기장을 생성하기 위해 상기 자기 밸브(1)의 상기 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하는 단계로서, 상기 자기력은 상기 전기자(9)를 폐쇄 부재(11)를 개방하는 방향으로 변위시키는, 상기 전류 흐름을 생성하는 단계; 상기 전기자(9)가 상기 폐쇄 부재(11)의 구동기(13)에 접촉할 때 상기 자속(Ψ)의 크기를 결정하는 단계; 및 상기 자속의 결정된 크기 및 상기 참조 데이터 세트에 기초하여 상기 행정의 크기를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

솔레노이드 밸브의 행정의 결정
본 발명은 연료의 분사를 위해 특히 자동차에 사용되는 자기 밸브(magnetic valve)의 전기자(armature)의 행정(stroke)을 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한 본 발명은, 본 발명에 따라 결정된, 자기 밸브의 전기자의 행정에 기초하여 자기 밸브를 작동시키는 방법에 관한 것이다.
자기 밸브 또는 솔레노이드 인젝터는 실린더와 같은 연소 챔버 내로 연료를 분사하는데 사용될 수 있다. 상기 유형의 솔레노이드 인젝터(코일형 인젝터라고도 지칭됨)는 전류가 코일을 통해 흐를 때 자기장을 생성하는 코일을 가지며, 이 자기장에 의해 자기력이 전기자에 가해져 전기자가 변위하여 노즐 니들 또는 폐쇄 부재를 개폐하여 자기 밸브의 개폐를 수행한다. 자기 밸브 또는 솔레노이드 인젝터가 전기자와 노즐 니들 사이 또는 전기자와 폐쇄 부재 사이에 소위 아이들 행정(idle stroke)을 나타내는 경우, 전기자가 변위하면 폐쇄 부재 또는 노즐 니들이 즉각적으로 변위하는 것이 아니라 전기자가 아이들 행정의 크기만큼 변위된 후에만 변위한다.
자기 밸브의 코일에 전압이 인가되면, 전자기력이 전기자를 극편(pole piece)의 방향으로 이동시킨다. 아이들 행정이 극복된 후에, 기계식 결합(예를 들어, 기계적 접촉)에 의해, 노즐 니들 또는 폐쇄 부재가 또한 이동하여, 대응하는 변위에서, 연료를 연소 챔버 내로 공급하기 위해 분사 구멍(injection hole)을 개방한다. 전류가 코일을 통해 계속 흐르면, 전기자가 극편에 도달하여 극편과 접촉할 때까지 전기자 및 노즐 니들 또는 폐쇄 부재가 더 이동한다. 폐쇄 부재 또는 노즐 니들의 구동기(driver)에 전기자가 접촉하는 것과 극편에 전기자가 접촉하는 것 사이의 거리는 니들 행정 또는 작업 행정(working stroke)이라고도 지칭된다. 밸브를 폐쇄하기 위해 코일에 인가되는 여기 전압(excitation voltage)이 비활성화되어 코일이 단락되면 자기력이 소실된다. 코일이 단락되면 코일에 저장된 자기장이 소실되는 것으로 인해 전압의 극성(polarity)이 반전된다. 전압의 크기는 다이오드에 의해 제한된다. 예를 들어 스프링에 의해 제공되는 복원력 때문에, 전기자를 포함하는 노즐 니들 또는 폐쇄 부재는 폐쇄된 위치로 이동된다. 여기서, 아이들 행정과 니들 행정은 역순으로 진행된다.
자기 밸브가 개방되는 동안 니들이 움직이기 시작하는 시간은 아이들 행정의 크기에 따라 달라진다. 니들 또는 전기자가 극편에 접촉하는 시간은 니들 행정 또는 작업 행정의 크기에 따라 달라진다. 니들의 움직임(개방)이 시작되는 시간과 니들의 움직임(폐쇄)이 종료되는 시간이 인젝터에 따라 상이하면, 동일한 전기적 작동에서도, 상이한 분사량을 초래할 수 있다.
종래 기술에 따르면, 아이들 행정 및 작업 행정은 현재 기계적으로 설정되고, 인젝터 조립 공정 또는 밸브 조립 공정 동안 측정된다. 그러나, 자기 밸브의 아이들 행정 및/또는 전기자 행정은, 부품의 러닝-인(running-in) 공정 또는 웨어-인(wear-in) 공정, 예를 들어, 안정(settling) 공정에 따라, 사용 수명 또는 동작 지속시간에 따라 변할 수 있다는 것이 식별되었다. 이것은 연소 공정 시간에 대하여 원하는 분사량 또는 프로파일에 제어되지 않거나 식별되지 않거나 모니터링되지 않는 변화를 초래할 수 있다. 종래에는, 인젝터의 사용 수명 동안 행정값(stroke value)을 결정하거나 또는 행정 값의 변화를 결정하는 것은 수행되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은, 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 방법 및 장치로서, 상기 방법은, 결정된 행정(특히 아이들 행정 및/또는 작업 행정)에 기초하여 자기 밸브의 작동을 수행하여, 연료의 분사 시간에 대하여 원하는 분사량 및 원하는 프로파일을 보장하거나 또는 달성할 수 있을 만큼 높은 신뢰성 및 정확성을 나타내는, 상기 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 목적은 독립 청구항의 주제에 의해 달성된다. 종속 청구항은 본 발명의 특정 실시예를 제시한다.
본 발명의 실시예는 아이들 행정 및/또는 니들 행정의 진행을 식별하는 방법을 제안한다. 여기서, 상기 아이들 행정, 니들 행정 및/또는 작업 행정의 크기는 분사 특성을 결정하는데 사용될 수 있는데, 예를 들어, 분사 특성을 모델에 기초하여 계산하기 위한 파라미터로서 사용될 수 있다. 또한, 아이들 행정이 없는 인젝터 유형인 경우에는, 니들 행정 또는 작업 행정만이 결정된다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, (폐쇄 부재를 제어하여 연료를 연소 챔버 내로 분사할 수 있는) 자기력에 의해 변위 가능한 전기자 및 코일을 갖는 자기 밸브의 전기자의 행정(아이들 행정 및/또는 작업 행정)을 결정하는 방법이 제공된다. 여기서, 상기 방법은 상기 행정의 알려진 크기에서 상기 코일을 통과하는 전류의 크기 및 자속(magnetic flux)의 크기를 포함하는 적어도 하나의(또는 하나 이상의) 참조 데이터 세트(들)를 제공하는 단계, 상기 전기자에 자기력을 생성하는 자기장을 생성하기 위해 상기 자기 밸브의 상기 코일을 통해 전류 흐름을 생성하는 단계로서, 상기 자기력은 상기 폐쇄 부재를 개방하는 방향으로 상기 전기자를 변위시키는, 상기 전류 흐름을 생성하는 단계, 상기 전기자가 상기 폐쇄 부재의 구동기에 접촉할 때 상기 자속의 크기를 결정하는 단계, 및 상기 자속의 결정된 크기 및 상기 참조 데이터 세트에 기초하여 상기 행정의 크기를 결정하는 단계를 포함한다.
