專利名稱：用于運(yùn)行燃料噴射閥的方法
用于運(yùn)行燃料噴射閥的方法
現(xiàn)有技術(shù)
本發(fā)明涉及一種方法，用于運(yùn)行燃料噴射閥，尤其是指機(jī)動(dòng)車的 內(nèi)燃機(jī)的，其中，燃料噴射閥具有壓電促動(dòng)器用于驅(qū)動(dòng)與促動(dòng)器優(yōu)選
液壓地連接的閥針，并且估計(jì)壓電促動(dòng)器的控制電壓，用于推斷燃料 噴射閥的運(yùn)行狀態(tài)。
例如從文件DE 10 2006 003861中已熟知這樣的一種方法。在這 種方法中檢測(cè)在壓電促動(dòng)器的觸發(fā)之后施加在這種促動(dòng)器上的電壓 對(duì)于給定的電壓值的偏差，用于推斷燃料噴射閥的噴嘴針的關(guān)閉時(shí) 刻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，進(jìn)一步改善上述形式的方法，即得到關(guān)于燃料 噴射閥的運(yùn)行狀態(tài)的更精確的信息。
根據(jù)本發(fā)明，在上述形式的方法中通過(guò)這樣解決該任務(wù)，即估計(jì) 控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變 量。
發(fā)明優(yōu)點(diǎn)
通過(guò)根據(jù)本發(fā)明估計(jì)控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)或者依賴于此的 變量，能夠精確地推斷壓電促動(dòng)器的或者與其連接的閥針的和整個(gè)燃 料噴射閥的特征性的運(yùn)行狀態(tài)。
可以有利地尤其在燃料噴射閥打開(kāi)期間求得第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的過(guò) 零點(diǎn)(Nulldurchgang)，尤其是指從正值到負(fù)值的過(guò)零點(diǎn)，用于推斷特 征性的運(yùn)行狀態(tài)。申請(qǐng)人的試驗(yàn)已經(jīng)得出結(jié)果，在燃料噴射閥打開(kāi)期 間在確定的時(shí)間之后產(chǎn)生閥針對(duì)于壓電促動(dòng)器的反作用，該反作用可以通過(guò)所述的壓電促動(dòng)器控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的過(guò)零點(diǎn)確定。這 個(gè)反作用與燃料噴射閥的特征性的運(yùn)行狀態(tài)相一致，因此根據(jù)本發(fā)明 的估計(jì)能夠精確地監(jiān)控相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
此外可以特別有利地規(guī)定，尤其在燃料噴射閥關(guān)閉期間求得第二 時(shí)間導(dǎo)數(shù)的最大值，用于推斷特征性的運(yùn)行狀態(tài)。申請(qǐng)人的試驗(yàn)已經(jīng) 得出結(jié)果，在燃料噴射閥關(guān)閉期間，閥針碰撞到其關(guān)閉位置上并且伴 隨而來(lái)的閥針突然制動(dòng)以上述最大值的形式又產(chǎn)生對(duì)于壓電促動(dòng)器 的反作用。因此根據(jù)本發(fā)明的對(duì)于這樣的最大值的估計(jì)能夠精確地監(jiān) 測(cè)那個(gè)時(shí)刻，其中閥針達(dá)到其關(guān)閉位置。
當(dāng)優(yōu)選地用固定的采樣頻率采樣壓電促動(dòng)器的控制電壓時(shí)，并且 當(dāng)從此處獲得的采樣值中形成依賴于控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變 量時(shí)，就可以實(shí)施筒單的同時(shí)完全特別精確的估計(jì)。
特別有利地通過(guò)以下公式獲得依賴于控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)
的變量
ddu[k] = (u[k+j] - u[k+l]) - (u[k] - u[k-j+l]), 其中，u[k]表示在離散時(shí)刻k的用于控制電壓的采樣值，并且j是給定 的常數(shù)，例如j = 5適用于該常數(shù)。采用上述公式根據(jù)本發(fā)明求得依賴 于控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量是特別簡(jiǎn)單和可以有效實(shí)現(xiàn)的方 法，用于采用計(jì)算單元獲得相關(guān)的信息，該計(jì)算單元例如設(shè)置在用于 運(yùn)行燃料噴射閥的控制器里面。此外申請(qǐng)人的試驗(yàn)已經(jīng)得出結(jié)果，在 已采樣的信號(hào)中由此能夠比估計(jì)數(shù)學(xué)上精確的第二導(dǎo)數(shù)時(shí)更精確地 識(shí)別信號(hào)過(guò)程中的拐點(diǎn)(Knick)。
