專利名稱：用于監(jiān)控噴射裝置的噴射閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的噴射裝置的噴射閥的方法，其中用控制壓力的方式運(yùn)行噴射閥并且在加載壓力時(shí)引起噴射閥上周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件。
背景技術(shù)：
為了將燃料噴入內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中或者為了噴入其它液體介質(zhì)，公開(kāi)了受觸發(fā)的噴射閥。噴射閥或噴嘴經(jīng)常包括噴嘴體和噴嘴針。該噴嘴針由壓力彈簧壓入所謂的噴嘴座中并且由此關(guān)閉噴射孔。通過(guò)燃料壓力形成了垂直作用的壓力。如果該壓力大于彈簧力， 那么克服彈簧力向上擠壓所述針，從而開(kāi)啟噴射孔并且噴入燃料。一旦壓力再次下降，那么就關(guān)閉噴嘴。必須非常精確并且準(zhǔn)確地進(jìn)行燃料噴入，因?yàn)橛纱藳Q定性地控制燃燒過(guò)程。因此值得期望的是，監(jiān)控噴射閥的噴射行為并且共同監(jiān)控其功能，從而及時(shí)地識(shí)別噴射系統(tǒng)中的故障并且必要時(shí)能夠防止其它間接損失。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是說(shuō)明一種用于監(jiān)控噴射裝置尤其燃料噴射裝置的用壓力控制的噴射閥的方法，用這種方法能夠以簡(jiǎn)單并且耐用的方式診斷所述噴射閥。該任務(wù)通過(guò)如權(quán)利要求1的主題所述的方法得到解決。該方法的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案由屬權(quán)利要求中獲得。按本發(fā)明的用于監(jiān)控噴射裝置的噴射閥的方法基于噴射閥的用壓力控制的運(yùn)行， 其中通過(guò)加載壓力引起噴射閥上周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件。在關(guān)閉的狀態(tài)下，所述噴嘴針通過(guò)彈簧預(yù)應(yīng)力關(guān)閉噴射孔。在用足夠高的壓力加載時(shí)，噴嘴針從座上提起，從而釋放孔并且例如將燃料噴入燃燒室中。通過(guò)打開(kāi)閥門，在通向噴射閥的管道中引起壓力突降，該壓力突降導(dǎo)致低于打開(kāi)壓力并且再度關(guān)閉閥門。隨后重新形成壓力并且打開(kāi)閥門。在加載壓力時(shí)以特定的頻率重復(fù)噴射閥上的打開(kāi)和關(guān)閉事件，該頻率也稱為“振動(dòng)頻率”。按本發(fā)明的方法利用這種振動(dòng)頻率來(lái)監(jiān)控噴射閥的功能。按本發(fā)明，在加載壓力時(shí)檢測(cè)周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件作為通向噴射閥的管道中周期性的壓力變化。將這種壓力變化與無(wú)故障的噴射閥的作為參考?jí)毫ψ兓膲毫ψ兓M(jìn)行比較，并且在所檢測(cè)的壓力變化與參考?jí)毫ψ兓钠钤陬A(yù)先給出的公差范圍之外時(shí)推斷出有故障的噴射閥。實(shí)施按本發(fā)明的方法的前提條件是，檢測(cè)通向噴射閥的管道中的壓力變化。為此，將壓力傳感器連接在噴射閥的前面。因?yàn)閴毫鞲衅魍ǔ７凑獦?gòu)造(verbaut)在該位置上，所以為了實(shí)施按本發(fā)明的方法不需要其它組件，從而能夠毫無(wú)困難地在現(xiàn)有的系統(tǒng)中使用按本發(fā)明的方法。該方法允許以非常簡(jiǎn)單的方式監(jiān)控噴射閥的功能。一旦不能確定或者以偏差的方式確定相應(yīng)的噴射閥的所預(yù)期的減壓頻率振動(dòng)頻率，那么就從存在的故障出發(fā)?？赡艿墓收显蚶缈梢允鞘茏璧拈y門，該閥門在打開(kāi)或關(guān)閉時(shí)卡住了。其它的故障可能性是斷裂的閥門彈簧、泄漏或者噴射閥中的空氣。