상기 방법은 작업장(workshop), 생산 공장, 또는 동작 상태에 있는 차량에서 수행될 수 있다. 아이들 행정 및/또는 작업 행정이 결정될 수 있다. 상기 참조 데이터 세트는 훈련 데이터로부터 결정되거나, 또는 상기 행정의 알려진 크기에서, 특히 상이한 알려진 행정에서 자기 밸브를 측정하는 것에 의해 결정될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 하나의 동일한 자기 밸브에서 예를 들어 극편의 위치를 의도적으로 조절하여, 상이한 작업 행정 및/또는 아이들 행정을 얻을 수 있다. 상기 행정들을 광학적으로 또는 기계적으로 측정하여 상기 참조 데이터 세트를 생성할 수 있다.
자속은, 예를 들어, 전기자를 통해, 및 예를 들어, 극편 부분을 통해, 그리고 또한 폐쇄 부재 부분 또는 이 폐쇄 부재의 구동기, 특히 링형 구동기 부분을 통해 연장될 수 있다.
전류 흐름은, 특히 시간에 대해 전압 변화로 결정된 전압 프로파일에 따라, 결정된 전압을 인가하는 것에 의해 생성될 수 있다. 여기서, 자속은 예를 들어 코일의 전류, 전압 및 옴(ohmic) 저항으로부터, 특히 코일을 통해 흐르는 전류로부터, 코일에 인가된 전압으로부터, 및 코일의 옴 저항으로부터 수학적으로 결정될 수 있다. 여기서, 자속은 전압과 전류의 차이를 옴 저항으로 곱한 것을 적분하는 것에 의해 얻어질 수 있다.
결정된 자속이 동일한 전류에서 참조 데이터 세트 내에서 관찰된 자속과 동일한 경우, 행정의 크기는 (참조 데이터 세트의) 행정의 알려진 크기와 동일한 것으로 추론될 수 있다. 자속의 결정된 크기가 참조 데이터 세트 내 동일한 전류 세기에서의 자속의 크기로부터 벗어나는 경우, 행정의 크기는 변한 것으로 추론될 수 있다. 행정의 크기의 상대적 결정은 참조 데이터 세트 내 행정의 알려진 크기에 행정의 변화를 추가하는 것에 의해 수행될 수 있고, 이 행정의 변화는 참조 데이터 세트 내 자속의 크기로부터 이 자속의 결정된 크기의 편차에 비례한다. 이에 따라 참조 데이터 세트는 자속의 변화시 행정의 변화를 기술할 수 있고, 이는 (특성 맵의) 구배로 표현될 수 있다. 이러한 방식으로, 상대적 행정 결정이 수행될 수 있다. 이전의 측정으로부터 절대적 행정에 대한 지식이 없으면 적어도 행정의 변화(드리프트)를 결정하고 이 행정의 변화에 반응할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 참조 데이터 세트는 절대적 행정 결정을 허용할 수 있다.
상기 참조 데이터 세트를 사용하여, 상기 행정의 크기를 결정하는 것은 종래 기술로부터 알려진 것보다 더 신뢰성 있고 더 정확히 수행될 수 있다.
상기 참조 데이터 세트는 예를 들어 상기 코일을 통해 흐르는 전류가 하나의 축(예를 들어, X 축)에 도시되고 상기 자속(예를 들어, 계산된 것)이 다른 축(예를 들어, Y 축)에 도시된 좌표계에서 곡선(2차원 곡선)을 나타낼 수 있다. 여기서, 곡선은 예를 들어 자기 밸브의 개방 및/또는 폐쇄 동안, 또는 특히 개방 동안에만 전기자 또는 폐쇄 부재의 움직임 동안 모든 위상을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 곡선은 전체 움직임 시퀀스를 나타내는 곡선의 부분 구역만을 포함하고, 특히 전기자가 극편 쪽으로 움직이는 동안, 그러나 이 경우 폐쇄 부재는 고정되어 유지되고, 즉 이동하지 않고, 이에 따라 전기자는 폐쇄 부재 또는 이 폐쇄 부재의 구동기를 변위시키지 않고 접촉해 있는 동안의 부분 구역만을 포함한다. 이러한 방식으로, 참조 데이터 세트의 범위는 작게 유지될 수 있고, 참조 데이터 세트는 보다 편리하고 신속하게 생성될 수 있다. 따라서, 상기 방법은 예를 들어 방출(emission)을 피하기 위해 자기 밸브를 개방하지 않고 수행될 수 있다.
상기 방법은 동일한 전류 값에 할당된 참조 데이터 세트의 자속의 크기로부터 상기 자속의 결정된 크기의 편차를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 방법은, 행정(예를 들어, 아이들 행정 또는 작업 행정)의 크기의 함수로서 상기 자속의 크기의 이미 알려진 감도(미분 또는 차이 몫으로 계산된 것)를 사용하거나, 상기 자속의 크기의 함수로서 상기 행정의 크기의 이미 알려진 감도를 사용하여, 상기 행정의 크기를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 따라서, 예를 들어 상대적 행정의 크기를 결정할 수 있다. 상기 방법은 상기 행정의 크기를 결정하는데 편차와 감도만이 요구될 수 있기 때문에 쉽게 수행될 수 있다.
상기 자속의 크기는, 예를 들어, 상기 전기자가 상기 폐쇄 부재를 변위시키기 시작하는 제1 상태에 도달되기 전에 결정될 수 있다. 따라서 예를 들어 원치 않는 방출을 초래할 수 있는 상기 자기 밸브의 개방을 피할 수 있다. 따라서, 상기 자기 밸브는 개방되거나 이후 폐쇄될 필요가 없다. 따라서, 상기 방법은 쉽고 빠르게 수행될 수 있다.
