用于识别在喷射器的开启特性中的故障的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于识别在喷射器的开启特性中的故障的方法。
【背景技术】
[0002] 熟知并且在许多方面使用喷射器，尤其是在内燃机中用作燃料喷射器。电磁喷射 器和压电喷射器得到推广。典型的喷射器包括可电控的阀元件，所述阀元件能够开启和封 闭燃料的流道。所述阀元件包括针阀(或者说喷射器针阀）和电磁执行器（电枢或者说磁性 电枢和线圈）或者压电执行器。所述执行器与针阀耦接并且被电控。通过阀门弹簧将执行 器和针阀压到无流的终端("标准位置"，"零位"）中。在该未操作的终端中，燃料的流道或 者封闭（NC)或者打开（N0)。
[0003] 在电磁喷射器中，通过以电磁线圈通电的形式的触发、例如在主通电流或者说主 触发过程中产生电磁力，所述电磁力使电枢连同针阀一起与阀门弹簧的力相反地移动。这 又引起在NC喷射器的情况下开启燃料流或者说在NO喷射器的情况下封闭燃料流。
[0004] 如果电磁喷射器通电结束，则撤销将电枢保持在电磁喷射器的操作位置中的磁 场。此后，与磁场相反地作用的阀门弹簧的力占优势。该力如此作用到电枢上，从而该电枢 移离电磁线圈。这又引起阀元件变换到未操作的终端中。
[0005] 在压电喷射器中，以相似的方式触发相应的阀元件的针阀。然而，在此不给电磁线 圈通电，而是阀元件借助压电执行器移动。通过在压电执行器上设置电压加载该压电执行 器并且由此引起针阀的开启。如果卸载压电执行器，所述针阀又关闭。
[0006] 在此在喷射器中出现延时。开启延时是在触发开始和开启时刻之间的时间，在开 启时刻时释放燃料流或者说燃料输送。关闭延时是在触发结束和关闭时刻之间的时间，在 关闭时刻时结束释放燃料输送。在开启时刻和关闭时刻之间的时长在此表不为开启时长， 在所述开启时长期间通过喷射器输送一定量的燃料。在触发开始和结束之间的时长表示为 触发持续时间。因此，对于喷射器和该输送的燃料量的精确控制必须已知喷射器的开启延 时和关闭延时或者说精确的开启时刻和关闭时刻。
[0007] 在此即使在内燃机的正常运行的操作中也能够以简单的方式确定关闭延时。能够 在喷射器的调节(例如控制阀操作，CV0)过程中确定关闭时刻。在此能够例如检测电磁线 圈的电压信号。从该电压信号能够推断出电枢的移动。
[0008] 进而能够由电压/[目号确定关闭时刻并且最终也确定关闭延时。
[0009] 例如由文献DE 10 2009 028 650 Al已知一种方法，以便确定电磁喷射器(或者说 燃料喷射阀)的开启延时。在此确定电磁喷射器的最大触发持续时间和最大开启时长，在所 述触发持续时间和开启时长中燃料各自刚好还未中断。此外，对于该最大触发持续时间和 最大开启时长各自确定电磁喷射器的关闭时长。由这些结果确定开启延时。
[0010] 出于诊断原因，例如在在线诊断过程中，需要持续监测在喷射器的开启特性中是 否存在故障。在开启特性中的这种故障多数意味着例如由于喷射器的损耗现象的开启延时 的变化。例如应该及早识别导致内燃机增加的油耗和增加的排放的故障。然而，例如根据 文献DE 10 2009 028 650 Al确定开启延时非常昂贵和繁琐并且不能够轻易地实施到内燃 机运行的操作中。
[0011] 因此值得期待的是提供一种可能性，以便能够以简单的方式识别在喷射器的开启 特性中的故障。
【发明内容】
[0012] 按照本发明提供了一种具有权利要求1所述特征的用于识别在喷射器的开启特 性中的故障的方法。有利的设计方案是从属权利要求以及以下说明的主题。
[0013] 按照本发明实施弹道式部分喷射。在这种弹道式部分喷射中弹道式地触发喷射 器，从而阀元件未开启到行程限制挡块。所述阀元件尤其包括针阀。通过弹道式部分喷射 如此触发阀元件，从而针阀不实现完整冲程并且仅轻微移动。
[0014] 与弹道式部分喷射相反，当如此触发喷射器，即针阀移动直至行程限制挡块并且 喷射器完全打开时表示为全冲程喷射。
[0015] 按照本发明在弹道式部分喷射过程中确定弹道式关闭延时。该弹道式关闭延时在 此是在喷射器通电结束和关闭时刻之间的时间，从所述关闭时刻起喷射器关闭或者说在所 述关闭时刻时通过喷射器的燃料输送结束。由比较关闭延时与参考值识别或者说确定在喷 射器的开启特性中的故障。
[0016] 在此能够在内燃机的正常运行期间实施按照本发明的方法，因为能够有利地数量 中性和扭矩中性地实施弹道式部分喷射。以简单的方式并且没有大花费地实施所述发明。 必须在内燃机上不实施改造措施。因此能够实现在线诊断，在所述在线诊断中在内燃机的 正常运行期间监测在喷射器的开启特性中是否存在故障。因此能够以简单的方式监测内燃 机的各个喷射器。因此能够及早识别和更换具有在开启特性中的故障的失灵的喷射器。当 识别在开启特性中的故障时尤其能够实施相应的措施。例如能够给出声音的或者视觉的报 警信号。
