专利名称：一种执行器的控制方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及各项独立权利要求的前序部分所述的一种执行器的控制方法和装置。
背景技术：
EP 1138904公开了一种压电执行器的控制方法和装置。这种执行器最好用来控制燃油喷入内燃机中。其中，控制的开始和控制持续时间确定燃油计量的开始和持续时间。执行器打开和/或关闭的电压值取决于不同的运行参数，例如燃油压力。所以，这个电压值在先有技术中取决于温度和燃油压力。
在较新的燃油计量系统中，特别是在所谓的同路喷油系统中，一个喷油循环常常进行多次的部分喷油。最好进行一次预喷油和一次主喷油。在预喷油结束时，在相应的喷油管中引起压力波，与没有预喷油的主喷油和有预喷油的主喷油比较，下次主喷油产生压力增加或压力下降。所以，在假定主喷油的控制持续时间恒定的情况下，喷入的燃油量是变化的。
为了消除这个影响，DE 19712143建议根据预喷油和主喷油之间的间隔与预喷油计量的燃油量确定一个校正压力值用的校正值。然后根据这个校正过的压力值算出实际的控制持续时间。通过这种方法，消除了由于主喷油的控制持续时间的变化引起压力波产生的蓄压管压力变化的影响。
在一般压电喷射器情况下，由于执行器是对着蓄压管压力进行工作的和一个控制阀保持在其打开的位置或处于这种打开的状态，所以为此所需的电压值取决于蓄压管压力。为了消除压力波动的影响，可这样选择该电压值，使该电压即使在最大可能的蓄压管压力时，也足以能打开该控制阀。这种方法的缺点是，由此在控制阀中产生不必要的能量损耗，因为即使不需要电压时，也必须提供较高的电压。此外，较高的电压引起控制阀比需要的力要大并由此导致磨损的增加。
本发明的优点通过控制喷射器的电压值取决于第一部分喷油和第二部分喷油之间的间隔可改善能量传导和损耗平衡、减少喷射器的磨损并保证控制阀的可靠打开和保持。
下面结合附图所示的一些实施方案来说明本发明。
具体实施例方式
在图1中用方块图表示本发明的过程步骤。一个控制单元100向一个末级110提供不同的信号，这些信号决定喷射器的控制。特别是，这些信号确定燃油计量的开始和持续时间或燃油计量的开始和结束。此外，控制单元100向第一预定值120提供一个表征第一和第二次喷油之间的间隔的信号TVE。控制单元100还向第二预定值125提供一个信号QVE，表征在第一次部分喷油时计量的燃油量。在另一个实施例中，信号QVE由一个探测器122提供。第一预定值120的输出信号供给第一连接点130，而第二预定值125的输出信号则供给第二连接点135。
温度传感器140把一个尤其是相当于燃油温度的信号TK供给特性曲线145。在一个有利的方案中，此外压力传感器160的输出信号传送到特性曲线145，于是该特性曲线便形成特性曲线族。特性曲线145向第一连接点135提供一个信号，而该连接点则向第二连接点130供给一个信号。第一连接点130向特性曲线150提供一个信号。
在一个方案中，连接点130供给另一个连接点132。然后这个连接点132向特性曲线族150供给一个信号。特性曲线121的输出信号到达连接点132的第二输入端，压力传感器160的压力信号P供给该特性曲线。
在另一个方案中，连接点130和/或连接点132向特性曲线族151供给一个信号。特性曲线族151的输出信号通过一个连接点191到达连接点190。特性曲线族150的输出信号到达连接点191的第二输出端。在这种情况下，最好只有压力信号P供给该特性曲线族。
由一个压力传感器160提供的一个压力信号P传送到特性曲线族150的第二输入端。另一个温度传感器170的输出信号TA到达第二特性曲线族180，第一特性曲线族150的输出信号则传送到这个第二特性曲线族的输入端。第一特性曲线族150和第二特性曲线族180的输出信号供给第四个连接点190，该连接点又向末级110供给一个参数。
在一个简化的实施方案中，第二预定值125和连接点135可以取消。在这种情况中，特性曲线145的输出信号直接到达连接点130。
根据另一个有利的方案，连接点130的输出信号供给第三个连接点195，信号P到达它的第二输入端。在这种情况中，只有连接点195的输出信号到达特性曲线族150，该特性曲线族这时最好作为特性曲线构成。
传感器140、160和170可设计成直接探测相应信号的传感器。特别有利的是不是直接的信号，而是用继续处理的尤其是平均值或从别的数值中推导出的数值。此外，对这些数值可考虑等效值，这种等效值表征相应的数值或具有相似的相关性。所以，例如执行器TA的温度可通过直接在该执行器前面测出的燃油温度值来代替。
本发明可考虑由第一次部分喷油引起的压力波对蓄压管压力和对需要的执行器电压的影响。这是通过对带有压力波引起的蓄压管压力变化的平均蓄压管压力P的校正来实现的。蓄压管压力P的变化与第一次部分喷油的结束的间隔TVE，与第二次部分喷油的开始以及与最好用传感器140探测的燃油温度TK有关。
为此，在第一特性曲线145中存储一个值，该值考虑压力波与粘度的相关性。在一个优选的实施方案中，特性曲线145还考虑了压力波与蓄压管压力P的相关性。
压力渡的传播速度与声速并与温度和压力P有关。在第一预定值120中，存储一个值，该值考虑压力波与第一次和第二次部分喷油之间的间隔的相关性。在第二预定值中，存储校正值与第一次部分喷油的相关性。
