专利名称：一种压电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压电执行器的一种控制方法和一种控制装置。
背景技术：
EP 1138902提出了一种压电执行器的控制方法和装置。在该文中描述的方法是，在预定的时间点对加到压电执行器上的电压进行探测和分析。这种分析是根据电压的一种可能的调节来进行的和/或用来监控压电执行器。
压电执行器特别适用于压电喷油器，用来进行内燃机的燃油计量。这种压电喷油器包括一个尤其是用一弹簧预加应力的压电陶瓷，这个压电陶瓷基本上象一个弹簧-质量系统。如果压电执行器的充电或放电按电流节拍进行，则在充电和放电时，产生大致阶梯形的电压变化。即使在压电执行器中保持不变的电荷时，压电执行器的压缩也导致电压减小，或膨胀导致电压增加。这就导致电压的上冲或下冲。总的来说，这意味着预应力的压电执行器的弹簧-质量系统的振荡产生电压上冲和下冲。特别是在充电或放电的过程中和其后的短时间内会出现这种情况。
此外，由于液压效应，燃油压力也作用到压电执行器上。由于放电过程结束时的喷油或由于喷油的结束，燃油引起压力波，这些压力波通过液压效应作用到压电执行器上并同样使之激发振荡和电压振荡。
在充电或放电过程结束后，电压振荡衰减。所以一般在放电前或充电前测量电压。由于在充电过程和测量时间点之间的小的时间间隔，在小的控制持续时间的情况下，电压振荡对测出的电压值的影响变得较大。电压振幅也随不断增加的蓄压管压力而增加。所以，根据本发明，在出现一定的值时，中断电压值的探测和/或电压值的传送。
本发明的优点通过在出现一定数值时中断了电压值的探测或传送，可明显提高电压探测的精确度和从中导出的值的精确度。这样就明显提高了压电执行器和喷油的精确度。从而明显改善内燃机的废气特性、噪音和运转平稳性。
本发明的有利的和优选的方案和改进可从各项从属权利要求中得知。
下面结合附图中所示的一些实施方案来说明本发明。
图1本发明实施过程的方块图；图2本发明方法的流程图。
图1表示本发明实施过程的主要元件。其中例如从先有技术已知的一个末级用100表示。该末级由一个控制器110和一个调节器120供给信号。此外，设置了一个电压探测器130，用以探测在压电执行器上的电压降。电压U通过一个逻辑电路140一方面到达调节器120另一方面到达监控器150。
控制器110向确定燃油测量开始和结束的末级100提供信号，这些信号由控制器110根据未示出的传感器信号和其他未示出的值例如驾驶员需要的力矩中算出。末级100根据喷油开始和结束算出压电执行器的充电或放电时间点。
电压按压电执行器要充电的电压进行调节。这种电压调节尤其用来控制特别是基于温度效应、老化和/或长时间变化所引起的缓慢变化。为此，规定电压的实际值U1与控制器110预先给定的额定值US进行比较，并把一个相应的调节量传送到末级100。根据本发明，电压探测器130探测该电压并通过一个逻辑电路140传送到调节器120或监控器150。监控器150通过分析该电压识别控制范围内或压电执行器范围内的误差。这就是说，探测出的电压被用来监控和/或形成一个控制参数。
根据本发明，逻辑电路140识别是否产生对电压控测造成困难的严重振荡。在图1所示实施例中，逻辑电路140阻断探测出的电压值用于继续分析的传送。根据本发明，逻辑电路140也可中止电压探测并在选出的运行状态中不进行电压测量。本发明的这个逻辑电路根据蓄压管压力和电压探测的时间点的间隔进行测量的开通或测出的电压值的使用并进行到充电过程和/或放电过程的结束。
本发明的过程步骤详细示于图2中。在第一步骤200中，测量蓄压管压力P。在步骤210中，校正测到的压力信号并确定校正的蓄压管压力PK。这种校正特别考虑了喷射开始和喷射结束时通过燃油的压力波。在下一个步骤220中，确定控制持续时间AD和充电时间LD。控制持续时间AD相当于充电过程开始和控制结束之间的时间。充电时间LD相当于充电开始和充电过程结束之间的间隔。
最好探测充电时间，即测量充电过程的结束和形成在控制器110和/或末级100中存在的充电开始的差。另一种办法是，也可用存在于控制器110和/或末级100中的预期充电时间。控制持续时间AD同样存在于控制器110和/或末级100中。