特別有利地根據(jù)控制電壓的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于控制電壓 的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量調(diào)節(jié)燃料噴射閥的運(yùn)行。其中可以應(yīng)用根據(jù)本 發(fā)明獲得的關(guān)于燃料噴射閥的一個(gè)或者多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)的信息，為了實(shí) 現(xiàn)給定的尤其是指在時(shí)間上恒定的運(yùn)行性能和補(bǔ)償由加工引起的公 差、老化效果等等。
為了實(shí)現(xiàn)燃料噴射閥的所期望的運(yùn)行性能，有利地尤其給定充電電流和/或放電電流，尤其是給定用于它們的相應(yīng)的閾值。
此外可以有利地規(guī)定，給定壓電促動(dòng)器充電的充電時(shí)間，為了確 保，壓電促動(dòng)器對(duì)于接下來(lái)的控制再充電到相應(yīng)的額定電壓或者輸出 電壓。與之相應(yīng)地也能夠給定放電時(shí)間?？蛇x擇或者附加地對(duì)于給定 充電或者放電時(shí)間也可以給定確定的控制電壓作為斷開(kāi)放電或者充 電過(guò)程的判據(jù)。
只在一個(gè)或多個(gè)可給定的時(shí)間窗中進(jìn)行估計(jì)，由此提高根據(jù)本發(fā) 明的方法的可靠性。
以計(jì)算機(jī)程序的形式實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法有特別的重要性，該 計(jì)算機(jī)程序可以在計(jì)算機(jī)或者控制器的控制單元上運(yùn)行并且適用于 實(shí)施該方法。計(jì)算機(jī)程序可以例如存儲(chǔ)在電子儲(chǔ)存介質(zhì)上，其中，儲(chǔ) 存介質(zhì)不是例如可以包括在控制器里面。
從接下來(lái)的描述中得出更多的優(yōu)點(diǎn)，特征和詳情，在該描述中以 圖示為參考描述了本發(fā)明的不同的實(shí)施例。其中，在權(quán)利要求中和在
的結(jié)合中。 附圖簡(jiǎn)述
在圖示中


圖1以示意性的截面圖顯示了用于實(shí)施才艮據(jù)本發(fā)明的方法的燃料 噴射閥的實(shí)施例，
圖2a示意性地顯示了從圖1中的燃料噴射閥的壓電促動(dòng)器的控制 電壓的時(shí)間過(guò)程，
圖2b示意性地顯示了壓電促動(dòng)器的控制電流的時(shí)間過(guò)程， 圖3a和3b示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明估計(jì)的依賴于控制電壓的 第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量的時(shí)間過(guò)程，和
圖4a至4d示意性地顯示了閥針的針行程的時(shí)間過(guò)程。
具體實(shí)施例方式
在圖1中描述了機(jī)動(dòng)車的燃料噴射閥10，它配有壓電促動(dòng)器12。
正如在圖1中通過(guò)箭頭表示，壓電促動(dòng)器12由控制器20控制。此外 燃料噴射閥IO具有閥針13，其可以位于在燃料噴射閥10的殼體的里 面的閥座14上。
當(dāng)閥針13從閥座14上升起時(shí)，打開(kāi)燃料噴射閥10和噴射燃料。 在圖1中描述了這個(gè)狀態(tài)。當(dāng)閥針13位于閥座14上時(shí)，關(guān)閉燃料噴 射閥10。借用壓電促動(dòng)器12影響從關(guān)閉進(jìn)入打開(kāi)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。為此 將下面也稱為控制電壓U的電壓施加在促動(dòng)器12上，該電壓引起設(shè) 置在促動(dòng)器12中的壓電堆疊(Piezostapel)的長(zhǎng)度改變，該長(zhǎng)度改變本 身用于打開(kāi)或者關(guān)閉燃料噴射閥10。
此外，燃料噴射閥IO具有液壓連接器15。為此在燃料噴射閥10 內(nèi)部存在連接器殼體16,在其中導(dǎo)引兩個(gè)活塞17， 18。活塞17與促 動(dòng)器12連接，并且活塞18與閥針13連接。在這兩個(gè)活塞17， 18之 間包含容積19,它將由促動(dòng)器12施加的力傳遞到閥針13上。
