專利名稱：一種執(zhí)行器的控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及各項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求的前序部分所述的一種執(zhí)行器的控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
EP 1138904公開了一種壓電執(zhí)行器的控制方法和裝置。這種執(zhí)行器最好用來控制燃油噴入內(nèi)燃機(jī)中。其中，控制的開始和控制持續(xù)時(shí)間確定燃油計(jì)量的開始和持續(xù)時(shí)間。執(zhí)行器打開和/或關(guān)閉的電壓值取決于不同的運(yùn)行參數(shù)，例如燃油壓力。所以，這個(gè)電壓值在先有技術(shù)中取決于溫度和燃油壓力。
在較新的燃油計(jì)量系統(tǒng)中，特別是在所謂的同路噴油系統(tǒng)中，一個(gè)噴油循環(huán)常常進(jìn)行多次的部分噴油。最好進(jìn)行一次預(yù)噴油和一次主噴油。在預(yù)噴油結(jié)束時(shí)，在相應(yīng)的噴油管中引起壓力波，與沒有預(yù)噴油的主噴油和有預(yù)噴油的主噴油比較，下次主噴油產(chǎn)生壓力增加或壓力下降。所以，在假定主噴油的控制持續(xù)時(shí)間恒定的情況下，噴入的燃油量是變化的。
為了消除這個(gè)影響，DE 19712143建議根據(jù)預(yù)噴油和主噴油之間的間隔與預(yù)噴油計(jì)量的燃油量確定一個(gè)校正壓力值用的校正值。然后根據(jù)這個(gè)校正過的壓力值算出實(shí)際的控制持續(xù)時(shí)間。通過這種方法，消除了由于主噴油的控制持續(xù)時(shí)間的變化引起壓力波產(chǎn)生的蓄壓管壓力變化的影響。
在一般壓電噴射器情況下，由于執(zhí)行器是對(duì)著蓄壓管壓力進(jìn)行工作的和一個(gè)控制閥保持在其打開的位置或處于這種打開的狀態(tài)，所以為此所需的電壓值取決于蓄壓管壓力。為了消除壓力波動(dòng)的影響，可這樣選擇該電壓值，使該電壓即使在最大可能的蓄壓管壓力時(shí)，也足以能打開該控制閥。這種方法的缺點(diǎn)是，由此在控制閥中產(chǎn)生不必要的能量損耗，因?yàn)榧词共恍枰妷簳r(shí)，也必須提供較高的電壓。此外，較高的電壓引起控制閥比需要的力要大并由此導(dǎo)致磨損的增加。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過控制噴射器的電壓值取決于第一部分噴油和第二部分噴油之間的間隔可改善能量傳導(dǎo)和損耗平衡、減少噴射器的磨損并保證控制閥的可靠打開和保持。


下面結(jié)合附圖所示的一些實(shí)施方案來說明本發(fā)明。
具體實(shí)施例方式
在圖1中用方塊圖表示本發(fā)明的過程步驟。一個(gè)控制單元100向一個(gè)末級(jí)110提供不同的信號(hào)，這些信號(hào)決定噴射器的控制。特別是，這些信號(hào)確定燃油計(jì)量的開始和持續(xù)時(shí)間或燃油計(jì)量的開始和結(jié)束。此外，控制單元100向第一預(yù)定值120提供一個(gè)表征第一和第二次噴油之間的間隔的信號(hào)TVE?？刂茊卧?00還向第二預(yù)定值125提供一個(gè)信號(hào)QVE，表征在第一次部分噴油時(shí)計(jì)量的燃油量。在另一個(gè)實(shí)施例中，信號(hào)QVE由一個(gè)探測器122提供。第一預(yù)定值120的輸出信號(hào)供給第一連接點(diǎn)130，而第二預(yù)定值125的輸出信號(hào)則供給第二連接點(diǎn)135。