根据这些参数，在连接点130和必要时在135中，最好用乘法校正存储在特性曲线145中的与温度有关的系数。如果根据蓄压管压力P预先给定另一个校正系数来考虑压力波的起始幅度与蓄压管压力P的相关性，是特别有利的。
在特性曲线族150中，存储有与该值和该蓄压管压力P相关的电压值。在连接点190中用一个与执行器温度TA和蓄压管压力相关的校正系数再次进行校正，该校正系数存储在特性曲线族180中。
根据另一方案，也可在特性曲线族150中存储与压力P相关的电压。在这种情况中，则在第三连接点195内校正与燃油温度TK、与第一次和第二次部分喷油之间的间隔TVE并与在第一次部分喷油喷射的燃油量QVE相关的压力信号P。在连接点195中的这种连接最好进行相加。
在另一个简化的实施方案中，只考虑第一次和第二次部分喷油的TVE的间隔，亦即可取消方块125和连接点135。
第一预先值120考虑由于第一次部分喷油的结束引起的压力波。所以，在第二次部分喷油开始时实际存在的蓄压管压力即压力增加或压力下降是与第一次部分喷油结束到第二次部分喷油开始的间隔相关的。特性曲线145考虑燃油温度TK对粘度和对压力波传播速度的影响。而预定值125则考虑上一次部分喷油的喷油量对压力波幅度的影响。另一种办法是，对喷油量也可用另一个参数来表征喷出的燃油量。这样的一个参数例如是控制持续时间。在这种情况下，可用电气控制持续时间，它相当于调节元件的控制开始和结束之间的间隔，和/或可用液压控制持续时间，它相当于该调节元件和/或一个控制阀的打开和关闭之间的间隔。
在用实线表示的实施方案中，在特性曲线族150中，存储有与蓄压管压力和特性曲线145的校正过的输出信号相关的执行器电压。在另一个实施方案中，特性曲线151根据特性曲线145校正过的输出信号预先给定执行器电压的一个校正值。亦即根据算出的压力幅度计算一个校正电压。
下面详细说明描述蓄压管压力的压力波的校正值的计算。第一预定值120描述一个确定的喷射器和相应零件在标准条件下的压力波的特性，作为标准条件假定燃油温度、燃油量和蓄压管压力都是一定的。这就是说，在第一预定值120中存储了一个到第二次部分喷油开始的时间点的压力幅度的基本值作为两次部分喷油的时间间隔TVE的时间函数。与标准条件的偏差通过不同的校正来考虑。
燃油的温度TK和蓄压管压力P影响声速和压力波的传播尤其是压力波的频率，这种影响通过一个由特性曲线145提供的相应系数来考虑。
很明显，压力波是由第一部分喷油开始和结束时的每一个分压力波的叠加产生的。这两个分压力波和合压力波之间的相位移与第一次部分喷油的液压持续时间有关。通常第一次部分喷油的液压持续时间是未知的，所以用电气控制持续时间作为参数或用另一个表征喷射油量的参数。在预定值125中进行这种校正的计算。
压力波的起始幅度主要与蓄压管压力P有关。这种影响通过特性曲线121来考虑。
压力幅度的校正过的基本值相当于根据第二次部分喷油开始的时间点测出的压力波的误差作为两次部分喷油间隔和另外的校正值的函数。
这样校正过的压力幅度的基本值可根据连接点195内的压力信号P的校正方案作为特性曲线族150的输入值和/或作为特性曲线族151的输入值使用。特性曲线族150给出与压力P和压力幅度校正过的基本值相关的执行器电压。该特性曲线族根据压力幅度的校正过的基本值给出执行器电压的一个校正值。
除上述数值外，也可考虑别的数值和影响。所示的特性曲线可作为特性曲线族构成。
权利要求
1.一种执行器，尤其是一种用来控制喷入内燃机的燃油的压电执行器的控制方法，其中，在控制过程中加到该执行器的电压值与内燃机的至少一个运行参数相关，其特征为，该电压值与第一次部分喷油和第二次部分喷油的间隔相关。
2.按权利要求1的方法，其特征为，该电压值在第二次部分喷油的控制时与第一次部分喷油和第二次部分喷油的间隔相关。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为，该电压值在第二次部分喷油的控制时与一个温度值相关。
4.按权利要求3的方法，其特征为，该电压值在第二次部分喷油的控制时与燃油温度和/或执行器温度相关。
5.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，该电压值在第二次部分喷油的控制时与在第一次部分喷油时计量的燃油量相关。
6.一种执行器，尤其是一种用来控制喷入内燃机的燃油的压电执行器的控制装置，其中，在控制过程中加到该执行器上的电压值与内燃机的至少一个运行参数相关，其特征为，设置了来预先给定与第一次部分喷油和第二次部分喷油的间隔相关的电压值的机构。
全文摘要
本发明涉及一种执行器尤其是一种用来控制喷入内燃机的燃油的压电执行器的控制装置和方法。在控制过程中加到该执行器的电压值取决于第一次部分喷油和第二次部分喷油的间隔。
文档编号F02D41/24GK1628211SQ03803398
公开日2005年6月15日 申请日期2003年6月26日 优先权日2002年7月31日
发明者U·舒尔茨, A·胡伯, J·-J·吕格尔, J·纳格尔, T·鲍曼, K·苏特, J·-H·巴斯, O·舒尔茨, T·里克, E·福赫斯 申请人:罗伯特-博希股份公司