連接器15由處于壓力之下的燃料11包圍。容積19同樣是用燃 料填充的。通過(guò)在兩個(gè)活塞17, 18與連接器殼體16之間的導(dǎo)向縫隙 可以使容積19在更長(zhǎng)的時(shí)間間隔中適配于促動(dòng)器12分別呈現(xiàn)的長(zhǎng) 度?？墒窃诙虝r(shí)改變促動(dòng)器12的長(zhǎng)度時(shí)容積19幾乎保持不變并將促 動(dòng)器12的長(zhǎng)度改變傳遞到閥針13。
為了獲得關(guān)于燃料噴射閥10的運(yùn)行狀態(tài)的信息，實(shí)施下列描述 的根據(jù)本發(fā)明的方法，例如該方法可以用計(jì)算機(jī)程序的形式存儲(chǔ)在電 子存儲(chǔ)元件(未顯示)上并且可以設(shè)置在控制器20中，為了通過(guò)控制器 20的計(jì)算單元來(lái)處理。
圖2a示意圖地顯示控制電壓U的時(shí)間過(guò)程，用控制電壓控制促 動(dòng)器12，為了引起燃料噴射閥IO(圖l)的打開(kāi)和接下來(lái)的關(guān)閉并且由 此引起燃料噴射。
在控制過(guò)程的開(kāi)始t:tO時(shí)，促動(dòng)器12充電到輸出電壓U0上，并且由此具有它的最大長(zhǎng)度或者最大的促動(dòng)器行程，以致與促動(dòng)器12 連接的閥針13(圖l)位于它的閥座或者關(guān)閉位置14上，并且相應(yīng)地關(guān) 閉燃料噴射閥10。
促動(dòng)器12的隨后的放電首先引起在時(shí)間間隔[te, t2]中的控制電壓 U的下降。在這一時(shí)間當(dāng)中促動(dòng)器12相應(yīng)地縮短了，以致閥針13從 它的閥座14上移開(kāi)了。申請(qǐng)人的試驗(yàn)已經(jīng)得出結(jié)果，大約在時(shí)刻t2 之后，移動(dòng)的閥針13施加反作用給連接器15并且也由此施加反作用 給促動(dòng)器12,該反作用可以引起在時(shí)間間隔[t2,t4]中的控制電壓U的 暫時(shí)的增加。此后持續(xù)的放電引起控制電壓U的進(jìn)一步的下降直到時(shí) 刻t5，該時(shí)刻t5表示》文電過(guò)程的結(jié)束。
促動(dòng)器12的隨后的充電從時(shí)刻t6起發(fā)生，直到時(shí)刻t9,其中， 閥針13已經(jīng)在時(shí)刻t7重新達(dá)到它的閥座14并且相應(yīng)地強(qiáng)烈地制動(dòng)。 由此產(chǎn)生了閥針13在與它連接的促動(dòng)器12上的更多的相應(yīng)的反作 用，促動(dòng)器12的電容由此降低。因此從時(shí)刻t8起，即時(shí)間t〈t7起， 控制電壓U比以前更陡斜地增加，盡管對(duì)于控制電流I沒(méi)有產(chǎn)生本質(zhì) 的改變，參見(jiàn)圖2b。充電過(guò)程在時(shí)刻t9時(shí)結(jié)束，在該時(shí)刻控制電壓U 重新具有它的對(duì)于接下來(lái)的燃料噴射必須的輸出值U0。
根據(jù)本發(fā)明有利地估計(jì)控制電壓U的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于 控制電壓U的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量，為了識(shí)別在時(shí)刻t4中的閥針13 的反作用。
優(yōu)選地用固定的采樣頻率優(yōu)選地采樣控制電壓U,并且/人在此獲 得的采樣值u[k]中優(yōu)選地形成依賴于控制電壓U的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變 量ddu。該采樣頻率可以例如是200kHz。
從各個(gè)采樣值u[k]中通過(guò)以下公式獲得依賴于控制電壓U的第二 時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量
ddu[k] = (u[k+j] - u[k+l〗)-(u[k] - u[k-j+l])，
其中，u[k]表示在離散時(shí)刻k的用于控制電壓U的采樣值，并且 j是給定的常數(shù)，例如〗=5適用于該常數(shù)。變量ddu的形成是特別符合目的的，因?yàn)樗鼉H僅要求加法或者減法并且可以相應(yīng)地由控制器20 的計(jì)算單元快速地和有效地執(zhí)行。
