用于控制喷射阀的装置和方法与流程

在运行具有线圈驱动装置的燃料喷射器时，由于电的、磁的、机械的和液压的公差，导致各个喷射器的不同的时间上的打开/关闭特性和由此导致在相应的喷射量中的变化。

喷射器与喷射器之间的相对的喷射量差在变得越来越短的喷射时间情况下增大。至今为止这种量差是小的并且没有实际意义。但是在较小的喷射量和喷射时间的方向上的研发导致，不再能够不考虑该相对的量差的影响。

因此非常重要的是，单独地和精确地获知给定的燃料喷射器的固有特性，由此这些固有特性可以在控制燃料喷射器时被考虑。

本发明基于的任务是，确定用于燃料喷射器的相关的参数值，由此可以精确地控制燃料喷射器。

这个任务通过独立权利要求的内容解决。本发明的有利的实施方式在从属权利要求中描述。

按照本发明的第一方面，描述一种用于确定用于机动车的内燃机的燃料喷射器的参数值的方法，该燃料喷射器具有用于运动关闭元件的线圈驱动装置。描述的方法具有以下（步骤）：(a)实施多个测量，其中，每个测量具有：(al)确定针对测量特定的最大电流值，(a2)用电压脉冲加载燃料喷射器的线圈驱动装置，(a3)探测通过线圈驱动装置流动的电流的电流强度的时间曲线，(a4)如果探测的电流强度达到最大电流值，结束电压脉冲，和(a5)储存探测的电流强度的时间曲线，(b)确定多个差曲线，其中，每个差曲线基于用于两个前后相继的测量的探测的电流强度的被储存的时间曲线，和(c)基于多个差曲线确定用于燃料喷射器的参数值。

描述的方法基于的认识是，电流强度的时间曲线在燃料喷射器的打开过程期间(其中线圈驱动装置被用电压脉冲(升压电压)加载)与线圈驱动装置的电感相关。除了线圈驱动装置的改变的自感以外(由于非线性的铁磁的磁性材料的原因)，附加地，由于电枢运行产生一部分运动电感。这部分的运动电感以打开阶段的开始(电枢/阀针运动开始)而开始和在打开阶段的结束处(电枢/阀针运动结束)结束。如果现在这个喷射器以不同的电流分布运行，它们在其电流中在时间上具有类似的特性，那么在以该电流的数值的大小上的变化情况下该感应的影响和它的改变将特征性地改变。借助于描述的方法，可以不仅自动地而且手动地通过检测确定不同的信息，尤其是可以用于表征本燃料喷射器的参数值。

在本文献中“电压脉冲”尤其表示所谓的升压电压脉冲，其适合用于在短时间内打开燃料喷射器。

在本文献中“关闭元件”尤其表示燃料喷射器的一个可运动的元件，它可以被线圈驱动装置运动，以便打开和关闭燃料喷射器。

在用相应的电压脉冲加载之后，喷射器最好在喷射阶段期间被打开一段时间。

电流强度的时间曲线的探测最好不仅在用相应的电压脉冲加载期间(即在升压阶段期间)而且在其之后(即在喷射阶段和/或关闭阶段期间)被实施。

对于每个测量，特征性的是，该电压脉冲在这样的时间点被切断，此时电流强度达到确定的、针对测量特定的最大电流值(峰值电流)。换言之，对于每个测量，使用一个明确的最大电流值。

电压脉冲的切断导致，燃料喷射器转移到空转阶段，其中线圈驱动装置被施加较低的电压(例如接地，车载电网电压或其它的确定的电压)。

通过确定多个差曲线，其中，每个差曲线基于用于两个前后相继的测量的探测的电流强度的被储存的时间曲线，可以识别，是否在最大电流值(峰值电流)中的相应的差别对电流强度的时间曲线具有大的或宁可较小的影响。换言之，可以识别，峰值电流值的改变在控制燃料喷射器时将在何种程度上对电流强度的时间曲线具有实质性的影响(在该时间间隔的整个或部分上)。