특히, 상기 자속의 크기는 전기자의 아이들 행정이 극복되고 전기자가 폐쇄 부재의 구동기에 접촉하는 추가적인 상태에 도달된 후에 (그러나, 제1 상태에 도달되기 전에) 결정될 수 있다. 전기자가 폐쇄 부재의 구동기에 접촉해 있는 동안 코일을 통해 흐르는 전류가 더 증가되면, 자기력은 증가하지만, 폐쇄 부재는 초기에는 변위하지 않는데, 이는 폐쇄 부재가 변위하기 위해서는, 예를 들어, 복원 스프링에 의해 발생될 수 있는 대항력이 극복되어야 하기 때문이다. 그러나 전기자가 폐쇄 부재의 구동기를 지지(bear)하고 자기력이 증가하는 상기 정적 상태 동안 자속을 추적 및/또는 기록 및/또는 측정 및/또는 계산하면 유리하게도 자기 밸브의 행정 또는 작업 행정에 관한 결론을 이끌어낼 수 있다. 특히, 코일을 통해 흐르는 전류가 변화시 상기 상태에서 자속의 변화가 행정의 함수로서 발생하여, 자속의 변화로부터 행정을 추론할 수 있다.
상기 방법에서 하나의 옵션에 따라, (특히 작동 프로파일에 따라 코일에 전압이 인가되는 경우) 자기 밸브의 폐쇄 공정 동안 폐쇄 부재 또는 전기자의 상태 궤적(state trajectory)에 대응할 수 있는, 전류의 크기 및 자속의 크기의 쌍들이 특히 그래프로 고려된다(상기 쌍들은 특히 그래프로 도시된다). 여기서, 제1 상태는 상태 궤적을 따라 구배의 부호가 변하는 쌍과 관련될 수 있다. 따라서, 제1 상태가 간단하고 신뢰성 있게 검출될 수 있다. 이 곡선은 제1 상태에서 변곡점을 가질 수 있다.
상기 참조 데이터는 상이한 행정에서 참조 데이터를 결정하기 위해 상이한 설정 극편 위치에서 (동일한) 자기 밸브를 측정하는 것에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 상기 참조 데이터가 간단하게 얻어질 수 있다. 하나의 동일한 자기 밸브를 사용하면 2개의 동일하지 않은 자기 밸브에서 있을 수 있는 서로 다른 물질 또는 약간 다른 기하학적 형상으로 인한 부정확성을 피하는 것을 보장할 수 있다.
극편 위치를 조절하는 것에 의해, 예를 들어, 특정 작업 행정(또는 아이들 행정)이 설정될 수 있고, 이후 선택적으로 또한 기계적으로 또는 광학적으로 측정될 수 있다. 그래서 전압 프로파일에 따라 코일에 전압이 인가될 수 있고, 전압 및 전류는 전압 프로파일의 진행에 의해 측정될 수 있다. 대수학을 사용하여 자속은 코일의 전류, 전압 및 저항으로부터 계산될 수 있다. 전류 및 자속은 그래프로 도시되거나 표로 나열될 수 있다. 행정(특히 작업 행정 및/또는 아이들 행정)을 결정하기 위해, 제1 상태 전에 위치된, 그래프의 곡선 부분만이 사용될 필요가 있다.
전기자 또는 폐쇄 부재의 상태 궤적의 적어도 일부를 기록함으로써, 자기 밸브의 사용 수명의 한 지점에서 미지의 행정이 얻어질 수 있고, 여기서 상태 궤적 또는 이 상태 궤적의 일부가 참조 데이터의 것과 비교된다. 특히 제1 상태 전 또는 제1 상태에 도달되는 점까지 참조 상태 궤적으로부터 상태 궤적의 편차는 행정의 변화를 나타낸다. 이 변화는 자속의 차이와 감도(예를 들어, 자속의 함수로서의 행정)로부터 계산될 수 있다.
코일을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하기 위해, 먼저, 특히 3V와 65V 사이의 부스트 전압(예를 들어, 직사각형)이 인가되고 나서, 특히 6V와 14V 사이의 유지 전압이 인가될 수 있다. 이러한 전압 프로파일의 총 지속시간은 예를 들어 1㎳ 내지 3㎳에 이를 수 있으며, 여기서 부스트 전압을 인가하는 지속시간은 예를 들어 0.2㎳ 내지 0.7㎳에 이를 수 있다. 다른 파라미터들도 가능하다.
전기자는 특히 와전류(eddy current)를 감소시키기 위해 슬롯 형성된 강자성 물질을 포함하거나 및/또는 서로 전기적으로 절연된 강자성 물질 층을 포함할 수 있다. 따라서 행정의 결정을 수행하기 위해 심지어 비교적 높은 부스트 전압을 지원할 수 있다. 전기자가 슬롯 형성된 강자성 물질을 갖지 않고 전기적으로 절연된 층을 갖지 않는 경우, 부스트 전압은 예를 들어 3V 내지 18V의 더 낮은 값으로 설정될 수 있고, 특히 약 3V, 6V, 12V 또는 18V로 설정될 수 있다. 따라서 특히 제1 상태를 식별하는 것이 용이해질 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 폐쇄 부재를 제어하여 연료를 연소 챔버 내로 분사할 수 있는 자기력에 의해 변위 가능한 전기자 및 코일을 갖는 자기 밸브를 작동시키는 방법이 더 제공된다. 여기서, 상기 방법은 이전의 실시예들 중 하나의 실시예에서 언급된 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 방법을 수행하는 단계, 및 또한 상기 결정된 행정(특히 작업 행정 및/또는 아이들 행정)에 기초하여 상기 자기 밸브의 상기 코일을 작동시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 결정된 행정의 함수로서, 상기 자기 밸브를 개방하기 위해 부스트 전압을 인가하는 것과 상기 자기 밸브를 폐쇄하기 위해 전압을 인가하는 것 사이의 지속시간은, 상기 작업 행정 및/또는 아이들 행정이 이전의 행정에 대하여 각각 증가되거나 또는 감소된 것으로 결정되면, 변화될 수 있는데, 특히 감소되거나 증가될 수 있다. 따라서, 사용 수명 동안 행정이 변하는 경우에도 연료의 원하는 분사량 또는 원하는 분사 특성이 보장되거나 달성될 수 있다.
자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 방법과 관련하여 개별적으로 또는 임의의 조합으로 기술되거나, 제공되거나 또는 사용된 특징들은 또한 본 발명의 실시예에 따른 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 장치에 개별적으로 또는 임의의 조합으로 적용가능하고 그 반대의 경우도 적용가능한 것으로 이해된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 자기력에 의해 변위가능한 전기자와 코일을 갖는 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 장치가 더 제공된다. 여기서, 상기 장치는, 상기 행정의 알려진 크기에서 상기 코일을 통해 흐르는 전류의 크기 및 자속의 크기를 포함하는 적어도 하나의 참조 데이터 세트를 제공하기 위한 메모리, 상기 전기자에 자기력을 생성하는 자기장을 생성하기 위해 상기 자기 밸브의 상기 코일을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하기 위한 구동기로서, 상기 자기력은 상기 폐쇄 부재를 개방하는 방향으로 상기 전기자를 변위시키는, 상기 구동기, 및 상기 전기자가 상기 폐쇄 부재의 구동기에 접촉할 때 상기 자속의 크기를 결정하고, 상기 자속의 결정된 크기 및 상기 참조 데이터 세트에 기초하여 상기 행정의 크기를 결정하도록 설계된 결정 모듈을 포함한다.