變量ddu的示意圖的時(shí)間過(guò)程對(duì)于燃料噴射閥10的打開(kāi)過(guò)程一 —參見(jiàn)來(lái)自圖2a的時(shí)間間隔[t0， t5]——在圖3 a中說(shuō)明，并且該時(shí)間 過(guò)程對(duì)于燃料噴射閥IO的關(guān)閉過(guò)程一一參見(jiàn)來(lái)自圖2a的時(shí)間間隔[t6, t9]一一在圖3b中說(shuō)明，其中，離散時(shí)刻k與在橫坐標(biāo)上說(shuō)明的時(shí)間t 相應(yīng)的值相符合。
正如從圖3a中顯而易見(jiàn)的，根據(jù)本發(fā)明觀察的變量ddu在時(shí)刻 t3 ——也參見(jiàn)圖2a—一具有從正值到負(fù)值的過(guò)零點(diǎn)，該過(guò)零點(diǎn)在根據(jù) 本發(fā)明的估計(jì)的情況下求得或者檢查。通過(guò)求得這個(gè)過(guò)零點(diǎn)的時(shí)間點(diǎn) t3可以不依賴于磨損現(xiàn)象或改變的運(yùn)行條件等等求得燃料噴射閥10 的特征性的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)申請(qǐng)人的試驗(yàn)該運(yùn)行狀態(tài)符合閥針13的 大約一半的最大行程。
也就是說(shuō)，變量ddu的過(guò)零點(diǎn)的時(shí)刻t3不依賴于改變的運(yùn)行條件 和磨損現(xiàn)象地說(shuō)明那樣的時(shí)刻，在該時(shí)刻上閥4十13達(dá)到它一半的最 大行程。 一半的最大行程與控制電壓U中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)(Wendepunkt)或者 變量ddu的過(guò)零點(diǎn)在時(shí)間上的同時(shí)發(fā)生認(rèn)為是燃料噴射閥10的當(dāng)前 描述的設(shè)置。促動(dòng)器行程在控制電壓U中的轉(zhuǎn)折點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)原則上也可 以是最大行程的另外的百分比數(shù)。
對(duì)此類似地，申請(qǐng)人的試驗(yàn)已經(jīng)得出結(jié)果，正如在圖3b中描繪 的，對(duì)于變量ddu在燃料噴射閥10關(guān)閉期間產(chǎn)生最大值，該最大值 與在時(shí)刻t7,t8區(qū)域中的控制電壓U的拐點(diǎn)相符，參見(jiàn)圖2a。也就是 說(shuō)，通過(guò)求得變量ddu的最大值出現(xiàn)的時(shí)刻t8,可以不依賴于改變的 運(yùn)行條件和磨損現(xiàn)象推斷燃料噴射閥10的實(shí)際上關(guān)閉的時(shí)刻，在該 時(shí)刻中閥針13達(dá)到它的閥座14。
因此在估計(jì)變量ddu的情況下不依賴于時(shí)間上改變的運(yùn)行條件和 老化現(xiàn)象，尤其是指電容的或促動(dòng)器12，閥座14等的行程能力的運(yùn) 行條件和老化現(xiàn)象，可以不斷地確定燃料噴射閥10的相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)。
特別有利地根據(jù)變量ddu或者它的估計(jì)調(diào)整燃料噴射閥10的運(yùn) 行。由此可以在各自確定的固定的時(shí)刻t3, t8調(diào)整過(guò)零點(diǎn)一一參見(jiàn)圖 3a—一的出現(xiàn)或者最大值一一參見(jiàn)圖3b——的出現(xiàn)，以致實(shí)際上也不 斷地在這些時(shí)刻t3， t8調(diào)整相應(yīng)的運(yùn)4于狀態(tài)。
也就是說(shuō)，控制電壓U的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，即時(shí)刻t3，和在關(guān)閉過(guò)程中的
拐點(diǎn)處，即時(shí)刻t8對(duì)于連續(xù)的燃料噴射過(guò)程一一以控制開(kāi)始te為準(zhǔn)
——可以在時(shí)間上均等(Gleichstellung)，由此幾乎在燃料噴射閥10的 整個(gè)使用期限上可以達(dá)到閥針13的閥行程的始終不變的時(shí)間過(guò)程， 該過(guò)程與相應(yīng)始終不變的噴射的燃料量相符。因此有效地預(yù)防由于促 動(dòng)器12的老化或疲勞和機(jī)械磨損引起的噴射的燃料量的流量漂移。
為了實(shí)現(xiàn)特征性的運(yùn)行狀態(tài)在時(shí)間上的均等，可以相應(yīng)地調(diào)節(jié)例 如充電或放電電流I，圖2b。尤其可以根據(jù)變量ddu或者它的時(shí)間過(guò) 程調(diào)節(jié)為充電或放電電流I設(shè)定的閾值。
