本發(fā)明涉及一種用于表征液壓聯(lián)接元件的方法，該液壓聯(lián)接元件具有對液壓介質(zhì)施加壓力的活塞和將所述活塞連接到壓電致動(dòng)器的銷，所述聯(lián)接元件將壓電致動(dòng)器的平移沖程轉(zhuǎn)換成打開壓電噴射器的噴嘴針的壓力差。

背景技術(shù)：

新一代的燃料噴射系統(tǒng)，特別是共軌燃料噴射系統(tǒng)，通過直接驅(qū)動(dòng)的壓電噴射器操作，所述壓電噴射器經(jīng)由液壓聯(lián)接元件致動(dòng)噴嘴針。在此，聯(lián)接元件將壓電驅(qū)動(dòng)裝置的平移沖程轉(zhuǎn)換成打開噴嘴針的壓力差。聯(lián)接元件包括活塞和將該活塞連接到壓電致動(dòng)器的銷。活塞位于壓力缸中。由于壓電致動(dòng)器的延長，施加壓力到位于壓力缸中并且處于高壓下的燃料，由此噴嘴針打開噴射開口并且由此燃料噴射到燃燒室內(nèi)。由于壓電致動(dòng)器的放電，壓電致動(dòng)器長度縮短，由此聯(lián)接元件的活塞向后移動(dòng)并且由此導(dǎo)致燃料的壓力降低，該壓力降低導(dǎo)致噴嘴針關(guān)閉噴射開口。

此聯(lián)接元件的傳遞特性除了依賴于燃料的物理特性變量之外還高度依賴于在聯(lián)接元件上流動(dòng)的泄漏流體。建立流入量、流出量和環(huán)流量的平衡，該平衡影響相應(yīng)的動(dòng)態(tài)傳遞行為并且由此影響針的打開和關(guān)閉。該平衡作為溫度、粘度、部件公差和老化、即間隙截面的函數(shù)而變化。為了提供致動(dòng)的校正，知道該平衡的狀態(tài)是有用的。

這里已知的是，通過特性圖表以統(tǒng)計(jì)方式來模擬溫度影響。然而，到目前為止，還不能檢測這種液壓聯(lián)接元件的老化和部件公差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：提供一種在開始時(shí)描述的類型的方法，通過該方法可以實(shí)現(xiàn)壓電致動(dòng)器的特別精確的致動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過規(guī)定類型的方法來實(shí)現(xiàn)，其具有以下步驟：

以非常低的充電電流執(zhí)行壓電致動(dòng)器的測試致動(dòng)，從而壓電致動(dòng)器如此緩慢地移動(dòng)，使得聯(lián)接元件所產(chǎn)生的泄漏流防止壓力差，并且由此噴嘴針保持關(guān)閉;

通過非常高的電流對壓電致動(dòng)器進(jìn)行放電，從而活塞和銷之間的機(jī)械連接松開;

當(dāng)活塞撞擊在銷上時(shí)產(chǎn)生信號(hào);

檢測該信號(hào);

測量從放電開始到活塞撞擊在銷上的時(shí)間;以及

使用所測量到的時(shí)間來表征聯(lián)接元件。

根據(jù)本發(fā)明，對聯(lián)接元件進(jìn)行測試致動(dòng)。該測試致動(dòng)以這樣的方式進(jìn)行，使得由于非常低的充電電流，壓電致動(dòng)器如此緩慢地移動(dòng)，從而產(chǎn)生的泄漏環(huán)流防止壓力差，并且由此噴嘴針保持關(guān)閉。然后，壓電致動(dòng)器通過高電流放電。聯(lián)接元件的活塞不能以相同的速度跟隨壓電致動(dòng)器的快速移動(dòng)，從而活塞和銷之間的機(jī)械連接松開?；钊宰枘崴俣雀S，該阻尼速度受到使活塞上游和下游的流體體積均衡的可能性的限制。當(dāng)活塞撞擊在致動(dòng)器的銷上時(shí)，作用在壓電元件上的力作用導(dǎo)致待產(chǎn)生的信號(hào)，該信號(hào)可以檢測為電容的變化或電壓或電流。

從放電開始到活塞撞擊的時(shí)間表征了聯(lián)接元件的熱液壓和摩擦狀態(tài)，并且用于表征聯(lián)接元件。

因此，測量到的時(shí)間段用作聯(lián)接元件的狀態(tài)的指示。因此，例如可以假定，在相對較短的時(shí)間段的情況下，聯(lián)接元件的磨損相對較高，因?yàn)樵趬毫Ω椎谋诤突钊g存在相對較大的間隙，并且由此在活塞周圍的環(huán)流相對較強(qiáng)。相反，在相對較長的時(shí)間段的情況下，活塞的磨損相對較低，因?yàn)榄h(huán)流間隙僅為很小。