상기 장치는 예를 들어 특별한 작업장 장치, 조립 작업장 장치 또는 생산 공장 장치일 수 있으며, 또는 예를 들어 차량의 동작 동안에도 방법이 수행될 수 있도록 엔진 제어기에 통합될 수 있다. 메모리에 대한 대안으로서, 상기 참조 데이터 세트는 또한 상기 장치의 입력/출력 인터페이스를 통해 이용가능하게 이루어져서, 상기 메모리가 필수적으로 요구되지 않을 수 있다. 상기 결정 모듈은 예를 들어 산술/논리 유닛, 예를 들어 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 장치는 특히 프로그래밍 가능할 수 있다. 따라서, 전기자의 행정을 결정하는 방법을 변화시키는 것이 용이하게 도입되거나 또는 구현될 수 있다.
상기 자속은 상기 전기자를 통해 그리고 부분적으로 상기 코일에 대해 고정된 극편을 통해 연장될 수 있다. 그러나, 상기 방법은 자동차의 통상적인 주행 동작 동안 특정 동작 모드에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법은 자동차가 아이들 상태에 있을 때 수행될 수 있고, 여기서 특히 차량의 통상적인 추진 동작에서보다 더 낮은 부스트 전압을 갖는 특별한 전압 프로파일이 사용될 수 있다.
상기 방법은 다음에 응용될 수 있다:
1. 상기 행정은 인젝터 조립 공정 또는 자기 밸브 조립 공정 동안 설정될 수 있다. 여기서, 절대적 행정을 초기에 결정하는 것 및 참조 곡선을 결정하는 것이 수행될 수 있다. 또한, Ψ-I 곡선의 변화로부터 추가적인 행정을 결정하는 것이 행정 감도를 참조하여 결정될 수 있다. 따라서, 전자적 행정 결정이 기계적 행정 결정보다 더 빠른 것, 다시 말해, 제조 공정에서 사이클 시간이 증가될 수 있는 것이 유리하게 달성될 수 있다.
추가적인 장점은 행정 설정의 정확성이 증가된다는 것이다.
2. 행정 결정은 인젝터의 사용 수명 동안, 다시 말해, 자기 밸브의 사용 수명 동안에도 수행될 수 있다. 행정 변화(드리프트)의 결정은 행정 감도의 도움으로 참조 곡선에 대한 변화에 의해 사용 수명 동안 결정될 수 있다. 참조 곡선 또는 참조 데이터 또는 참조 곡선들은 차량 시운전 공정(commissioning process) 동안 인젝터에 따라 (다시 말해, 각 자기 밸브에 대해 개별적으로) 측정되고 저장될 수 있다. (제조 공정 동안 측정하는 것으로부터) 행정의 초기 값들이 제어 유닛(조립 동안 인젝터 코딩 또는 행정 등화시)에 알려져 있는 경우, 절대적 행정이 이 초기 값들 및 드리프트로부터 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 기하학적 변수(아이들 행정 및/또는 전기자 행정)의 결정은 인젝터 조립 공정 동안 및/또는 차량에서 인젝터의 사용 수명 동안 상호 링크된 자속을 측정하는 것에 의해 수행된다. 또한, 곡선의 부분 구역을 측정하는 것은 인젝터를 개방하지 않고(다시 말해, 자기 밸브를 개방하지 않고) 수행될 수 있다.
인젝터의 절대적 행정의 결정은 절대적 측정 및 상대적 측정을 포함하는 결합된 방법으로서 수행될 수 있다. 행정 드리프트의 결정(또는 행정 크기의 변화)은 예를 들어 자속의 변화로부터 행정의 크기의 변화를 결정하는 상대적인 방법에 의해 수행될 수 있다.
상기 방법을 인젝터 조립 공정 동안 사용하는 경우, 행정을 일회에 한하여(one-off) 기계적으로 측정하는 것만으로도 충분할 수 있다. 예를 들어 극편이 압입(press-in)된 결과 행정의 변화는 이후 참조 데이터와 관련하여 Ψ-I 곡선의 변화에 기초하여 결정될 수 있다. 기계적 측정을 사용하지 않는 것에 의해 전기적 측정은 더 적은 시간을 소요할 수 있기 때문에 조립 공정이 보다 신속하게 수행될 수 있다. 상기 방법은 행정을 결정하기 위해 인젝터의 사용 수명 동안 사용될 수 있다.
(전기자의 층상화된 구조에 의해 또는 슬롯 형성된 전기자에 의해) 작은/낮은 와전류를 갖는 인젝터를 사용하면 표준 작동(예를 들어 약 65V의 부스트 전압) 동안 Ψ-I 곡선을 결정할 수 있어서 유리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 행정을 측정하는 것에 의해 기하학적 변수를 유리하게 결정할 수 있다. 이러한 방식으로, (시간에 대한 변수에 더하여) 인젝터 특성을 결정하기 위해 추가적인 변수 및/또는 대안적인 변수가 결정될 수 있다. 또한 니들의 움직임 또는 폐쇄 부재의 움직임과 관련하여 및 분사 특성화와 관련하여 모델에 기초하여 인젝터를 특성화하기 위한 추가적인 (기하학적) 파라미터가 제공될 수 있다. 이러한 방식으로, 분사된 연료에 대해 개선된 분사량 정확도가 달성될 수 있다. 차량에 설치된 상태에서 인젝터의 사용 수명 동안 행정의 크기를 결정하는 것이 또한 장점을 제공할 수 있다. 기존의 엔진 제어 유닛에 측정 방법을 구현함으로써, 작은 양의 추가적인 비용(하드웨어 적응, 소프트웨어 확장)만이 요구된다.
표준 작동으로 Ψ-I 곡선을 측정하는 것은 감소된 와전류를 나타내는 인젝터를 사용하는 것을 통해 촉진될 수 있다. 또한, 밸브가 실제로 개방되지 않고, 다시 말해, 연료가 분사되지 않아서, 방출에 영향을 미치지 않고, Ψ-I 곡선의 부분 구역만을 측정하는 것이 수행될 수 있다.
이제, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 본 발명은 도시되거나 기술된 실시예로 제한되지 않는다.