同樣地可以調(diào)整促動(dòng)器12在放電之后再充電的充電時(shí)間，為了 確保促動(dòng)器12在燃料噴射閥10實(shí)際的關(guān)閉之后在時(shí)刻t8——圖2a ——還繼續(xù)充電，直到對(duì)于后來(lái)的燃料噴射過(guò)程必須有輸出電壓U0。
一般來(lái)說(shuō)可能的是，作為調(diào)整特征量應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的方法的 應(yīng)用下求得的運(yùn)行狀態(tài)或者在控制電壓U的時(shí)間過(guò)程中的與此相關(guān) 的拐點(diǎn)或轉(zhuǎn)折點(diǎn)，并且例如與不同的調(diào)整變量例如控制開(kāi)始相聯(lián)系。 優(yōu)選地可以把在燃料噴射閥10打開(kāi)期間的控制電壓U的轉(zhuǎn)折點(diǎn)與控 制開(kāi)始相聯(lián)系，并且把在燃料噴射閥10關(guān)閉期間的控制電壓U的拐 點(diǎn)與控制持續(xù)時(shí)間相聯(lián)系。
當(dāng)只在給定的時(shí)間窗中估計(jì)對(duì)于過(guò)零點(diǎn)或者最大值的變量ddu, 那么就保證了特別可靠地識(shí)別燃料噴射闊10的特征性的運(yùn)行狀態(tài)。 優(yōu)選根據(jù)實(shí)際上實(shí)現(xiàn)的促動(dòng)器12控制這樣選擇時(shí)間窗，以致要求得 的特征量即過(guò)零點(diǎn)或者最大值盡可能單值地在時(shí)間窗中出現(xiàn)。例如在 圖3a， 3b中通過(guò)弧形的括號(hào)用符號(hào)表示兩個(gè)這樣的時(shí)間窗Tl， T2。
10圖4a在總共4條曲線中簡(jiǎn)示出閥針13的閥行程h的時(shí)間過(guò)程， 正如在燃料噴射閥打開(kāi)時(shí)，該過(guò)程沒(méi)有應(yīng)用才艮據(jù)本發(fā)明的方法而產(chǎn)生 在不同的運(yùn)行條件或者磨損狀態(tài)中。正如從圖4a中顯示易見(jiàn)的，分別 根據(jù)運(yùn)行條件或者磨損狀態(tài)存在著對(duì)于閥行程h的十分不同的時(shí)間過(guò) 程，并且由此也存在著相應(yīng)不同的噴射的燃料量。
正如在圖4b中描繪的，在時(shí)刻t3的控制電壓U的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的根據(jù)
的本質(zhì)上更一致的閥行程變化過(guò)程h。
圖4c簡(jiǎn)示出閥針13的閥行程h的時(shí)間過(guò)程，正如在燃料噴射閥
或者磨損狀態(tài)中。正如從圖4c中顯示易見(jiàn)的，根據(jù)運(yùn)行條件或者磨損 狀態(tài)存在著對(duì)于閥行程h的十分不同的時(shí)間過(guò)程，并且由此也存在著 相應(yīng)不同的噴射的燃料量。
正如在圖4d中描繪的，在時(shí)刻t8的控制電壓U的拐點(diǎn)的根據(jù)本 發(fā)明在時(shí)間上的均等導(dǎo)致了也在不同的運(yùn)行條件或者磨損狀態(tài)時(shí)的 本質(zhì)上更一致的閥行程變化過(guò)程h,并且由此導(dǎo)致了盡最大可能地不 依賴于不同的運(yùn)行條件或者磨損狀態(tài)的噴射的燃料量。
只要在打開(kāi)狀態(tài)中的噴射率幾乎保持恒定，上述的燃料噴射岡10 運(yùn)行狀態(tài)在時(shí)間上的均等就能夠在燃料噴射岡10的整個(gè)運(yùn)行期間或 者使用期限上精確地保持要噴射的燃料量。
除了以變量ddu和相應(yīng)的調(diào)整為基礎(chǔ)使燃料噴射閥10的特征性 的運(yùn)行狀態(tài)有利地在時(shí)間上均等以外，根據(jù)本發(fā)明的方法也能夠通過(guò) 調(diào)節(jié)充電或放電電流I給定所期望的閥針動(dòng)力學(xué)的。
在根據(jù)圖2a的當(dāng)前例子中位于時(shí)間間隔[t7， t9]中的控制電壓U的 拐點(diǎn)可以出現(xiàn)在大的控制電流I中，并且根據(jù)燃料噴射閥10的液壓組 件的設(shè)置該控制電壓U也出現(xiàn)在饋電電流的結(jié)束之后，也就是說(shuō)在圖 2a中t > t9時(shí)。在這種情況下也可以通過(guò)上述的根據(jù)本發(fā)明的方法識(shí) 別控制電壓U的拐點(diǎn)并且作為調(diào)整特征量應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的方法也可以有利地應(yīng)用，為了識(shí)別燃料噴射閥10 的運(yùn)行狀態(tài)，在該運(yùn)行狀態(tài)中閥針13在打開(kāi)期間達(dá)到行程擋板。該