按本發(fā)明的方法主要適合于監(jiān)控燃料噴射裝置的噴射閥。然而該方法也可以用于其它的用壓力控制的噴射系統(tǒng)，例如用于SCR催化器上游的還原劑計(jì)量裝置。在按本發(fā)明的方法的優(yōu)選設(shè)計(jì)方案中，在對(duì)噴射閥加載壓力期間從所檢測(cè)的壓力變化中求得代表壓力變化的參量。該參量與參考?jí)毫ψ兓南鄳?yīng)的參量進(jìn)行比較并且在參量存在偏差時(shí)推斷出有故障的噴射閥。代表性的參量例如可以是壓力變化的頻率。在另一實(shí)施方式中，可以作為代表性的參量引用壓力變化的振幅。也就是如果可以確定壓力信號(hào)中振動(dòng)(Schnarren)的變化的頻率或者振動(dòng)的變化的頻譜，那么就從閥門上存在的故障出發(fā)。在錯(cuò)誤的振動(dòng)時(shí)，也就是在頻率等于0和/或振幅等于0時(shí)，同樣從有故障的噴射閥出發(fā)。在這種情況下通常存在閥門的阻塞。例如可以為代表壓力變化的參量預(yù)先給出閾值，并且在低于或者超過(guò)閾值時(shí)可以根據(jù)參量的設(shè)計(jì)方案推斷出故障?？梢愿鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)為不同的工作狀態(tài)確定合適的閾值，并且將其保存在組合特性曲線中。能夠定期地或者在需要時(shí)更新所述可應(yīng)用的閾值。本發(fā)明還包括計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)該程序在計(jì)算設(shè)備或者控制設(shè)備上運(yùn)行時(shí)實(shí)施按本發(fā)明的方法的所有步驟。最后，本發(fā)明包括具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品保存在機(jī)器可讀的載體上，用于在程序于計(jì)算設(shè)備或控制設(shè)備上運(yùn)行時(shí)實(shí)施按本發(fā)明的方法。用這種計(jì)算機(jī)程序可以以非常有利的方式監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射裝置的噴射閥。該計(jì)算機(jī)程序的特別的優(yōu)點(diǎn)是，能夠毫無(wú)困難地在現(xiàn)有的汽車中使用按本發(fā)明的方法， 而不必將其它組件安裝到燃料噴射裝置中。只需檢測(cè)通向噴射閥的管道中的壓力傳感器信號(hào)。因?yàn)橥ǔ４嬖谙鄳?yīng)的壓力傳感器，所以可以用現(xiàn)有的組件實(shí)施按本發(fā)明的方法。只需通過(guò)例如在內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備中運(yùn)行保存在計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中的計(jì)算機(jī)程序來(lái)適配分析軟件。


本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特征從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例所作的描述中獲得。在此，各個(gè)特征能夠分別單獨(dú)地或者相互組合地得以實(shí)現(xiàn)。在附圖中示出
圖1是噴射閥的輸入管道中的壓力作為所謂的振動(dòng)頻率關(guān)于時(shí)間的曲線，以及圖2是按本發(fā)明的方法的示意性的流程圖。
具體實(shí)施例方式首先，圖1說(shuō)明了當(dāng)用壓力加載噴射閥時(shí)燃料噴射裝置的噴射閥的已知的振動(dòng)頻率。示出了在通向噴射閥的管道中可檢測(cè)的壓力信號(hào)關(guān)于時(shí)間的曲線。關(guān)于時(shí)間用壓力加載噴射閥的區(qū)域用“A”表示，關(guān)于時(shí)間沒(méi)有用壓力加載的區(qū)域用“B”表示。如此設(shè)計(jì)所述噴射閥，使得該閥門在壓力足夠高時(shí)，也就是在所謂的打開(kāi)壓力時(shí)開(kāi)啟。在時(shí)間跨度A中提供所述打開(kāi)壓力。通過(guò)打開(kāi)壓力開(kāi)啟閥門，這在通向噴射閥的管道中引起壓力突降。由此低于打開(kāi)壓力，從而關(guān)閉閥門。通過(guò)閥門的關(guān)閉，重新形成壓力，直到再次達(dá)到打開(kāi)壓力。通過(guò)打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)刻引起的壓力變化可以通過(guò)布置在配屬于噴射閥的管道中的壓力傳感器進(jìn)行檢測(cè)。由噴射閥上的打開(kāi)和關(guān)閉事件引起的周期性的壓力變化在圖1中可以看作時(shí)間段A中的壓力頻率。在此，對(duì)于噴射閥來(lái)說(shuō)典型的頻率稱作振動(dòng)頻率。在結(jié)束壓力加載之后(時(shí)間周期B)，噴射閥保持關(guān)閉并且配屬于噴射閥的管道中的壓力突變地降低。計(jì)量閥上的打開(kāi)和關(guān)閉頻率稱作狹義上的振動(dòng)頻率。按本發(fā)明，該振動(dòng)頻率作為管道中周期性的壓力波動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。引用這種壓力信號(hào)用于檢測(cè)是否存在所預(yù)期的振動(dòng)頻率。