通过评价和分析差曲线，可以确定不同的信息，其可以用于表征燃料喷射器。更具体地，可以在过激励情况下识别关于涡流特性，关于直至饱和的磁化特性和以外的特性的信息。

由此确定的信息和/或参数值现在实现对控制参数的精确的匹配，从而燃料喷射器如希望的那样运行。

按照本发明的一个实施例，多个测量中的每个测量此外具有：(a)探测关闭元件的运动的时间曲线和(b)储存探测的运动的时间曲线，其中，用于燃料喷射器的参数值的确定此外基于探测的运动的时间曲线。

关闭元件的运动可以例如借助于加速度传感器探测。

通过分析用于不同的最大电流值(或峰值电流值)的关闭元件的运动的时间曲线，可以例如识别，是否在电压脉冲结束之前或之后达到燃料喷射器的一个特征性的状态(例如打开阶段的结束)。由此可以例如确定用于控制燃料喷射器的最佳的峰值电流值。

按照本发明的另一个实施例，用于燃料喷射器的参数值的确定具有饱和电流值的确定，在该饱和电流值下燃料喷射器处于饱和中。

在该文献中“饱和”尤其表示一种状态，在该状态下线圈电流的进一步增大不伴随地引起燃料喷射器的运动元件的相应的继续运动。

饱和电流值可以通过分析差曲线，尤其是通过比较差曲线获得。如果两个或更多个前后相继的差曲线非常相似地变化，这是燃料喷射器在相应的峰值电流值下处于饱和中的一个征兆。

按照本发明的另一个实施例，针对测量特定的最大电流值的确定这样地进行，即用于随后的测量的针对测量特定的最大电流值在与直接在前面的测量的针对测量特定的最大电流值相比较下被用一个预先确定的值增大。

换言之，对于每个测量，针对测量特定的最大电流值被逐步地增大。

预先确定的值，用该值逐步地增大针对测量特定的最大电流，为例如0.1A至1A，例如0.25A至0.75A，例如约0.5A。针对测量特定的最大电流值对于第一个测量例如可以是5A和对于最后一个测量例如是15A。

按照本发明的另一个实施例，该方法此外具有：产生探测的电流强度的时间曲线，探测的运动的时间曲线和多个差曲线的图示（图形），其中，图示如此地设置，即在每个测量中的时间点，在该时间点处电压脉冲已经被结束，构成一个参照点。

换言之，电流强度和运动的时间曲线以及差曲线作为时间的函数被如此地示出，即对应于该时间点的值，在该时间点处电压脉冲在相应的测量中已经被结束，上下重叠地(即对于在时间轴上的一个确定的值(例如t=0))示出。

各单个的曲线可以例如彩色地标示，由此方便将不同的曲线分配给峰值电流的不同的值。

这种图示允许专业人员识别关于燃料喷射器的特性的许多信息。除了上面解释的燃料喷射器的饱和以外，专业人员此外可以识别在过激励情况下的涡流特性和燃料喷射器的特性。此外专业人员可以在传导性和磁滞曲线方面预测使用的磁性材料，和识别电枢位置的特征点。

由此可以在最佳的电流分布和液压特性方面进行协调。事件时间点(打开/关闭过程的开始/结束)可以被与压力相关地置于在为了检测需要的/可利用的电流范围中。这种协调由此也规定一种硬件优化/成本优化的电流调节器。

通过掌握事件时间点可以通过匹配通电流的持续时间更精确地调整喷射量。

如果例如确定，打开过程的开始在时间上被移动，那么用以加载线圈驱动装置的电压脉冲的开始时间可以相应地被移动。

如果例如确定，打开过程的结束在时间上被移动，那么喷射持续时间可以被匹配，以便保证，规定的燃料量被喷射。

换言之，电压脉冲的持续时间在延迟地打开燃料喷射器的情况下可以被延长，以便避免过少的燃料被喷射。以类似的方式，电压脉冲的持续时间在过早地打开燃料喷射器的情况下可以被缩短，以便避免过多的燃料被喷射。

