专利名称：确定量的用于驱动内燃机的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法以及根据并列的专利权利要求所述的计算机程序和控制和/或调节设备。
背景技术：
从市场上公知用于确定磁阀的开关动作时间的测量方法，其中比较磁阀的线圈的电压信号与事先确定的参考曲线。该参考曲线事先针对磁阀的确定的工作点已被采纳并且已被存放在控制和/或调节设备的存储器中。在运行时，通过检测可比较的磁阀的线圈上的当前的电压信号，确定该磁阀的开关动作时间。该检测通常在时间上以量化方式进行。对于每个要研究的开关循环，现在在控制和/或调节设备内由该磁阀的当前的电压曲线和参考曲线形成差。这样获得的电压差根据与断路时间相互关联的特征来检验。
发明内容
本发明所基于的问题通过根据权利要求1的方法以及根据并列的权利要求的计算机程序和控制和/或调节设备来解决。有利的扩展方案在从属权利要求中给出。此外， 对于本发明重要的特征在下面的描述和附图中可找到，其中这些特征无论是单独出现还是以不同的组合存在对于本发明都非常重要，而无须对此再次明确指出。本发明的优点在于，能够在多个同类的磁阀中以简单的方式确定表征一个磁阀的开关特性的量，其中所述确定特别少地要求计算效率。从下面的考虑出发即当相对参考来比较磁阀的电信号时，能够特别准确地确定磁阀的开关特性。此外考虑，在内燃机中经常不是所有的磁阀(例如喷油阀)在同一循环中接通。根据本发明，因而通过在确定的循环中相对在该循环中不活动的磁阀(参考磁阀) 比较活动的磁阀(工作磁阀)来形成参考。为此形成存在于工作磁阀和参考磁阀的线圈上的信号的差。为了获得可用的结果，参考磁阀在此同样以电方式被激励(ansteuern)，然而仅短时地被激励，使得参考磁阀刚好尚未接通，并且由此衔铁尚未运动，而且(在一个喷油阀中)未进行燃料的喷射。当磁阀(如已经提及的那样)是内燃机的燃料系统的磁喷油阀时，本发明特别有意义地被应用。喷油阀的精确的作用对于内燃机的节省燃料的和低排出的(emissionsarm) 运行特别重要。根据本发明的方法由于它的简单性和稳健性(Robustheit)允许一方面在运行时相对经常地而且即使在多种类型的内燃机中也能确定喷油阀的当前的开关特性并且这样匹配激励信号。此外，由于较小的花费，所以能够节省成本。本方法特别是考虑信号是电压和/或电流。电压和电流可以作为电信号以简单的方式在磁阀上被接受(abnehmen)并且被转发给控制和/或调节设备，以进行分析。当要确定的量是工作磁阀的开关动作时间时，根据本发明的方法特别有说服力。 磁阀的开关过程经常被明显地映射到在线圈上的电压或者流过线圈的电流的时间变化过程上，并且因此可以容易地被检测。
根据本发明的方法尤其是规定如果工作磁阀和/或参考磁阀的线圈的激励电压或者激励电流被断路，那么确定开关动作时间。在磁阀的该状态下发生多个并且较快的过程，这些过程在时间上易于检测。因为驱动磁阀的电压或进行驱动的电流不再存在，所以在线圈上可测量的电压或可测量的电流仅还与现存的剩余能量以及与衔铁或阀元件的借助感应映射的运动有关。由此，该阶段特别好地适于确定磁阀的开关动作时间并且尤其是断路时间。当工作磁阀的线圈和/或参考磁阀的线圈借助快速消弧(Schnellloeschimg)断路时，本方法更好地工作。以这种方式，在线圈中存在的剩余能量特别迅速地降低，使得衔铁或阀元件的闭合运动能够相对强烈地被映射到在线圈上的信号上。特别有帮助的是，工作磁阀和参考磁阀的快速消弧的开始基本上同时进行。由此能够建立在工作磁阀和参考磁阀的闭合过程之间的统一的时间基准(Zeitbezug)，由此提高本方法的准确度。本方法的改进方案规定，通过分析工作磁阀的线圈和参考磁阀的线圈的电压差和 /或电流差的时间函数的局部极值，分析该电压差和/或电流差。由此实现，为分析磁阀的断路时间或喷油阀的闭合时间而不必提供其它的参考量。替换地或者作为补充地，当通过关于工作磁阀的线圈和参考磁阀的线圈的电压差和/或电流差的时间函数检测阈值的超过或者不超过来分析该电压差和/或电流差时，能够简单地研究电压差的时间函数。借助阈值可以替换地或者作为补充地相对固定的参考量比较时间函数，使得能够以相对简单的并且由此节省资源的方式形成客观的尺度，以便确定开关动作时间。