行程擋板(未顯示)限制了尤其在最大行程上的閥針13的運(yùn)動(dòng)，該最大
行程與燃料噴射岡的完全打開(kāi)的狀態(tài)相符合。根據(jù)申請(qǐng)人的試驗(yàn)，在
達(dá)到行程擋板時(shí)這樣改變閥針13對(duì)于壓電促動(dòng)器12的反作用，以致 控制電壓U的時(shí)間上的改變經(jīng)歷了與之相應(yīng)的按比例的大改變。這種 改變可以優(yōu)選地作為控制電壓U的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的局部最小值識(shí)別， 以致在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的方法的情況下能夠通過(guò)閥針13確定實(shí)際達(dá) 到行程擋板。
因此正如已經(jīng)結(jié)合更多的令人感興趣的燃料噴射閥10運(yùn)行狀態(tài) 所描述的那樣，在給定相應(yīng)的調(diào)節(jié)變量的情況下也可以通過(guò)閥針13 調(diào)整達(dá)到行程擋板的時(shí)刻，由此提高了在噴射燃料量時(shí)的精確性。尤 其通過(guò)上述的估計(jì)與達(dá)到針行程擋板相符合的局部的控制電壓U的 第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的最小值也可以以相應(yīng)的調(diào)節(jié)途徑實(shí)現(xiàn)多個(gè)燃料噴射 閥10的閥針13達(dá)到針行程擋板在時(shí)間上的均等。
在先前描述的實(shí)施例中，在時(shí)刻t5結(jié)束用于打開(kāi)燃料噴射閥10 必須的壓電促動(dòng)器12的饋電電流，參見(jiàn)圖2b。從這個(gè)時(shí)刻t5起闊針 13首先繼續(xù)在打開(kāi)方向上移動(dòng)到行程擋板，并且施加壓力給壓電促動(dòng) 器12，該壓力直接在時(shí)刻t5之后導(dǎo)致了控制電壓U的增加，參見(jiàn)圖 2a。 一旦閥針達(dá)到它的行程擋板，在時(shí)刻t6通過(guò)對(duì)壓電促動(dòng)器12重 新饋電電流使控制電壓重新增加以前，控制電壓就基本保持恒定。
才艮據(jù)燃料噴射閥10的或者它的液壓組件的形成通過(guò)根據(jù)本發(fā)明 的方法也可以識(shí)別也許出現(xiàn)的更多的運(yùn)行狀態(tài)，它們與控制電壓的特 征性的改變相關(guān)聯(lián)，并且該運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)際的時(shí)間上的出現(xiàn)可以有利 地采用相應(yīng)的調(diào)整方法的內(nèi)容，優(yōu)選地以關(guān)于多個(gè)燃料噴射閥10的 均等為目的。
1權(quán)利要求
1.一種方法，用于運(yùn)行燃料噴射閥，尤其是運(yùn)行機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥，其中，所述燃料噴射閥(10)具有壓電促動(dòng)器(12)用于驅(qū)動(dòng)與所述促動(dòng)器(12)優(yōu)選液壓地連接的閥針(13)，并且估計(jì)所述壓電促動(dòng)器(12)的控制電壓(U)，用于推斷所述燃料噴射閥(10)的運(yùn)行狀態(tài)，其特征在于，估計(jì)所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量(ddu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，尤其在所述燃料 噴射閥(10)打開(kāi)期間，求得第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的過(guò)零點(diǎn)，尤其是指從正值 到負(fù)值的過(guò)零點(diǎn)，用于推斷特征性的運(yùn)行狀態(tài)。
3. 根據(jù)先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，尤其 在所述燃料噴射閥(10)關(guān)閉期間，求得第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的最大值，用于 推斷特征性的運(yùn)行狀態(tài)。