因此，在根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)方案中，測量到的時(shí)間用于監(jiān)測聯(lián)接元件的磨損。

根據(jù)本發(fā)明的方法的另一變型的特征在于，測量到的時(shí)間用于校正壓電噴射器的致動(dòng)。

附圖說明

下面將使用示例性實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了直接通過壓電致動(dòng)器和液壓聯(lián)接元件驅(qū)動(dòng)的噴射器的示意圖;

圖2示出了用于壓電致動(dòng)器的測試致動(dòng)的致動(dòng)曲線;

圖3示出了類似于圖1的示意圖，其示出了在噴嘴針不移動(dòng)的情況下處于延伸狀態(tài)的壓電致動(dòng)器;和

圖4示出了對應(yīng)于圖3的示圖，其示出了處于收縮狀態(tài)的壓電致動(dòng)器，其具有活塞的阻尼復(fù)位運(yùn)動(dòng)。

具體實(shí)施方式

在圖1中示意性示出的噴射器可以是例如機(jī)動(dòng)車輛的具有蓄壓器（軌道）的噴射系統(tǒng)的部件。噴射器具有打開和關(guān)閉噴射開口8的噴嘴針7。

在圖中，彈簧9向下壓噴嘴針7，以便關(guān)閉噴射開口8。高壓下的燃料經(jīng)由管線5供給。如果燃料的壓力超過由彈簧9施加的壓力，那么噴嘴針7在圖中向上移動(dòng)，以便打開噴射開口8并將經(jīng)計(jì)量的燃料量噴射到燃燒室中。如果燃料壓力下降，那么噴射開口8由于彈簧9的作用而再次被噴嘴針7關(guān)閉。

在此，經(jīng)由壓電致動(dòng)器1和聯(lián)接元件來提供噴射器的驅(qū)動(dòng)，該聯(lián)接元件將壓電致動(dòng)器1的平移沖程轉(zhuǎn)換成打開噴嘴針的壓力差。這里，壓電致動(dòng)器1經(jīng)由銷2連接到活塞3，該活塞與銷2具有松弛的機(jī)械聯(lián)接。活塞3在壓力缸6中移動(dòng)，在壓力缸中布置有彈簧4。通過延長壓電致動(dòng)器1，活塞3與彈簧4的力相反地經(jīng)由銷2在圖中向下移動(dòng)，并且在該過程中對由管線5流入的燃料施加壓力，使得噴嘴針7打開噴射開口8并且噴射相應(yīng)的燃料量。在10處，示出了在壓力缸6和活塞表面之間存在的間隙10，泄漏流通過該間隙10流過活塞。相應(yīng)的泄漏流經(jīng)由間隙11流過噴嘴針并且到相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接空間中。

為了能夠表征包括活塞3的聯(lián)接元件，執(zhí)行壓電致動(dòng)器1的測試致動(dòng)。在這種情況下，對壓電致動(dòng)器1施加非常低的充電電流，從而所述壓電致動(dòng)器1如此緩慢地移動(dòng)，使得聯(lián)接元件所產(chǎn)生的泄漏流防止壓力差，并且噴嘴針7因此保持關(guān)閉。此狀態(tài)在圖3中示出。

然后，壓電致動(dòng)器1通過非常高的電流放電，使得活塞3和銷2之間的機(jī)械連接松開。這可歸因于以下事實(shí)：活塞3不能以相同的速度跟隨壓電致動(dòng)器1的快速移動(dòng)。該狀態(tài)在圖4中示出。代替地，活塞3以阻尼速度跟隨。當(dāng)活塞3撞擊到銷2上時(shí)，作用在壓電元件上的力作用導(dǎo)致待產(chǎn)生的信號(hào)，該信號(hào)檢測為例如電容的變化。然后，測量從放電開始到活塞3撞擊到銷2上的時(shí)間，并且該時(shí)間用于表征聯(lián)接元件。

圖2示出了用于壓電致動(dòng)器的測試致動(dòng)的致動(dòng)曲線。這里，電流在縱坐標(biāo)上表示，并且時(shí)間在橫坐標(biāo)上表示。由20表示用于噴射器致動(dòng)的典型的充電電流，該充電電流沒有使用在本文所描述的方法中。代替地，在此以用于測試脈沖的低充電電流（以21示出）來執(zhí)行操作。在低充電電流之后的是高放電電流（以22表示），該放電電流導(dǎo)致活塞3和銷2之間的分離。

利用測量到的時(shí)間，例如可以檢測聯(lián)接元件或活塞3的磨損。如果時(shí)間相對較短，則在活塞3周圍的環(huán)流相對較大，因此可以將磨損分類為高。在另一方面，如果測量到時(shí)間較長，則可以假定環(huán)流較小并且由此可以假定磨損較小。