下面参考
本发明的示例性实施形式。在附图中图1示出具有用于形成在喷油阀的两个线圈之间的电压差的运算放大器的内燃机的简化示意图；以及图2示出在喷油阀的两个线圈之间的电流、电压和电压差的时间图。对于所有附图中的功能等效的元件和量，即使在不同的实施形式中也使用相同的附图标记。
具体实施例方式图1示出内燃机10的被简化很多的用于确定磁阀的开关动作时间的示意图。在本情况下，内燃机10包括四个气缸1 至12d。这四个气缸1 至12d中的每个气缸都与一个喷油阀Ha至14d相关。每个喷油阀Ha至14d都具有用于未进一步示出的阀元件的同样未示出的电磁操纵设备的励磁线圈16a至16d。线圈16a至16d由控制和/或调节设备18来激励。这通过图1的图画中的线路20a至20d绘出。在线路20b和20d上连接有运算放大器22的输入端。运算放大器22的输出信号作为控制和/或调节设备18的电压差M被输送。计算机程序19与控制和/或调节设备18相关，并且该计算机程序19用于实施下面进一步在图2中描述的方法。图1的图示示例性地示出如下情况其中通过喷油阀14b给气缸12b供给燃料。同时在图1中假定喷油阀14d当前不是活动的。因而，在本情况下，喷油阀14d被用作参考磁阀14d。也就是说，当前由控制和/或调节设备18向线路20b施加电压，使得线圈16b被供电用于正常的喷射。在所示出的循环中，喷油阀14d大致同时借助线圈16d通过线路20d 上的电压脉冲被操纵，但是这与在喷油阀14b的情况下的情形相比短得多。喷油阀14d的供电的持续时间被选择来使得刚好尚未通过喷油阀14d喷射燃料，亦即电磁操纵设备的(未示出的)衔铁以及与该衔铁耦合的阀元件刚好尚未运动。如在图1中所示，运算放大器22 检测线路20b和20d上的电位差。应理解的是，图1的图示是示例性的，并且仅描述磁阀14b的开关动作时间的确定。未示出用于根据相同的方法确定其余的喷油阀14a、Hc和14d的开关动作时间的其余的运算放大器22。此外，在实际应用中有意义的是，以不同于图1的图画中示出的方式进行错接(Verschaltung)。例如，出于电磁兼容性的原因可以更好的是，线圈16b和16d上的电位各通过一条屏蔽的线路被接受、必要时被单独放大并且紧接着才借助运算放大器22 被输送给减法装置(Differenzbildung)。图2示出线圈16b和16d的电压和电流的时间图。在图2中示出的坐标系的横坐标上表示时间t。在该坐标系的在图中左边的纵坐标上表示线圈电压的电压范围。在图2 的图中右边的纵坐标上表示相关联的线圈电流。从所示的时间标度的任意选择的零点出发，在时刻tl，活动的喷油阀14b(工作磁阀)的线圈16b被置有值为Ul的激励电压30。在此，在线圈16b中得到激励电流36。在时刻t2，切断在工作磁阀14b的线圈16b上的激励电压30。曲线段32表明随后的电压变化过程。在大致相同的时刻t2，喷油阀14d(参考磁阀)的线圈16d被置有同样为Ul的激励电压34。在此，在线圈16d中得到激励电流37。在时刻t3，重新切断在参考磁阀14d的线圈16d上的激励电压34。从时刻t2开始，激励电流36持续不断地被减小到保持电流38，该保持电流38在时刻t3对于两个线圈16b和16d是大致相同的，由此针对随后的电压分析得到适当的输出状态。在时刻t3，对于两个线圈16b和16d大致同时执行快速消弧。在紧接着的时间段内，线圈16b和16d上的电压暂时大致采取为-U2的值。约在时刻t4，线圈16b和16d的激励电流36和37近似地逐渐减小到零，并且快速消弧基本上结束。在时刻t3之后，工作磁阀14b的线圈16b上的电压40的变化过程和参考磁阀14d 的线圈16d上的电压42的变化过程具有特别的意义。通过从电压40减去电压42形成电压差对，该电压差M在图2中为更好地说明被评价(bewerten)为大致为4的因子。可以看到，电压差M大致在时间t5具有局部最大值(箭头46)，而大致在时间t6 具有局部最小值(箭头48)。在本情况下，局部最小值48对应于工作磁阀14b的闭合时刻。 相对应地可以把工作磁阀14b的断路时间作为t6和t3之间的差来给出。作为补充地预给定为-U3的阈值50，借助该阈值50能够判断电压差M不超过或者超过，由此同样能够建立工作磁阀14b的闭合时刻的时间基准。电压差M的局部最小值是突出的，并且因而良好地适于确定喷油阀14b的闭合时刻。特别是，电压差M在局部最小值的时刻t6较大，并且因此对于干扰影响不灵敏，使得本方法相对应地稳健。 根据喷油阀14a至14d的特定的结构方式，电压和/或电流可具有与图2不同的变化过程。然而，在这种情况下，借助通过阈值的评价和/或借助局部极值的分析也能够找到电压差M的系统特征，这些系统特征类似良好地适合于确定开关动作时间并且尤其是确定断路时间。
