用于确定喷射阀的喷嘴针的打开和/或关闭时间的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于确定设有多个汽缸的内燃机的喷射阀的喷嘴针的打开和/或关闭时间的方法，在所述方法中，通过压电致动器直接致动喷嘴针。
【背景技术】
[0002]在这样的喷射系统中，通过压电致动器致动相应喷射阀的喷嘴针。当向压电致动器施加电压时，压电致动器长度增加，结果是以此方式可以控制喷射阀的喷嘴针的位置。对于这样的喷射阀，在相应车辆的所有操作条件和相应车辆的整个使用寿命中，对喷射量的准确度和稳固性的要求非常严格。
[0003]为了在实际喷射过程期间识别喷嘴针位置(主动操作)，使用压电致动器发出的反馈信号。这里压电致动器用作传感器。然而，这个信息容易受到大的干扰变量影响，因为压电致动器同时既用作致动器又用作传感器。尤其通过电流施加的相关输出级的致动曲线、通过压电致动器与喷嘴针之间的力传输的空转冲程、通过喷嘴针区域中的摩擦效应，并且通过压电致动器的实际冲程行为来产生与压电致动器的反馈信号有关的干扰变量。所有这些影响都能用作对反馈信号的干扰变量，因此导致喷射量校正用的控制变量的连接失败。因此这些影响降低了推导出的控制变量的稳固性，因此也会影响到控制品质。
[0004]以前，是通过反馈评估算法来解决这个问题，反馈评估算法使用压电电压或压电电荷的电信号的各种阈值来检测喷嘴针位置，以便对关闭和/或打开信息执行可信性检验。然而，在这个背景下，稳固性取决于所选择的阈值，然而，这些阈值在某些环境下，无法过滤掉所有可能的实施失败或故障失败，因此导致持久的不能接受的残留故障。
【发明内容】
[0005]本发明是基于这样一个目的，即提供一种开头表达的类型的方法，这种方法准许在出现故障的情况下，基本上精确地确定喷嘴针的打开和/或关闭时间，而无需实质性限制喷射操作。
[0006]根据本发明，使用通过下列步骤说明的类型的方法来实现这个目的:
a.针对所述内燃机的多个汽缸中的对应喷射脉冲，在用作传感器的相应压电致动器处测量压电电压和/或压电电荷；
b.作为针对所述对应喷射脉冲的所述汽缸的平均值来计算所述多个汽缸的压电致动器的测量到的电压值和/或电荷值的中值；以及
c.在不能够检测到针的打开和/或关闭信息或者出现故障时，使用所获得的中值作为用于确定打开和/或关闭时间的等效值。
[0007]因此，根据本发明的方法提供了一种抑制干扰变量并且计算反馈信号的等效值以便增加或确保喷射器元件的使用寿命期间的稳固性的策略。使用从内燃机的其它汽缸接收的信息来计算等效值。具体来说，在这个上下文中，相对于对应喷射脉冲的多个汽缸的平均曲线(中值)的考虑，执行可信性检验。在发生故障的情况下，因此可以进一步用中位等效值进行计算，而无需实质性限制喷射操作。
[0008]通过使用这种计算和可信性检验方法(其特征是使用附加信息源)，可以明显增强喷射功能的稳固性因此提高所得的喷射量。
[0009]根据本发明，因此通过内燃机的多个汽缸的中值和对应喷射脉冲执行等效值的计算。当不能从现有的信号曲线检测到对应的针位置信息时，或者当其发生对应故障时，关联到确定的等效值。
[0010]根据本发明的方法的一个尤其优选的实施例的特征在于，针对内燃机的所有汽缸执行测量和中值计算。另外，在一种优选方法中，针对每一喷射脉冲执行测量和中值计算。为了计算中值，因此在这些方法变型中要依赖于通过所有汽缸和所有喷射脉冲供应的信息。
[0011]在另一种优选的方法变型中，在测量到的压电电压值和/或压电电荷值的基础上确定压电电容，由确定的压电电容计算中值，并且将所获得的中值用作等效值。在这种方法变型中，因此也优选地用脉冲特定的方式，作为多个汽缸具体是所有汽缸的平均值来计算中值，具体是电容的中值。当不能检测到针打开和/或关闭信息时，或者当其中出现故障时，使用所确定的电容的中位等效值来确定喷嘴针的打开和/或关闭时间。
[0012]在根据本发明的方法的又一实施例中，为了计算喷嘴针的打开和/或关闭时间，测量到的压电电压值和/或压电电荷值另外受到滤波函数的滤波。例如通过压电电压和压电电荷的原始信号的多项式内插法(多项式拟合)，执行这样的滤波函数以实现干扰变量抑制。在这个背景下，例如，确定测量到的值与多项式拟合值之间的偏差并且在评估期间考虑到这个偏差，以便使对应的干扰变量最小化。
【附图说明】
[0013]下面将参照示例性实施例配合各图详细解释本发明，图中:
图1示出了根据本发明的方法的示意性基本图解；以及
图2示出了图1的方法的详细示意性图解。
【具体实施方式】
[0014]示例性实施例中说明的方法用于确定设有多个汽缸的内燃机的喷射阀的喷嘴针的打开和/或关闭时间，在所述方法中，通过压电致动器直接致动喷嘴针。根据图1，在第一方法步骤中，针对内燃机的所有汽缸的对应喷射脉冲，在用作传感器的相应压电致动器处，测量压电电压和压电电荷。在第二步骤中，作为针对对应喷射脉冲的所有汽缸的平均值来计算汽缸的压电致动器的测量到的电压值和电荷值的中值。以此方式，获得等效值。在步骤3中使用所获得的中值作为用于在不可能执行检测或在阀针打开和/或关闭信息出现故障时确定喷嘴针的打开和/或关闭时间的等效物。
[0015]在替代实施例中，由测量到的压电电压值和压电电荷值确定压电电容(步骤4)，并且由所确定的压电电容计算中值。然后使用所获得的中值作为等效值。
[0016]因此，通过所有汽缸的针对每一脉冲的中值计算等效值，其中，在相应不能检测或者发生故障的情况下，连接这个等效值，以便确定喷嘴针的打开和/或关闭时间。
[0017]图2示出了这个反馈等效值计算的更详细的图解。根据框10，输入喷嘴针的关闭时间的相应设置点值(路径21)、打开时间(路径22)和接触力(路径23)。通过11、12和13表示相应关闭时间控制单元、打开时间控制单元和接触力控制单元。通过自适应先导控制补偿系统14，针对喷射时间、喷射开始和喷射能量输入相应的校正值。通过15表示喷射器的相应受控制的系统。通过框16表示影响控制的相应干扰变量。这些变量是内部和/或外部干扰变量。
[0018]在框18中，使用决定逻辑17针对相应的喷射脉冲测量所有汽缸的喷射器的相关压电致动器(用作传感器)的压电电压和压电电荷。在这些值的基础上，作为针对相应喷射脉冲的各汽缸的平均值来计算中值，通过相应检测算法将该中值作为关闭时间、针打开时间和接触力的反馈信号20再次反馈到路径21、22和23，以便在不能检测到关闭时间、打开时间和接触力的情况下用作这些值的等效值。
【主权项】
1.一种用于确定设有多个汽缸的内燃机的喷射阀的喷嘴针的打开和/或关闭时间的方法，在所述方法中，通过压电致动器直接致动所述喷嘴针，所述方法包括下列步骤: a.针对所述内燃机的多个汽缸中的对应喷射脉冲，在用作传感器的相应压电致动器处测量压电电压和/或压电电荷； b.作为针对所述对应喷射脉冲的所述汽缸的平均值来计算所述多个汽缸的所述压电致动器的所测量到的电压值和/或电荷值的中值；以及 c.在不能够检测到所述针的打开和/或关闭信息或者出现故障时，使用所获得的中值作为用于确定所述打开和/或关闭时间的等效值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对所述内燃机的所有所述汽缸执行所述测量和中值计算。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，针对每一喷射脉冲执行所述测量和所述中值计算。4.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，在所测量到的压电电压值和/或压电电荷值的基础上确定压电电容，由所确定的压电电容计算所述中值，并且将获得的所述中值用作等效值。5.根据前述权利要求中的一项所述的方法，其特征在于，为了计算所述喷嘴针的所述打开和/或关闭时间，所测量到的压电电压值和/或压电电荷值另外受到滤波函数的滤波。
【专利摘要】本发明涉及一种用于确定设有多个汽缸的内燃机中的喷射阀的喷嘴针的打开和/或关闭时间的方法，所述喷嘴针由压电致动器直接驱动。针对所述内燃机的多个汽缸中的相应喷射脉冲，测量用作传感器的相应压电致动器处的压电电压和/或压电电荷，并且计算针对相应喷射脉冲的所述多个汽缸的压电致动器的测量到的电压和/或电荷值的中值。然后，在针打开和/或针关闭信息无法检测或者受到破坏的情况下，用获得的中值作为替代值来确定打开和/或关闭时间。
【IPC分类】F02D41/22, F02D41/40
【公开号】CN105164394
【申请号】CN201480025844
【发明人】S.阿舍尔, H-J.维霍夫
【申请人】大陆汽车有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2014年4月23日
【公告号】DE102013208528B3, WO2014180655A1