溫度傳感器140把一個(gè)尤其是相當(dāng)于燃油溫度的信號(hào)TK供給特性曲線145。在一個(gè)有利的方案中，此外壓力傳感器160的輸出信號(hào)傳送到特性曲線145，于是該特性曲線便形成特性曲線族。特性曲線145向第一連接點(diǎn)135提供一個(gè)信號(hào)，而該連接點(diǎn)則向第二連接點(diǎn)130供給一個(gè)信號(hào)。第一連接點(diǎn)130向特性曲線150提供一個(gè)信號(hào)。
在一個(gè)方案中，連接點(diǎn)130供給另一個(gè)連接點(diǎn)132。然后這個(gè)連接點(diǎn)132向特性曲線族150供給一個(gè)信號(hào)。特性曲線121的輸出信號(hào)到達(dá)連接點(diǎn)132的第二輸入端，壓力傳感器160的壓力信號(hào)P供給該特性曲線。
在另一個(gè)方案中，連接點(diǎn)130和/或連接點(diǎn)132向特性曲線族151供給一個(gè)信號(hào)。特性曲線族151的輸出信號(hào)通過一個(gè)連接點(diǎn)191到達(dá)連接點(diǎn)190。特性曲線族150的輸出信號(hào)到達(dá)連接點(diǎn)191的第二輸出端。在這種情況下，最好只有壓力信號(hào)P供給該特性曲線族。
由一個(gè)壓力傳感器160提供的一個(gè)壓力信號(hào)P傳送到特性曲線族150的第二輸入端。另一個(gè)溫度傳感器170的輸出信號(hào)TA到達(dá)第二特性曲線族180，第一特性曲線族150的輸出信號(hào)則傳送到這個(gè)第二特性曲線族的輸入端。第一特性曲線族150和第二特性曲線族180的輸出信號(hào)供給第四個(gè)連接點(diǎn)190，該連接點(diǎn)又向末級(jí)110供給一個(gè)參數(shù)。
在一個(gè)簡化的實(shí)施方案中，第二預(yù)定值125和連接點(diǎn)135可以取消。在這種情況中，特性曲線145的輸出信號(hào)直接到達(dá)連接點(diǎn)130。
根據(jù)另一個(gè)有利的方案，連接點(diǎn)130的輸出信號(hào)供給第三個(gè)連接點(diǎn)195，信號(hào)P到達(dá)它的第二輸入端。在這種情況中，只有連接點(diǎn)195的輸出信號(hào)到達(dá)特性曲線族150，該特性曲線族這時(shí)最好作為特性曲線構(gòu)成。
傳感器140、160和170可設(shè)計(jì)成直接探測相應(yīng)信號(hào)的傳感器。特別有利的是不是直接的信號(hào)，而是用繼續(xù)處理的尤其是平均值或從別的數(shù)值中推導(dǎo)出的數(shù)值。此外，對(duì)這些數(shù)值可考慮等效值，這種等效值表征相應(yīng)的數(shù)值或具有相似的相關(guān)性。所以，例如執(zhí)行器TA的溫度可通過直接在該執(zhí)行器前面測出的燃油溫度值來代替。
本發(fā)明可考慮由第一次部分噴油引起的壓力波對(duì)蓄壓管壓力和對(duì)需要的執(zhí)行器電壓的影響。這是通過對(duì)帶有壓力波引起的蓄壓管壓力變化的平均蓄壓管壓力P的校正來實(shí)現(xiàn)的。蓄壓管壓力P的變化與第一次部分噴油的結(jié)束的間隔TVE，與第二次部分噴油的開始以及與最好用傳感器140探測的燃油溫度TK有關(guān)。
為此，在第一特性曲線145中存儲(chǔ)一個(gè)值，該值考慮壓力波與粘度的相關(guān)性。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，特性曲線145還考慮了壓力波與蓄壓管壓力P的相關(guān)性。