도 1은 예를 들어 본 발명의 실시예에 따른 행정을 결정하기 위한 장치를 사용하여 행정을 결정하는 방법에 따라 행정을 결정할 수 있는 자기 밸브의 개략 단면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 행정을 결정할 자기 밸브의 참조 데이터 및 상태 궤적 및 측정 데이터의 그래프를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 행정을 결정할 자기 밸브의 참조 데이터 및 상태 궤적 및 측정 데이터의 그래프를 도시한 도면;
도 4는 상이한 행정에서 얻어지는 상태 궤적들의 그래프를 도시한 도면;
도 5는 상이한 작동 전압 프로파일에 의해 얻어진 상태 궤적들의 그래프를 도시한 도면; 및
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 행정을 결정할 자기 밸브의 참조 데이터 및 측정 데이터의 그래프를 도시한 도면.
도 1에 개략 단면도로 도시된 자기 밸브(1)는 자기장을 형성(build up)하기 위해 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하도록 전압이 인가될 수 있는 코일(3)을 갖는다. 여기서 자기장은 가이드 실린더(7)의 길이방향(5)을 실질적으로 지시한다. 자기장은 가이드 실린더(7) 내에서 변위할 수 있는 강자성 전기자(9)에 작용한다. 전기자(9)를 변위시키는 것에 의해, 특히 전기자(9)가 폐쇄 부재(11)에 고정 연결된 링형 구동기(13)와 접촉한 결과, 자기 밸브(1)의 노즐 니들(11) 또는 폐쇄 부재가 길이방향(5)으로 변위될 수 있다.
도 1에 도시된 개방된 상태에서, 연료(19)가 원추형 안착부 내 개구(21)를 통해 연소를 위해 연소 챔버(23) 내로 통과할 수 있도록 폐쇄 볼(15)이 원추형 안착부(17)로부터 후퇴되어 있다. 완전히 개방된 상태에서 전기자(9)는 극편(27)을 지지하며, 이에 따라 더 이상 상방으로 변위될 수 없다.
도 1에 도시되지 않은 자기 밸브(1)의 폐쇄된 상태에서, 전기자(9)는, 코일(3)을 통해 흐르는 전류가 없는 상태에서, 복원 스프링(25)에 의해 하방으로 변위되어, 폐쇄 부재(11)와 함께 구동기(13)가 또한 하방으로 변위되어 폐쇄 볼(15)이 원추형 안착부(17)를 밀봉 지지하여, 연료(19)가 연소 챔버(23) 내로 통과할 수 없게 한다. 전기자(9)가 이렇게 하방으로 변위된 상태에서, 구동기(13) 및 또한 전기자(9)는, 적어도 (전기자(9)와 구동기(13)가 접촉해 있는) 작업 행정(12)을 통해 및 또한 선택적으로 전기자(9)와 구동기(13) 사이에 갭이 존재하는 추가적인 아이들 행정(10)을 통해 이동하였다.
본 발명의 실시예는 전기자(9)를 통과하고 부분적으로 극편(27)과 구동기(13)를 통과하는 자속을 결정하는 것에 의해 자기 밸브(1)의 아이들 행정 및/또는 특히 작업 행정을 결정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기 밸브(1)의 전기자(9)의 행정을 결정하는 장치(2)를 더 도시한다. 여기서, 장치(2)는 행정의 알려진 크기에서 예를 들어 코일을 통해 흐르는 전류의 크기 및 자속의 크기를 포함하는 참조 데이터 세트를 저장할 수 있는 메모리(6)를 포함한다. 또한, 장치(2)는 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하도록 설계된 구동기(4)를 포함한다. 또한, 장치(2)는 결정 모듈(8)을 포함하고, 결정 모듈은, 구동기(13) 또는 폐쇄 부재에 전기자(9)가 접촉하는 동안 자속의 크기를 결정하고, 자속의 결정된 크기 및 참조 데이터 세트에 기초하여 행정의 크기를 결정하도록 설계된다.
아이들 행정 및/또는 전기자 행정(작업 행정이라고도 지칭됨)의 결정은 상호 링크된 자속(Ψ)을 측정하고 분석하는 것을 통해 수행될 수 있다. 여기서, 상호 링크된 자속(Ψ)은 코일(3)을 통해 흐르는 전류, 코일(3)에 인가되는 전압, 및 코일(3)의 옴 저항으로부터 계산될 수 있다. 측정된 전압(u(t))은 옴 성분(i(t)*R) 및 유도성 성분(u int (t))으로 구성된다. 유도 전압은, 이 경우, 상호 링크된 자속의 시간에 대한 미분으로부터 계산되며, 여기서 Ψ는 전류(i(t)) 및 공기 갭(x(t))의 변화에 의존한다.
Figure pct00001
느린 작동의 경우, 전류의 변화로 인한 "자기" 유도 성분은 작다.
Figure pct00002
전기자의 움직임의 결과로서 "기계적" 유도 부분은 자기 밸브의 행정(아이들 행정 및/또는 작업 행정)을 나타낸다.
Figure pct00003
재배열 및 적분을 통해 상호 링크된 기계적 자속은 다음과 같이 계산될 수 있다:
Figure pct00004
도 2는 (여기서는 아이들 행정을 갖는 경우에 대해) 자기 밸브(1)의, 견인(attraction) 동안 (즉, 개방 공정 동안) 상태 궤적(31), 및 하강 동안 (즉, 폐쇄 공정 동안) 궤적(33)을 갖는 그래프(29)를 도시한다. 여기서, 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)는 가로축(30)에 도시되고, 위 식에 따라 계산된 자속(Ψ)은 세로축(32)에 도시된다. 궤적(31)은, 예를 들어, 전류와 전압을 측정하고 전술한 바와 같이 자속을 계산하는 것에 의해, 예를 들어, 자기 밸브의 행정을 결정하는 방법 동안 결정될 수 있다. 도 2에 도시되지 않은 참조 데이터 또는 참조 궤적과 비교하여, 작업 행정 및/또는 아이들 행정이 결정될 수 있다. 도 2의 점(I', II', I, II)들은 개방 공정 동안 특성 상태를 나타낸다. 여기서, 134㎛로부터 90㎛까지의 아이들 행정, 다시 말해, 아이들 행정 동안 전기자(9)의 견인이 점(I')과 점(II') 사이에서 발생한다. 90㎛로부터 0㎛까지의 작업 행정, 다시 말해, 작업 행정 동안 전기자(9)의 견인이 점(I)과 점(II) 사이에서 발생한다. 구역(II'-I)에서, 전기자는 이를 따라 노즐 니들을 구동하고 이에 의해 잠시 정지하고, 여기서 구동기(13)를 지지한다.