[0017] 由于在开启特性中的这种故障，尤其是喷射器的开启延时改变。在此尤其是增加 开启延时。因此喷射器的开启时长和输送的燃料量也改变。进而通过所述发明，当由于在 开启特性中的故障而改变输送的燃料量时能够及早识别。
[0018] 本发明使用弹道式部分喷射的特殊性质。通过针阀不移动到行程限制挡块从而用 于开启喷射器的针阀移动直接转到用于关闭喷射器的运动中。喷射器的开启（或者说开启 特性）和关闭(或者说关闭特性）因此彼此耦接。在喷射器的开启特性中的故障在弹道式部 分喷射中也影响喷射器的关闭特性。与此相反，在全冲程喷射中喷射器的开启特性和关闭 特性彼此脱离。在开启特性中的故障在全冲程喷射中不作用到关闭特性上并且进而不作用 到喷射器的关闭延时上。
[0019] 所述喷射器能够尤其制成电磁喷射器或者压电喷射器。电磁喷射器的阀元件在此 具有尤其是电枢或者说衔铁。在弹道式部分喷射过程中相对较短地触发电磁喷射器的线 圈。在电枢到达行程限制挡块之前和在电磁喷射器完全打开之前，电枢和针阀以反方向移 动并且电磁喷射器再次关闭。压电喷射器的阀元件尤其是具有压电执行器（Piezo-Aktor)。 在此在弹道式部分喷射过程中相对较短地触发该压电执行器。
[0020] 有利地将弹道式部分喷射置于全冲程喷射之前或者之后。内燃机或者说喷射器在 此在正常运行的操作中以全冲程喷射运行。在全冲程喷射的冲程之前或者之后实施弹道式 部分喷射。因此，检测在开启特性中是否存在故障能够作为在线诊断实现。例如能够在全 冲程喷射的每个冲程之前或者以一定的时间间隔和/或在内燃机经过一定的时间间隔之 后实施弹道式部分喷射或者说在线诊断。因此能够尤其实现持续的监测。因为优选数量中 性和扭矩中性地实施弹道式部分喷射，弹道式部分喷射不影响全冲程喷射和进而内燃机的 正常运行。
[0021] 在一种有利的设计方案中，在阀元件处获取电压信号并且由此确定参考值。在此， 尤其是在激活的喷射器元件处、也就是说在电磁线圈处或者说在压电执行器处确定电压信 号。在此尤其在喷射器的调节过程(例如控制阀操作，CV0)中确定电压信号。借助电压信 号能够确定喷射器的关闭时刻。以该确定的关闭时刻也能够以简单的方式确定关闭延时。 该关闭延时表示与喷射器相关的典型的参考关闭延时并且用作用于与弹道式关闭延时比 较的参考值或者说参考关闭延时。如果弹道式关闭延时与参考值偏差多于确定的阈值，这 明确指示出在开启特性中的故障。例如在电磁喷射器中，衔铁在电磁线圈中的移动感应出 电压，所述电压能够确定为上述电压信号。由在电磁线圈处的电压信号因此能够推断出电 枢的移动。在压电喷射器中例如能够在压电执行器中感应电压，所述电压能够确定为上述 电压信号。
[0022] 优选当在开启特性中识别出故障时实施喷射器的诊断。在此检测在开启特性中是 否真正存在故障。在该诊断过程中精确地检查喷射器并且精准地确定喷射器的开启特性。 在此尤其是在内燃机的正常运行之外实施这种诊断。在此尤其是在专门的特殊模式中运行 所述内燃机。在该特殊模式过程中尤其实施内燃机的基本适配。在此实施尤其是试验运转 和学习喷射并且根据确定的燃料压力预设运行所述内燃机。因此在更换喷射器之前能够首 先验证按照本发明的方法的结果。因此再次对证按照本发明的方法的结果并且避免错误地 更换无故障的喷射器。
[0023] 优选确定喷射器的开启延时。尤其是在上面描述的检测在开启特性中是否真正存 在故障的过程中能够实施该确定的开启延时。如果该确定的开启延时与(例如在控制装置 或者说控制器中）储存的开启延时的参考值有偏差，这意味着实际在喷射器的开启特性中 存在故障。为了确定所述开启延时能够例如在车间中实施昂贵和繁琐的方法。尤其是借助 在文献DE 10 2009 028 650 Al中描述的方法实施开启延时。
[0024] 优选数量中性和扭矩中性地实施弹道式部分喷射。因此，弹道式部分喷射既不影 响和恶化运转平稳性、燃料消耗、废气量也不影响和恶化内燃机的输出功率。尤其是当弹道 式部分喷射在在全冲程喷射的过程中的冲程之前实施时，弹道式部分喷射仍然不影响内燃 机。
[0025] 尤其是编程技术上地为此设置按照本发明的计算单元、例如机动车的控制器，用 于实施按照本发明的方法。
[0026] 以软件形式实施所述方法也是有利的，因为尤其是当执行的控制器还用于其他任 务并且因此总归存在时，这产生特别少的成本。用于准备计算机程序的合适的数据载体尤 其是软盘、硬盘、闪存、EEPR0M、⑶-ROM、DVD以及其他等等。也能够通过计算机网络（因特 网、内联网等等）下载程序。
[0027] 由说明书和附图得出本发明的其他优点和设计方案。
[0028] 可以理解，能够不仅以指出的各个组合而且以其他组合或者单独地使用以上提到 的和以下还未阐述的特征，而没有放弃本发明的范围。
【附图说明】
[0029] 借助