壓力渡的傳播速度與聲速并與溫度和壓力P有關(guān)。在第一預(yù)定值120中，存儲(chǔ)一個(gè)值，該值考慮壓力波與第一次和第二次部分噴油之間的間隔的相關(guān)性。在第二預(yù)定值中，存儲(chǔ)校正值與第一次部分噴油的相關(guān)性。
根據(jù)這些參數(shù)，在連接點(diǎn)130和必要時(shí)在135中，最好用乘法校正存儲(chǔ)在特性曲線145中的與溫度有關(guān)的系數(shù)。如果根據(jù)蓄壓管壓力P預(yù)先給定另一個(gè)校正系數(shù)來考慮壓力波的起始幅度與蓄壓管壓力P的相關(guān)性，是特別有利的。
在特性曲線族150中，存儲(chǔ)有與該值和該蓄壓管壓力P相關(guān)的電壓值。在連接點(diǎn)190中用一個(gè)與執(zhí)行器溫度TA和蓄壓管壓力相關(guān)的校正系數(shù)再次進(jìn)行校正，該校正系數(shù)存儲(chǔ)在特性曲線族180中。
根據(jù)另一方案，也可在特性曲線族150中存儲(chǔ)與壓力P相關(guān)的電壓。在這種情況中，則在第三連接點(diǎn)195內(nèi)校正與燃油溫度TK、與第一次和第二次部分噴油之間的間隔TVE并與在第一次部分噴油噴射的燃油量QVE相關(guān)的壓力信號(hào)P。在連接點(diǎn)195中的這種連接最好進(jìn)行相加。
在另一個(gè)簡化的實(shí)施方案中，只考慮第一次和第二次部分噴油的TVE的間隔，亦即可取消方塊125和連接點(diǎn)135。
第一預(yù)先值120考慮由于第一次部分噴油的結(jié)束引起的壓力波。所以，在第二次部分噴油開始時(shí)實(shí)際存在的蓄壓管壓力即壓力增加或壓力下降是與第一次部分噴油結(jié)束到第二次部分噴油開始的間隔相關(guān)的。特性曲線145考慮燃油溫度TK對(duì)粘度和對(duì)壓力波傳播速度的影響。而預(yù)定值125則考慮上一次部分噴油的噴油量對(duì)壓力波幅度的影響。另一種辦法是，對(duì)噴油量也可用另一個(gè)參數(shù)來表征噴出的燃油量。這樣的一個(gè)參數(shù)例如是控制持續(xù)時(shí)間。在這種情況下，可用電氣控制持續(xù)時(shí)間，它相當(dāng)于調(diào)節(jié)元件的控制開始和結(jié)束之間的間隔，和/或可用液壓控制持續(xù)時(shí)間，它相當(dāng)于該調(diào)節(jié)元件和/或一個(gè)控制閥的打開和關(guān)閉之間的間隔。
在用實(shí)線表示的實(shí)施方案中，在特性曲線族150中，存儲(chǔ)有與蓄壓管壓力和特性曲線145的校正過的輸出信號(hào)相關(guān)的執(zhí)行器電壓。在另一個(gè)實(shí)施方案中，特性曲線151根據(jù)特性曲線145校正過的輸出信號(hào)預(yù)先給定執(zhí)行器電壓的一個(gè)校正值。亦即根據(jù)算出的壓力幅度計(jì)算一個(gè)校正電壓。
下面詳細(xì)說明描述蓄壓管壓力的壓力波的校正值的計(jì)算。第一預(yù)定值120描述一個(gè)確定的噴射器和相應(yīng)零件在標(biāo)準(zhǔn)條件下的壓力波的特性，作為標(biāo)準(zhǔn)條件假定燃油溫度、燃油量和蓄壓管壓力都是一定的。這就是說，在第一預(yù)定值120中存儲(chǔ)了一個(gè)到第二次部分噴油開始的時(shí)間點(diǎn)的壓力幅度的基本值作為兩次部分噴油的時(shí)間間隔TVE的時(shí)間函數(shù)。與標(biāo)準(zhǔn)條件的偏差通過不同的校正來考慮。
燃油的溫度TK和蓄壓管壓力P影響聲速和壓力波的傳播尤其是壓力波的頻率，這種影響通過一個(gè)由特性曲線145提供的相應(yīng)系數(shù)來考慮。