权利要求
1.用于驱动内燃机(10)的方法，其中确定表征多个同类的磁阀(14a-d)中的一个磁阀的开关特性的量，其特征在于，激励第一磁阀(14b)(工作磁阀)来使得所述第一磁阀(14b) (工作磁阀)接通，大致同时激励第二磁阀(14d)(参考磁阀)来使得所述第二磁阀(14d) (参考磁阀)不接通，并且形成存在于工作磁阀(14b)的线圈(16b)上的信号与存在于参考磁阀(14d)的线圈(16d)上的信号之间的差(24) 0
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，磁阀(14a-d)是内燃机(10)的燃料系统的磁喷油阀。
3.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，信号是电压(40,4 和/或电流。
4.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于，要确定的量是工作磁阀 (14b)的开关动作时间。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果工作磁阀(14b)和/或参考磁阀 (14d)的线圈的激励电压(30，34)或者激励电流(36，37)被断路，那么确定开关动作时间。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，工作磁阀(14b)的线圈(16b)和/或参考磁阀(14d)的线圈(16d)借助快速消弧被断路。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，工作磁阀(14b)和参考磁阀(14d)的快速消弧的开始基本上同时进行。
8.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于，通过分析工作磁阀(14b)的线圈(16b)和参考磁阀(14d)的线圈(16d)的电压差04)和/或电流差的时间函数的局部极值(46 ；48)，分析所述电压差04)和/或电流差。
9.根据至少一个上述权利要求所述的方法，其特征在于，通过关于工作磁阀(14b)的线圈(16b)和参考磁阀(14d)的线圈(16d)的电压差04)和/或电流差的时间函数检测阈值(50)的超过或者不超过，分析所述电压差04)和/或电流差。
10.一种计算机程序(19)，其特征在于，所述计算机程序(19)适于实施根据至少一个上述权利要求所述的方法。
11.一种控制和/或调节设备(18)，其特征在于，在所述控制和/或调节设备(18)上能运行根据权利要求10所述的计算机程序(19)。
全文摘要
本发明涉及确定量的用于驱动内燃机的方法。介绍了一种用于驱动内燃机(10)的方法，其中确定表征多个同类的磁阀(14a-d)中的一个磁阀的开关特性的量，其中，激励第一磁阀(14b)(工作磁阀)来使得所述第一磁阀(14b)(工作磁阀)接通，大致同时激励第二磁阀(14d)(参考磁阀)来使得所述第二磁阀(14d)(参考磁阀)不接通，并且形成存在于工作磁阀(14b)的线圈(16b)上的信号和存在于参考磁阀(14d)的线圈(16d)上的信号之间的差(24)。
文档编号H01F7/18GK102306531SQ20111012854
公开日2012年1月4日 申请日期2011年4月14日 优先权日2010年4月15日
发明者A·希尔兴海因, A-T·黄, B·维歇特, H·克默, H·哈梅多维克, H·拉普, J·科尼希, J·诺伊贝格, K·约斯, R·施吕特, T·德格勒 申请人:罗伯特·博世有限公司