上面提及的修正可以有利地以针对单个脉冲的方式实施，也就是说针对每个单独的打开过程。

修正或时间移动此外可以考虑物理的系统参数，例如燃料温度，与前一个喷射过程的间隔等等。这可以例如通过使用相应的预控制特征线或特征曲线簇或模型来实现。

按照本发明的第二方面，描述一种用于确定用于机动车内燃机的燃料喷射器的参数值的装置，该燃料喷射器具有用于运动关闭元件的线圈驱动装置。描述的装置具有以下的特征:(a)用于用电压脉冲加载燃料喷射器的线圈驱动装置的加载单元，(b)用于探测通过线圈驱动装置流动的电流的电流强度的时间曲线和/或关闭元件的运动的时间曲线的探测单元，(c)用于储存探测的时间曲线的存储单元，(d)用于基于探测的电流强度的被储存的时间曲线确定多个差曲线的确定单元，和(e)控制单元，其被配置用于实施按照第一方面或上面描述的实施方式之一所述的方法。

描述的装置基本上基于在上面结合第一方面描述的相同的构思。

描述的装置由此是一种按照第一方面的方法的硬件实施。

加载单元和探测单元由此可以借助于通常的由发动机控制器的领域中已知的发电机和电流测量装置实现。以类似的方式，存储单元，确定单元和控制单元可以借助于发动机控制器的通常的存储和处理单元(微处理器)实现。

该装置实现简单、精确和成本有利地确定用于燃料喷射器的特征性的参数值，尤其是确定用于控制燃料喷射器的合适的电流分布。

按照本发明的第三方面，描述一种用于机动车的发动机控制器。描述的发动机控制器被设置用于实施按照第一方面或上述实施例之一所述的方法。

该发动机控制器实现，借助于简单的和成本有利的机构，确定和考虑各个燃料喷射器的特征参数。

按照本发明的第四方面，（描述）一种用于确定用于机动车内燃机的燃料喷射器的参数值的计算机程序，该燃料喷射器具有用于运动关闭元件的线圈驱动装置。描述的计算机程序被设置用于实施按照第一方面或上述实施例之一所述的方法，如果它被一个处理器或μ-控制器执行的话。

在这个文献的有意义上，这种计算机程序的命名与程序元件，计算机程序产品和/或含有用于控制计算机系统的指令的、计算机可读的介质的用语具有相同的意义，以便以合适的方式协调一种系统或一种方法的工作方式，以实现与按照本发明的方法相关联的作用。

计算机程序可以实施成计算机可读的、采用任何合适的程序语言例如汇编程序，JAVA，C++等等的指令编码。计算机程序可以被储存在计算机可读的存储介质(CD-ROM，DVD，蓝光光盘，可移动磁盘驱动器，非永久性存储器或非易失性存储器，嵌入式存储器/处理器等等)上。指令编码可以将计算机或其它的可编程设备如尤其是用于机动车的发动机的控制器这样地编程，即希望的功能被执行。此外计算机程序可以在网络中例如互联网中提供，在需要时使用者可以从其中下载。

本发明可以不仅借助于计算机程序，即软件，而且可以借助于一个或多个专门的电路，即以硬件或任意地混合的形式，即借助于软件部件和硬件部件，实现。

在此指出，本发明的实施方式根据不同的发明主题做了描述。尤其地，本发明的一些实施方式借助于方法权利要求和本发明的另一些实施方式借助于装置权利要求做了描述。但是专业人员在阅读这个申请的情况下会马上明白，只要没有明确地另外地说明，除了属于本发明主题的一个类型的特征的组合以外，附加地，也可以实现属于本发明主题的不同的类型的特征的任意的组合。