很明顯，壓力波是由第一部分噴油開始和結(jié)束時(shí)的每一個(gè)分壓力波的疊加產(chǎn)生的。這兩個(gè)分壓力波和合壓力波之間的相位移與第一次部分噴油的液壓持續(xù)時(shí)間有關(guān)。通常第一次部分噴油的液壓持續(xù)時(shí)間是未知的，所以用電氣控制持續(xù)時(shí)間作為參數(shù)或用另一個(gè)表征噴射油量的參數(shù)。在預(yù)定值125中進(jìn)行這種校正的計(jì)算。
壓力波的起始幅度主要與蓄壓管壓力P有關(guān)。這種影響通過特性曲線121來考慮。
壓力幅度的校正過的基本值相當(dāng)于根據(jù)第二次部分噴油開始的時(shí)間點(diǎn)測出的壓力波的誤差作為兩次部分噴油間隔和另外的校正值的函數(shù)。
這樣校正過的壓力幅度的基本值可根據(jù)連接點(diǎn)195內(nèi)的壓力信號(hào)P的校正方案作為特性曲線族150的輸入值和/或作為特性曲線族151的輸入值使用。特性曲線族150給出與壓力P和壓力幅度校正過的基本值相關(guān)的執(zhí)行器電壓。該特性曲線族根據(jù)壓力幅度的校正過的基本值給出執(zhí)行器電壓的一個(gè)校正值。
除上述數(shù)值外，也可考慮別的數(shù)值和影響。所示的特性曲線可作為特性曲線族構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種執(zhí)行器，尤其是一種用來控制噴入內(nèi)燃機(jī)的燃油的壓電執(zhí)行器的控制方法，其中，在控制過程中加到該執(zhí)行器的電壓值與內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)相關(guān)，其特征為，該電壓值與第一次部分噴油和第二次部分噴油的間隔相關(guān)。
2.按權(quán)利要求1的方法，其特征為，該電壓值在第二次部分噴油的控制時(shí)與第一次部分噴油和第二次部分噴油的間隔相關(guān)。
3.按權(quán)利要求1或2的方法，其特征為，該電壓值在第二次部分噴油的控制時(shí)與一個(gè)溫度值相關(guān)。
4.按權(quán)利要求3的方法，其特征為，該電壓值在第二次部分噴油的控制時(shí)與燃油溫度和/或執(zhí)行器溫度相關(guān)。
5.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法，其特征為，該電壓值在第二次部分噴油的控制時(shí)與在第一次部分噴油時(shí)計(jì)量的燃油量相關(guān)。
6.一種執(zhí)行器，尤其是一種用來控制噴入內(nèi)燃機(jī)的燃油的壓電執(zhí)行器的控制裝置，其中，在控制過程中加到該執(zhí)行器上的電壓值與內(nèi)燃機(jī)的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)相關(guān)，其特征為，設(shè)置了來預(yù)先給定與第一次部分噴油和第二次部分噴油的間隔相關(guān)的電壓值的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行器尤其是一種用來控制噴入內(nèi)燃機(jī)的燃油的壓電執(zhí)行器的控制裝置和方法。在控制過程中加到該執(zhí)行器的電壓值取決于第一次部分噴油和第二次部分噴油的間隔。
文檔編號(hào)F02D41/24GK1628211SQ03803398
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月31日
發(fā)明者U·舒爾茨, A·胡伯, J·-J·呂格爾, J·納格爾, T·鮑曼, K·蘇特, J·-H·巴斯, O·舒爾茨, T·里克, E·福赫斯 申請(qǐng)人:羅伯特-博希股份公司