본 발명의 실시예에서 아이들 행정이 없는 자기 밸브(도 3의 하부 참조)에서는, 점(I) 전의 궤적(31)의 구역을 평가하고, 아이들 행정을 갖는 자기 밸브에서는, 점(II')과 점(I) 사이의 구역을 평가하여, 상기 아이들 행정을 결정하고, 점(I') 전에 아이들 행정과 작업 행정으로 구성된 전체 행정을 결정한다. 여기서, 구역(I'-II')에서, 궤적(31)의 구배는 상기 구역의 전 및 후에 위치된 구획들에 대해 변한다. 또한, 점(I)과 점(II) 사이의 구획에서, 이 구배는 양의 값으로부터 음의 값으로 변한다.
도 3은 자기 밸브(1)가 아이들 행정을 나타내지 않는 경우 자기 밸브(1)의 전기자(9)의 견인 및 하강 동안 궤적(37)과 궤적(39)을 도시하는 그래프(35)를 도시한다. 도 3에 도시된 궤적(37)에는 아이들 행정이 존재하지 않기 때문에, 도 2에 도시된 특성 점(I' 및 II')이 존재하지 않는다. 50㎛로부터 0㎛까지의 작업 행정이 점(I)과 점(II) 사이에서 발생한다. 여기서, 궤적(37)은 점(I)에서 양의 구배가 음의 구배로 변하는 굴곡부(bend)를 갖는다. 본 발명의 이 실시예에서, 행정은 점(I) 전의 궤적(37)의 구획으로부터 결정된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 상이한 행정(특히 작업 행정)에서 하나의 동일한 자기 밸브에 의해 측정된 참조 데이터 또는 참조 곡선 또는 참조 궤적(또는 측정 데이터)을 도시하는 그래프(41)를 도시한다. 다시, 코일(3)을 통해 흐르는 전류가 가로축(30)에 도시되어 있고, 상기 수식에 따라 계산된 자속(PSI Ψ)이 세로축(32)에 도시된다.
궤적 또는 곡선(42)은 86㎛의 작업 행정을 가지고, 곡선(44)은 70㎛의 작업 행정을 가지며, 곡선(46)은 52㎛의 작업 행정을 갖는다. 도 4에서 알 수 있듯이, 각 경우에 상태(I)는 다른 자속 또는 전류에 할당된다. 도 4에 도시된 궤적(42, 44 및 46)은 아이들 행정을 나타내지 않는 자기 밸브(1)에 대해 측정된 것이다. 궤적(42, 44, 46)은 동작 또는 사용 수명 동안 나중에 동일한 자기 밸브의 미지의 행정을 결정하기 위해 참조 데이터로서 사용될 수 있다. 이를 위해 예를 들어 감도(ΔΨ/Δ행정)를 계산하는 것이 가능하다. 측정된 궤적이 참조 궤적(42, 44, 46) 중 하나의 궤적으로부터 벗어나면, 자속의 차이를 감도와 곱하거나 또는 감도의 역수와 곱하여, 대응하는 참조 곡선의 행정에 대해 행정의 변화를 결정할 수 있다. 역으로, 궤적(42, 44 및 46)의 자속의 변화로부터 행정을 결정할 수 있다.
전기자가 니들에 접촉할 때 또는 전기자가 극편에 접촉할 때 기계적 행정이 극복되는데, 다시 말해, 기계적 행정은 0과 같다. 그러나, (기계적 갭이 0과 같은 경우에도 불구하고) (예를 들어, 개별 부품 상의 크롬 코팅 상에) 자기적으로 비-전도성 재료가 있는 것으로 인해 자기 갭이 남아있을 수 있기 때문에 Ψ-I 곡선으로 측정된 자기 갭은 제로와 같지 않을 수 있다. 또한 자기 회로의 추가적인 기생 갭(parasitic gap)이 Ψ-I 곡선에서 측정된다. 폐쇄 부재의 움직임 또는 노즐 니들(11)의 움직임의 시작 전에(다시 말해, 점(I) 전에) Ψ-I 곡선(예를 들어, 곡선(42, 44, 46) 중 하나의 곡선)의 프로파일은 폐쇄된 인젝터에서는 모든 갭을 포함한다. 노즐 니들(11)의 움직임 후에(다시 말해, 점(II) 후에) Ψ-I 곡선의 프로파일은 개방된 인젝터에서는 모든 갭을 포함한다. 곡선 특성은 행정을 결정하는데 사용될 수 있다. 자속의 변화는 자기적 변화 및 기계적 변화를 포함하기 때문에, 분사량에 결정적인 기계적 행정을 절대적으로 결정하는 것은 종래 기술에서는 부정확성을 나타낸다. 자기 갭(상이한 코팅 두께(부품에 따라 일반적인 코팅 두께 8㎛ ... 15㎛) 또는 기생 갭)과 갭 파라미터 및 추가적인 인젝터 특성은 인젝터에 따라 다르므로, 도 4의 참조 곡선(42, 44, 46)이 예를 들어 또한 행정 또는 행정들을 결정하는데 고려되지 않는 경우에는, Ψ-I 곡선으로부터 행정을 측정하는데 부정확성이 증가된다.
행정을 결정할 자기 밸브의 실제 측정 곡선 또는 참조 곡선(42, 44 및 46)을 얻기 위해, 코일(3)의 작동은 예를 들어 차량의 추진 상태 동안보다 훨씬 더 느린 전류 형성으로 수행될 수 있다. 더 느린 전류 형성은 예를 들어 비교적 낮은 부스트 전압(예를 들어, 추진 상태에서와 같이 65V가 아니라 3V 내지 18V)에 의해 달성될 수 있다. 표준 작동(예를 들어, 65V의 부스트 전압)에서, 높은 와전류가 전기자(9)에 발생될 수 있고, 이 와전류는 전자기 댐퍼로서 작용할 수 있고, 자기 회로를 통해 자속 형성 또는 자속 프로파일에 영향을 미칠 수 있다. 전기자가 움직인 결과 유도 성분은 강한 여기(excitation)에서도 정상적으로 존재하지만, 이 여기가 증가함에 따라 와전류는 더 작아진다. 다시 말해, 여기 전압(예를 들어, 부스트 전압)이 증가하면, 행정 신호가 덜 선명해진다.
상이한 작동 전압(3V ... 18V)에서 Ψ-I 곡선의 형태는 도 5에서 궤적(47)(여기 전압 18V), 궤적(49)(여기 전압 6V), 궤적(51)(여기 전압 12V), 및 궤적(53)(여기 전압 3V))으로 도시된다. 도 5에서 볼 수 있듯이 전압이 증가함에 따라 구배에 작은 변화만이 발생하기 때문에 상태(I)와 상태(II)를 신뢰성 있게 검출하는 것이 점점 더 어려워진다. 예를 들어, 18V의 여기 전압에서, 상태(I)를 신뢰성 있게 검출하는 것이 어려울 수 있다. 그리하여, 비교적 작은 여기 전압, 예를 들어, 3V 내지 12V의 전압에서 참조 곡선을 측정하거나 또는 행정을 결정하기 위한 측정이 수행될 수 있다.