在下一个步骤230中，通过控制持续时间AD和充电持续时间LD之间形成的用A表示的电压探测的差来确定探测时间点与充电过程结束的间隔。
在下一个步骤240中，蓄压管压力和时间差A被引入一个特性曲线族和/或一个存储一个数值Y的表中，该数值最好假定为1或0。数值0最好表示电压测量中断，而数值1则表示电压测量开通。紧接着的询问单元250检验Y值是否为0值。如果是，则在步骤260中中断电压测量。如果不是，则在步骤270中开通电压测量。如果电压测量中断，则调节器120被一个控制器取代和/或调节量被冻结。这可例如通过存储并继续使用到目前为止的UI值来实现。另一种办法是，也可存储并继续使用调节器120的输出信号。
根据本发明，中断是根据燃油压力和/或根据一个表征充电过程和/或执行器充电过程结束的电压测量的时间点的间隔的参数来进行的。在一次中断时，最后那个没有中断的电压值被用来进行调节和/或控制，亦即该电压值没有冻结。此外，在一次中断时，可用中断前所用的最后那个调节量来进行调节。这就是说，在调节时，用来控制该调节元件的调节器的输出信号被冻结。
不用上述的参数，也可用其他的参数，例如开通可通过控制持续时间和充电时间的比例来进行，亦即进行比例计算。
此外，可只用执行器的控制持续时间AD和/或喷油器的供油持续时间。亦即计算充电过程的结束和放电过程的开始之间的间隔和/或燃油计量的开始和结束之间的间隔。这样，当控制持续时间AD和/或供油持续时间小于一个阈值时，则可中断电压测量和/或停止传送。该阈值最好与蓄压器压力有关。
另一种办法是，也可用控制持续时间AD、供油持续时间和/或控制时间和放电时间之间的比例代替该参数A。
权利要求
1.压电执行器的控制方法，其中，加到该压电执行器上的电压在一个预定的时间点进行探测，其特征为，在出现一定的数值时，电压探测和/或探测出的电压值的传送被中断。
2.按权利要求1的方法，其特征为，该电压值被用来监控和/或形成一个控制参数。
3.按权利要求1或2的方法，其特征为，根据燃油压力进行中断。
4.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，根据一个表征执行器充电过程和/或放电过程结束的电压测量的时间点的间隔的参数进行中断。
5.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，根据压电执行器的控制持续时间进行中断。
6.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，根据压电执行器的充电时间进行中断。
7.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，根据压电执行器的控制持续时间和充电时间之间的差进行中断。
8.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，根据一个由该压电执行器操作的调节元件的供油持续时间进行中断。
9.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，在中断时，用最后那个没有被中断的电压值来进行调节和/或监控。
10.按前述权利要求任一项的方法，其特征为，在中断时，用中断前最后用的那个调节值来进行控制。
11.一种压电执行器的控制装置，其中加到该压电执行器上的电压在一个预定的时间点进行探测，其特征为，设置了在出现一定数值的情况下中断电压探测和/或传送探测出的电压值的机构。
全文摘要
本发明涉及一种压电执行器的控制装置和方法。加到该压电执行器上的电压在一个预定的时间点进行探测。在出现一定值的情况下，中断电压探测和/或探测出的电压值的传送。
文档编号F02D41/20GK1630776SQ03803499
公开日2005年6月22日 申请日期2003年9月29日 优先权日2002年10月15日
发明者J·-J·吕格尔, U·舒尔茨, J·-H·巴斯 申请人:罗伯特-博希股份公司