本發(fā)明涉及一種用于檢測噴射系統(tǒng)的噴射器的噴嘴針打開的開始的方法，在所述方法中，通過向線圈施加電壓來移動銜鐵，該銜鐵克服空行程并且鄰接抵靠噴嘴針。

本發(fā)明此外涉及用于執(zhí)行此方法的裝置。

背景技術：

此處說明的檢測方法涉及具有在銜鐵與噴嘴針之間的空行程的螺線管噴射器。當向相關的線圈施加電壓時，通過電磁力移動該銜鐵。在克服空行程后，噴嘴針通過機械耦合同樣發(fā)生移動，并且暴露出用于輸送燃料的噴射孔。為了關閉噴射器，移除磁力并且通過彈簧力使噴嘴針移動到關閉位置內(nèi)。

因此在此類噴射器中，銜鐵在其與噴嘴針鄰接并且移動該針之后通常必須克服空行程。銜鐵在噴嘴針上的鄰接在這種情況下能夠稱為噴射器的噴嘴針打開的開始。

在此期間，檢測噴嘴針打開的準確的開始具有重要意義。即，所述噴射器的制造具有公差。因此，例如由于不同的彈簧力、引導間隙（摩擦）、座直徑等，在打開和關閉噴射器時會出現(xiàn)不同的力，而力又會導致不同的延遲時間并且因此會導致不同的噴射量。

檢測噴嘴針打開的開始或者檢測銜鐵與噴嘴針的鄰接的時間點是基于以下原理。機械裝置（銜鐵和噴射器針）和磁路（線圈）之間的渦流驅動耦合產(chǎn)生基于機械裝置的移動的反饋信號。在這種情況下，在銜鐵內(nèi)感應出由于噴嘴針和銜鐵的移動引起的與速度相關的渦流，其還引起對電磁回路的反作用。與移動速度相關地，在電磁體中感應出疊加在觸發(fā)信號上的電壓。對所述效果的利用需要將基本的電氣變量（即電壓或電流）與由于銜鐵和/或針的移動所產(chǎn)生的信號變化的疊加合適地分開，并且然后進行進一步的處理。在這情況下，分析關于發(fā)生的時間點的電壓或電流信號的特征信號形式。

以下用于檢測打開過程中特征信號分布曲線的方法是已知的：

電流測量方法

所述方法需要電流分布曲線（標準觸發(fā)形式）的主動影響，以確保磁路并未飽和。利用所述測量方法，僅在全調(diào)制的情況下才能夠檢測針停止測量信號。

電壓測量

由于施加電壓覆蓋了所有特征，因此所述測量方式無法利用標準觸發(fā)形式進行。在此情況下，假定利用具有助推階段的采樣保持觸發(fā)來控制電磁回路。

當利用標準的電壓分布曲線觸發(fā)噴射器時，噴嘴針非常快速地打開。由于噴嘴針的鄰接在磁路飽和的時間點發(fā)生，因此在這種情況下不產(chǎn)生信號。因此沒有信號可以用于檢測噴嘴針打開的開始。

如果使用其中噴嘴針鄰接發(fā)生在磁路不飽和時的觸發(fā)分布曲線，才能夠檢測到噴嘴針鄰接。這能夠通過減小針打開速度來實現(xiàn)，然而其中，由于減小的噴嘴針速度會導致較低的噴射質量（霧化、發(fā)散等），因此不能持續(xù)進行利用此類檢測分布曲線進行的操作。在此類處理方法中，噴射的質量因此會受到損害。

先前已知的用于大體確定電磁驅動裝置的打開或關閉時間的方法分別使用測量通道，每個測量通道用于利用介入打開檢測期間的通電來確定噴射器打開和關閉，或者僅使用電流測量，該電流測量用于利用前述對線圈的基本觸發(fā)和與此相關的限定進行的侵入式介入來檢測打開和關閉時間，而這些會導致噴射性能發(fā)生改變。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種前述類型的方法，可簡單地執(zhí)行所述方法并且不會對噴射產(chǎn)生不利影響。

通過根據(jù)本發(fā)明所說明類型的方法來實現(xiàn)此目的，即通過向線圈施加低電壓，使得銜鐵以低速向噴嘴針移動，使得通過銜鐵與噴嘴的鄰接而不打開噴嘴針來停止銜鐵的移動，并且使得在電流分布曲線中檢測到銜鐵與噴嘴針的鄰接以作為噴嘴針打開的開始。

因此在根據(jù)本發(fā)明的方法中，在克服空行程之后在不打開所述噴射器的情況下檢測銜鐵與噴嘴針的鄰接以作為噴嘴針打開的開始。為此目的，針對性地給線圈施加會引起銜鐵的低速移動的低電壓。銜鐵以小脈沖與噴嘴針接觸，使得由此噴嘴針不移動并且停止銜鐵的移動。因此不打開噴嘴針，使得不發(fā)生噴射過程。因此以此方式，通過檢測噴嘴針打開的開始使噴射過程不會受到影響。