종래 기술에 따르면, 다양한 이벤트가 인젝터의 동작 동안 시간에 따라 측정될 수 있다. 전기자가 변위의 시작(니들 움직임, 인젝터 개방의 시작)에서 노즐 니들(11)의 구동기(13)에 접촉하는 것과, 전기자가 극편에 접촉(변위의 종료)하는 것은 메커니즘(전기자와 인젝터 니들)과 자기 회로(코일) 사이에 와전류-구동 결합을 사용하여 신호를 생성하는 것에 의해 코일-구동 조립체로부터 피드백 신호로서 식별될 수 있다. 물리적 효과는 전기자와 폐쇄 부재가 움직인 결과 전자기 회로의 속력에-의존하는 자기 유도(self-induction)에 기초한다. 움직임 속력의 함수로서 전압이 전자석에 유도되고, 이 전압은 작동 신호(특성 전압)에 중첩된다. 이를 위해 적절한 작동 형태 및 평가 유닛이 요구될 수 있다.
인젝터 조립 공정 동안 및 또한 추가적인 사용 수명 동안 행정을 결정하기 위해, 절대적 행정의 측정 및 상대적 행정의 측정을 포함하는 방법이 본 발명의 실시예에서 제안된다. 절대적 행정의 측정은 예를 들어 인젝터 조립 공정 동안 (예를 들어, 기계적으로(프로브로), 광학적으로(레이저로)) 처음에 수행될 수 있다. 이제 (예를 들어, 도 4에 도시된 궤적(42, 44, 46)과 같은) Ψ-I 곡선이 알려진 전기자/니들 행정으로 측정되는 경우 이들 곡선이 참조 곡선으로 사용될 수 있다. 이제, 인젝터 조립 공정(니들 행정의 한계 설정용 극편의 압입) 또는 인젝터의 사용 수명(차량 동작) 동안 상기 참조 곡선에 대해 편차를 측정하는 경우, 행정 감도(예를 들어 Ψ 변화/행정 변화)에 따라 절대적 (기계적) 행정을 다시 추론하거나 계산할 수 있다. 행정 감도는 인젝터 조립 공정 동안 인젝터에 따라 결정될 수 있고 또는 평균 값이 모든 인젝터에 사용된다.
행정 감도는 상이한 니들 행정에서 곡선의 변화로부터 결정될 수 있다. 상기 행정 감도는 예를 들어 도 6에서 14 μWb/㎛에 이른다. 상이한 니들 행정은 예를 들어 인젝터 조립 공정 동안 극편의 상이한 위치에 의해 달성될 수 있다. 인젝터 조립 공정 동안, 한정된 니들 행정을 설정하기 위해 극편이 단계적으로 압입되고 기계적 측정이 (프로브로) 수행될 수도 있다.
도 6은 77㎛, 72㎛, 65㎛ 및 59㎛의 작업 행정을 각각 나타내는 궤적(57, 59, 61, 63)을 갖는 그래프(55)를 도시한다. 다시, 다양한 궤적들에서 상태(I)와 상태(II)가 지시된다. 궤적(57, 59, 61 및 63)은 이어서 참조 데이터 또는 참조 곡선으로서 사용되고 또한 예를 들어 감도(예를 들어, ΔΨ/Δ행정 또는 그 역수)를 계산하기 위하여 사용될 수 있다. 행정 감도는 상이한 니들 행정에서 곡선의 변화로부터 결정될 수 있다. 상기 행정 감도는 도 6에서 예를 들어 14 μWb/㎛에 이른다. 상이한 니들 행정은 예를 들어 인젝터 조립 공정 동안 극편의 상이한 위치에 의해 달성될 수 있다. 인젝터 조립 공정 동안, 한정된 니들 행정을 설정하기 위해 극편이 단계적으로 압입되고 기계적 측정이 (프로브로) 수행될 수도 있다.
전기자 내의 와전류(및 또한 다른 자기 강자성 성분)가 가능한 한 낮은 경우 상기 방법의 정확도가 최대로 달성될 수 있다. 와전류를 상대적으로 낮게 유지하기 위해, 예를 들어 비교적 느린 작동(다시 말해, 비교적 낮은 부스트 전압)을 사용하는 것이 가능하다. 여기서, 정현파 또는 톱니파 또는 직사각형 전압 또는 전류 형태가 예를 들어 사용될 수 있다. 본 발명의 특정 실시예에서, 와전류가 생성되지 않거나 감소된 와전류가 생성되는 인젝터가 사용되는 것이 제안된다. 이러한 경우, 곡선 프로파일이 행정 움직임 동안 훨씬 더 두드러지기 때문에 (예를 들어, 65V 부스트 전압을 갖는) 표준 작동의 경우에도 Ψ-I 곡선을 구현하는 것이 가능할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 행정을 결정하는 것은 Ψ-I 좌표계에서 궤적 또는 곡선을 완전히 측정하지 않고도 가능하다. 기생 공기 갭이 거의 일정하게 유지된다고 가정하면, (아이들 행정이 없는 인젝터의 경우) 상태(I)까지만 또는 (아이들 행정을 갖는 인젝터의 경우) 점(II')과 점(I) 사이에서만 곡선을 평가하거나 또한 곡선을 측정하는 것만으로도 충분하다. 각 경우에 인젝터가 개방(분사)되지 않고 행정의 결정이 수행될 수 있는 것이 유리할 수 있다. 다시 말해, 이 측정은 방출에 영향을 미치지 않고 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따라 결정된 행정 값은 다양한 방식으로 더 사용될 수 있다. 예를 들어, 행정 값들은 인젝터 특성을 모델에 기초하여 결정하기 위한 입력 변수로서 더 처리될 수 있다. 예를 들어 시간에 대한 변수(아이들 행정의 극복, 개방/폐쇄 동안 니들 접촉, 전류, 전압 프로파일 등)와 조합하는 것도 가능하다. 또한 시간에 대한 측정 변수를 통합할 수 있는 행정 데이터를 사용하여 분사량 편차를 결정하고 보정하는 것도 가능할 수 있다.
곡선 및/또는 궤적을 측정하는 것은 작동의 결과 입구 특성(특히 스프레이 형성)이 (방출이) 상당히 변하지 않을 때 정상적인 차량 동작 동안 수행될 수 있다. 특별한 작동 프로파일의 경우, 작동은 차량의 시작 전에도, 예를 들어, 고갈된 연료 압력(분사량이 없거나 최소임)에서도, 또는 시작/정지 동작 동안에도 가능하다. 계량된 연료량과 그 연소가 방출량 한계를 초과하지 않는다는 것이 기본적으로 보장되어야 한다.