本发明的其它的优点由对优选实施方式的以下示例性的描述中得到。

在此指出，以下描述的实施方式仅仅是本发明的可能的变型实施方式的一种有限的选择。

惟一的图示出在结合本发明的实施例下按照本发明产生的、作为时间的函数的、用于燃料喷射器的相应的电流曲线、运动曲线和电流差曲线的图示。

该图示出按照一个实施例的、作为时间的函数的、用于燃料喷射器的电流曲线序列110，电流差曲线序列120和运动曲线序列130。

在电流曲线序列110中的每个曲线示出在用65V(升压电压)的电压脉冲加载燃料喷射器时直到达到在约6A和约15A之间的一个确定的(针对测量特定的)电流强度(最大电流值)的电流曲线。换言之，在电流曲线序列110中的每个曲线对应于多个测量中的正好一个。作为用于该曲线的参照点，使用达到针对测量特定的最大电流值的时间点。这个时间点作为t=0示出。由此下部的曲线112示出用于第一测量的电流曲线，其中，针对测量特定的最大电流值为约6A。刚刚高出曲线112的曲线示出用于第二测量的电流曲线，其中，针对测量特定的最大电流值以0.5A高出等等。上部的曲线114示出用于最后的测量的电流曲线，其中，针对测量特定的最大电流值为约15A。

在电流差曲线序列120中的每个曲线示出在在电流曲线序列110中的两个相邻的电流曲线之间的计算的差。换言之，在序列120中的每个曲线示出在两个前后相继的测量中的探测的电流曲线之间的差，其中，电流曲线(如上所述)与在时间点上的开始点是同步的，在该时间点，相应的针对测量特定的最大电流值被达到。曲线122示出例如在电流曲线序列110中的在两个最下面的曲线之间的差，即在从下面的第二曲线和下部的曲线112之间。以类似的方式，曲线124示出在电流曲线序列110中的两个最上部的曲线之间的差，即在上部的曲线114和正好在该曲线下面延伸的曲线之间。

在运动曲线序列130中的每个曲线示出在结合其中一个测量下的加速度传感器的初始电压的时间曲线。加速度传感器如此地布置在燃料喷射器中，即它探测可以相关的部件，例如线圈电枢或喷射器阀针，的运动。在序列130中的每个曲线由此对应于序列110的一个线圈电流曲线。运动曲线132由此对应于第一测量，即线圈电流曲线112，和运动曲线134对应于最后的测量，即线圈电流曲线114。

在图中示出的曲线序列110，120，130可以不仅自动化地而且手动地评价。

尤其地，借助于处理器的自动化的评价可以用于确定用于驱动燃料喷射器的合适的峰值电流(最大电流值)。这可以一方面通过分析曲线序列120和另一方面通过分析曲线序列130实现。例如对在曲线序列120中的相邻的差曲线的比较可以给出预测，是否燃料喷射器被在饱和中运行。如果差曲线相对恒定地和相互重叠地延伸，那么由此可以推断，燃料喷射器处于饱和（状态）中。由于这不仅与时间而且与能量的浪费相关联，因此峰值电流应该如此地选择，即在该峰值电流下这不是这种情况。此外例如可以确定，是否燃料喷射器的打开相对于电流分布符合目的地进行。如通过箭头135示出的，运动曲线134在t=0之前具有一个最大值，这进一步表明，电流曲线114使燃料喷射器在饱和中运行。处理器寻找曲线序列130中的那个曲线，该曲线具有它的尽可能靠近t=0的最大值，以便识别用于运行燃料喷射器的合适的峰值电流。精确度可以可能地通过内插法被进一步提高。

通过使用者的手动的评价可以通过在屏幕上研究三个曲线序列110，120，130实施。该图示可以有利地彩色地实施，例如通过使在三个曲线序列110，120，130中的曲线，其对应于确定的最大电流值，也具有相同的颜色。该图示允许具有专业知识的使用者获取许多的关于燃料喷射器的特性的信息。除了上面解释的燃料喷射器的饱和以外，使用者此外可以识别在过激励情况下的涡流特性和燃料喷射器的（响应）特性。此外使用者可以在传导性和磁滞曲线方面预测使用的磁性材料，和识别电枢位置的特征点。由此可以实现在最佳的电流分布和液压特性方面的协调。事件时间点(打开/关闭过程的开始/结束)可以与压力相关地设置在用于检测所需要的/可利用的电流范围中。这种协调由此也规定一种硬件优化的/和成本优化的电流调节器。最后，通过掌握事件时间点，可以通过匹配通电流的持续时间更精确地调整喷射量。

附图标记表

110电流曲线

112电流曲线

114电流曲线

120电流差曲线

122电流差曲线

124电流差曲线

130运动曲线

132运动曲线

134运动曲线

135箭头。