如先前所提及地，銜鐵與噴嘴針的鄰接在電流分布曲線中是明顯的并且能夠由此檢測出。因此，在不進行噴射的情況下檢測對應于噴嘴針打開的開始或者噴嘴針的鄰接的空行程，使得不會發(fā)生前面描述的低質量噴射的缺點。

正如所提及地，根據(jù)本發(fā)明在電流分布曲線中檢測銜鐵與噴嘴針的鄰接。在這種情況下，優(yōu)選的過程是，形成電流關于時間的一階導數(shù)并且使其最小值與銜鐵和噴嘴針的鄰接相關聯(lián)。電流的一階導數(shù)的所述最小值能夠明確地與銜鐵的接觸相關聯(lián)，使得能夠毫無問題地檢測噴嘴針打開的開始。

正如實驗所示地，當例如向線圈施加7V的電壓時，實現(xiàn)了關于檢測的較好的結果。由此克服了空行程并且銜鐵接觸噴嘴針。在噴射器打開的情況下不會發(fā)生進一步的移動（實施噴射）。

此外，本發(fā)明涉及用于執(zhí)行前面所述的方法的裝置。所述裝置能夠集成到機動車輛的控制單元中。

因此可以完全獨立于實際的噴射過程執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。由所述方法檢測的噴嘴針打開的開始由此能夠用作噴射過程的控制的額外的參數(shù)。

附圖說明

下面使用示例性實施例結合附圖來詳細地描述本發(fā)明：

圖1是對于所施加的線圈電壓為7V和14V時關于電壓分布曲線、電流分布曲線以及噴射速率分布曲線的三個圖表；

圖2是對于所施加的線圈電壓為7V和14V時關于電流分布曲線、電流的一階導數(shù)以及噴射速率分布曲線的三個圖表；

圖3是示出了關于磁力分布曲線、銜鐵位置分布曲線以及線圈電流分布曲線的仿真結果的圖表。

具體實施方式

在通常的具有在銜鐵與噴嘴針之間的空行程的螺線管噴射器中，一次以7V的電壓并且一次以14V的電壓應用至螺線管線圈。在兩種情況下，銜鐵發(fā)生移動直到發(fā)生與噴射器的噴嘴針的鄰接。因此在兩種情況下克服了空行程。然而當電壓為7V時，在鄰接后不發(fā)生進一步的移動并且因此噴嘴針的打開過程不發(fā)生，使得不發(fā)生噴射過程。與此相反，在施加14V的電壓時，銜鐵在鄰接噴嘴針后與該噴嘴針一起繼續(xù)進一步移動，使得噴嘴針被打開并且發(fā)生噴射過程。

圖1在上方的圖表中示出了各個電壓分布曲線，其中上方的曲線示出了14V時的分布曲線，并且下方的曲線示出了7V時的分布曲線。中間的圖表示出了對于所述電壓的電流分布曲線。上方的曲線是14V時的電流分布曲線，而下方的曲線描述了7V時的電流分布曲線。最后，下方的圖表示出了噴射速率分布曲線ROI。在施加14V的電壓時，大約4ms后發(fā)生噴射過程，而在7V的情況下未檢測到噴射過程。

另一方面，在圖2中上方的圖表再次示出了關于時間的電流分布曲線。因此所述圖表對應于圖1的中間的圖表。圖2中間的圖表示出了對于7V和14V這兩種電壓的電流的根據(jù)時間的一階導數(shù)。在此情況下，上方的曲線對應于14V的電壓，而下方的曲線對應于7V的電壓。在上方的曲線中能夠看出大約4ms的最小值，其通過虛線標記出。所述最小值對應于銜鐵與噴嘴針的鄰接，隨后針打開并且發(fā)生噴射過程，正如由噴射速率分布曲線的下方的圖表中所見地。

中間的圖表中對應于7V的曲線具有大約5ms的最小值。正如噴射速率分布曲線所示出地，在這種情況下未發(fā)生噴射過程，這意味著，與噴嘴針的鄰接停止了銜鐵的移動。

施加7V的電壓時的電流的一階導數(shù)最小值與銜鐵接觸并且因此與噴射器的噴嘴針打開的開始相關聯(lián)。

根據(jù)本發(fā)明的方法的性能通過仿真來證實，圖3示出了仿真的結果?？梢愿鶕?jù)給定條件根據(jù)經(jīng)驗確定相應的電壓，給線圈施加該電壓，使得銜鐵克服空行程，但是其移動由于與噴嘴針的鄰接而停止。利用此處給出的7V的值獲得了較好的結果。

圖3示出了磁力(N)、銜鐵位置(μm)和線圈電流(A)的分布曲線。在此處示出的示例中，克服了40μm的空行程。隨后，銜鐵與針并未一起進行進一步的移動。在電流分布曲線中能夠看到銜鐵與針的鄰接(OPP1)。