감소된 와전류 또는 와전류가 없는 인젝터의 경우, 표준 작동 프로파일은 정상적인 차량 동작 동안 행정을 측정하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 온도, 연료 압력 등에 의해 결정된 행정 값을 보정하는 것이 가능하다. 작동 및 평가는 특별한 측정 장치에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 이 방법은 바람직하게는 기존의 (수정된) 엔진 제어 유닛에 의해 수행된다. 측정 빈도는 예를 들어 한정된 킬로미터 간격 및/또는 한정된 시간 단계에서 및/또는 인젝터의 부하(구동 거동)에 따른 방식에서 행정의 변화가 예상되는 경우 이에 적응될 수 있다.

Claims (10)

  1. 자기력에 의해 변위 가능한 전기자(9)와 코일(3)을 갖는 자기 밸브(1)의 상기 전기자(9)의 행정을 결정하는 방법으로서,
    상기 행정의 알려진 크기에서 상기 코일을 통해 흐르는 전류(I)의 크기 및 자속(Ψ)의 크기를 포함하는 적어도 하나의 참조 데이터 세트(42, 44, 46, 57, 59, 61, 63)를 제공하는 단계;
    상기 전기자(9)에 자기력을 생성하는 자기장을 생성하기 위해 상기 자기 밸브(1)의 상기 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하는 단계로서, 상기 자기력은 상기 전기자를 폐쇄 부재(11)를 개방하는 방향으로 변위시키는, 상기 전류 흐름을 생성하는 단계;
    상기 전기자(9)가 상기 폐쇄 부재(11)의 구동기(13)에 접촉할 때 상기 자속(Ψ)의 크기를 결정하는 단계; 및
    상기 자속의 결정된 크기 및 상기 참조 데이터 세트에 기초하여 상기 행정의 크기를 결정하는 단계를 포함하는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 참조 데이터 세트는 상기 코일을 통해 흐르는 전류(i)가 하나의 축(30)에 도시되고 상기 자속(Ψ)은 다른 축(32)에 도시된 좌표계에서 곡선(42, 44, 46, 57, 59, 61, 63)을 나타내는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    동일한 전류 값에 할당된 상기 참조 데이터 세트의 상기 자속의 크기로부터 상기 자속의 결정된 크기의 편차를 결정하는 단계;
    상기 행정의 크기의 함수로서 상기 자속의 크기의 이미 알려진 감도(ΔΨ/Δ행정)를 사용하거나 또는 상기 자속(Ψ)의 크기의 함수로서 상기 행정의 크기의 이미 알려진 감도를 사용하여 상기 행정의 크기를 결정하는 단계를 더 포함하는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자(9)가 상기 폐쇄 부재(11)를 변위시키기 시작하는 제1 상태(I)에 도달되기 전에 상기 자속(Ψ)의 크기가 결정되고,
    상기 자속(Ψ)의 결정된 크기에 기초하여 상기 전기자(9)의 작업 행정(working stroke)의 크기가 결정되는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전기자의 아이들 행정이 극복되고 상기 전기자가 상기 폐쇄 부재(11)의 구동기(13)에 접촉하는 추가적인 상태(II')에 도달된 후에 상기 자기장의 상기 자속(Ψ)의 크기가 결정되고,
    상기 자속(Ψ)의 결정된 크기에 기초하여 상기 전기자(9)의 작업 행정의 크기가 결정되는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자기 밸브(1)의 폐쇄 공정 동안 상기 전기자의 상태 궤적(42, 44, 46)에 대응하는, 전류(i)의 크기와 상기 자속(Ψ)의 크기의 쌍들이 특히 그래프로 고려되고,
    상기 제1 상태(I)는 상기 상태 궤적을 따라 구배의 부호가 변하는 쌍과 관련된, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 참조 데이터는 상이한 설정 극편 위치에서 상기 자기 밸브(1)를 측정하는 것에 의해 수행되는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하기 위해, 먼저 특히 3V 내지 65V의 부스트 전압이 인가되고 나서, 특히 6V 내지 14V의 유지 전압이 인가되고,
    상기 전기자(9)는 특히 와전류를 감소시키기 위해 서로 전기적으로 절연된 강자성 물질의 층 및/또는 슬롯 형성된 강자성 물질을 포함하는, 전기자의 행정을 결정하는 방법.
  9. 폐쇄 부재(11)를 제어하여 연료(19)를 연소 챔버(23) 내로 분사할 수 있는 자기력에 의해 변위 가능한 전기자(9)와 코일(3)을 갖는 자기 밸브(1)를 작동시키는 방법으로서,
    제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 자기 밸브의 전기자의 행정을 결정하는 방법을 수행하는 단계; 및
    상기 결정된 행정에 기초하여 상기 자기 밸브(1)의 상기 코일(3)을 작동시키는 단계를 포함하되,
    특히, 상기 자기 밸브(1)를 개방하기 위해 부스트 전압을 인가하는 것과 상기 자기 밸브(1)를 폐쇄하기 위해 전압을 인가하는 것 사이의 지속시간은, 상기 행정이 이전의 행정과 대하여 각각 증가되거나 또는 감소된 것으로 결정되면, 감소되거나 증가되는, 자기 밸브를 작동시키는 방법.
  10. 자기력에 의해 변위 가능한 전기자(9)와 코일(3)을 갖는 자기 밸브(1)의 상기 전기자(9)의 행정을 결정하는 장치(2)로서,
    상기 행정의 알려진 크기에서 상기 코일(3)을 통해 흐르는 전류(i)의 크기와 상기 자속(Ψ)의 크기를 포함하는 적어도 하나의 참조 데이터 세트(42, 44, 46)를 제공하기 위한 메모리(6);
    상기 전기자(9)에 자기력을 생성하는 자기장을 생성하기 위해 상기 자기 밸브(1)의 상기 코일(3)을 통해 흐르는 전류 흐름을 생성하기 위한 구동기(4)로서, 상기 자기력은 상기 전기자(9)를 폐쇄 부재(11)를 개방하는 방향으로 변위시키는, 상기 구동기(4); 및
    결정 모듈(8)을 포함하되,
    상기 결정 모듈은,
    상기 전기자(9)가 상기 폐쇄 부재(11)의 구동기(13)에 접촉할 때 상기 자속(Ψ)의 크기를 결정하고,
    상기 자속(Ψ)의 결정된 크기 및 상기 참조 데이터 세트(42, 44, 46)에 기초하여 상기 행정의 크기를 결정하도록 설계된, 전기자의 행정을 결정하는 장치.
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