4. 根據(jù)先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，優(yōu)選 地用固定的采樣頻率采樣所述控制電壓(U),并且從在此處獲得的采樣 值(u[k])中形成依賴于所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的所述變量 (ddu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過(guò)以下公式獲 得依賴于所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的所述變量ddu[k]= (u[k+j]-u[k+l])-(u[k]-u[k-j+l])，其中，u[k]表示在離散時(shí)刻k的用 于所述控制電壓(U)的采樣值，并且j是給定的常數(shù)，例如j-5適用 于該常數(shù)。
6. 根據(jù)先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù) 對(duì)所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于所述控制電壓(U)的 第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的所述變量(ddu)的估計(jì)，調(diào)整所述燃料噴射閥(10)的運(yùn) 行。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在恒定的時(shí)刻，尤其是相對(duì)于控制開(kāi)始的恒定時(shí)刻，調(diào)整所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的和/或依賴于所述控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的所述變量(ddu)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)和/或最值，尤其是最大值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，給定充電電 流和/或放電電流，尤其是用于它們的相應(yīng)的閾值，其中所述壓電促動(dòng) 器(12)利用該充電電流和/或;^文電電流進(jìn)^f亍充電和/或者;J文電。
9. 根據(jù)先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，給定 所述壓電促動(dòng)器(12)充電的充電時(shí)間。
10. 根據(jù)先前權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，只在 一個(gè)或多個(gè)可給定的時(shí)間窗(T1， T2)中進(jìn)行估計(jì)。
11. 一種計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，對(duì)該計(jì)算機(jī)程序編程用于執(zhí) 行根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法。
12. —種控制器(20)，用于燃料噴射閥(IO),尤其是^L動(dòng)車的內(nèi)燃 機(jī)的燃料噴射閥(IO),其特征在于，該控制器設(shè)計(jì)成用于執(zhí)行根據(jù)權(quán) 利要求1至10中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種方法，用于運(yùn)行燃料噴射閥(10)，尤其是指機(jī)動(dòng)車的內(nèi)燃機(jī)的，其中，燃料噴射閥(10)具有壓電促動(dòng)器(12)用于驅(qū)動(dòng)與促動(dòng)器(12)優(yōu)選液壓地連接的閥針(13)，并且估計(jì)壓電促動(dòng)器(12)的控制電壓(U)，用于推斷燃料噴射閥(10)的運(yùn)行狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明估計(jì)控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)和/或依賴于控制電壓(U)的第二時(shí)間導(dǎo)數(shù)的變量(ddu)。
文檔編號(hào)F02D41/20GK101558227SQ200780045742
公開(kāi)日2009年10月14日 申請(qǐng)日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者E·唐納, H·-P·萊爾 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司