一旦確定與所預(yù)期的振動(dòng)頻率的偏差，就推斷出存在故障。為此，將所檢測(cè)的壓力信號(hào)與代表無(wú)故障的噴射閥的參考?jí)毫π盘?hào)進(jìn)行比較并且在有偏差時(shí)推斷出故障。例如可以將例如關(guān)于壓力信號(hào)的代表無(wú)故障的系統(tǒng)的頻率或振幅的參考值作為特征曲線保存在控制設(shè)備中。優(yōu)選可以定期地或者在需要時(shí)更新所保存的值。圖2以示意性的方式示出了按本發(fā)明的方法的流程圖。在開(kāi)始所述方法之后，在步驟10中檢測(cè)壓力信號(hào)，在加載壓力從而觸發(fā)配屬于噴射閥的管道中的噴射閥時(shí)可以測(cè)量所述壓力信號(hào)。在步驟20中分析所檢測(cè)的壓力變化，也就是壓力頻率，方法是尤其求得代表所檢測(cè)的壓力頻率的參量，例如壓力變化的頻率或振幅。在步驟30中將所求得的參量與額定值或參考值進(jìn)行比較。該額定值尤其表征無(wú)故障的噴射系統(tǒng)的所期待的振動(dòng)頻率。 從實(shí)際值與額定值的比較中推斷出是否存在故障，從而可以在必要時(shí)發(fā)出相應(yīng)的故障報(bào)告 40。當(dāng)壓力變化的頻率相對(duì)于額定值改變時(shí)、當(dāng)頻譜，尤其壓力變化的振幅改變時(shí)或者當(dāng)頻率信號(hào)錯(cuò)誤時(shí)，例如可以推斷出故障?？赡艿墓收显蚶缈梢允浅ㄩ_(kāi)或者關(guān)閉時(shí)卡住的閥門、斷裂的閥門彈簧、泄漏、噴射閥中的空氣或者噴射閥的觸發(fā)中的故障。
權(quán)利要求
1.用于監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的噴射裝置的噴射閥的方法，其中用壓力控制的方法運(yùn)行所述噴射閥，并且在加載壓力時(shí)引起噴射閥上周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件，其特征在于，-在加載壓力時(shí)檢測(cè)(10)周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件作為通向噴射閥的管道中周期性的壓力變化，-將該壓力變化與無(wú)故障的噴射閥的參考?jí)毫ψ兓M(jìn)行比較(30)，并且 -在所檢測(cè)的壓力變化與參考?jí)毫ψ兓嬖谄顣r(shí)推斷出(40)有故障的噴射閥。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從所檢測(cè)的壓力變化中求得(20)代表所述壓力變化的參量，將該參量與代表所述參考?jí)毫ψ兓膮⒘窟M(jìn)行比較(30)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，代表性的參量是壓力變化的頻率。
4.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，代表性的參量是壓力變化的振幅。
5.計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序在其于計(jì)算設(shè)備或者控制設(shè)備上運(yùn)行時(shí)實(shí)施按權(quán)利要求 1到4中任一項(xiàng)所述的方法的所有步驟。
6.具有程序代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品保存在機(jī)器可讀的載體上，用于在程序于計(jì)算設(shè)備或控制設(shè)備上運(yùn)行時(shí)實(shí)施按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控內(nèi)燃機(jī)的噴射裝置的噴射閥的方法，其中用壓力控制的方法運(yùn)行所述噴射閥，并且在加載壓力時(shí)引起噴射閥上周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件，其特征在于，在加載壓力時(shí)檢測(cè)(10)周期性的打開(kāi)和關(guān)閉事件作為通向噴射閥的管道中周期性的壓力變化，將該壓力變化與無(wú)故障的噴射閥的參考?jí)毫ψ兓M(jìn)行比較(30)，并且在所檢測(cè)的壓力變化與參考?jí)毫ψ兓嬖谄顣r(shí)推斷出(40)有故障的噴射閥。
文檔編號(hào)F02M65/00GK102251898SQ20111012740
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者巴西恩 B., 卡拉卡 C., 林森邁爾 C., 薩塞維克 D., 馬塞洛特 T. 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司