基于阀的关闭点和打开点的知识对阀进行电致动的制作方法_3

文档序号:8323660阅读:来源:国知局
中的运动引起的改变造成螺线管处的特征电流曲线。这样导致致动电流的曲线中的特征段,其可以被检测到且基于其可以确定阀针完全机械打开的时间。此特征段可以以高精确度来测量,且具有喷射器的整个特征曲线范围的特征。用修正后的致动曲线通过喷射器致动可以提高对特征段的检测。对机械打开时间的知识允许确定喷射器的打开时间Topen,所述喷射器的打开时间Topen限定为喷射器电流的接通(增高阶段)与阀针的检测到的完全打开之间的时间差。
[0049]另外,可以以用于检测阀针的机械关闭时间的方法获取关闭时间。在此对关闭时间的检测主要基于与打开时间相同的物理效应。在线圈操作的喷射阀的情况下,磁力中的减小发生在喷射器电流切断之后。由于弹簧的预张紧和液压力,会存在加速磁体衔铁和阀针沿着阀座方向的合力。衔铁和阀针在就要碰撞阀座之前达到它们的最大速度。线圈芯和磁体衔铁之间的空气间隙随着此速度而增加。由于磁体衔铁的运动和相关联的空气间隙的增大,磁体衔铁的剩余磁化造成喷射器线圈中的电压感应。所发生的最大运动的感应电压以磁体针的最大速度并由此以阀针的机械关闭时间为特征。
[0050]对机械关闭时间的知识允许确定喷射器关闭时间Tclose,所述喷射器关闭时间Tclose限定为喷射器电流的切断与阀针的检测到的关闭之间的时间差。
[0051]应注意,为了执行所描述的方法,不一定要确定阀的打开过程或关闭过程的整个动态。为了优化阀制动,仅确定打开时间或关闭时间就足够了。由此,有利地降低了对发动机控制设备的计算力提出的要求。
[0052]还应注意,对于喷射阀随时间的致动,所描述的喷射时间与已知的喷射时间的不同之处在于,在所描述的喷射时间中将前一获得的关于阀的实际打开时间或关闭时间的知识考虑在内。
[0053]应注意,已经参照发明的不同主题描述了本发明的实施例。特别地,本发明的大量实施例用方法权利要求来描述,本发明的其他实施例用设备权利要求来描述。但是,对于阅读此申请的本领域的技术人员来说会立即清楚的是,除非另外明确指明,除了属于一个类型的发明主题的特征的结合之间,属于不同类型的发明主题的特征的任何其他期望的结合也是可能的。
[0054]在对目前优选实施例的以下示例性描述中可以发现本发明的进一步优势和特征。此申请的附图的个别图应认为仅仅是示意性的且不是按比例绘制的。
【附图说明】
[0055]在附图中:
图1示出了以图表图示的已知的直接喷射阀的特征曲线,在图表中所喷射的燃料量MFF被绘制为电致动的喷射时间Ti的函数,
图2示出了用于具有线圈驱动器的直接喷射阀的典型的电流致动曲线和相应的电压曲线,
图3示出了打开时间和关闭时间中的变化的作用,
图4示出了在校正关闭时间中的变化之后对于图3中的四个阀的积分后的燃料喷射量中的变化,
图5是用于确定致动时间的算法的不意图,
图6示出了在校正关闭时间和打开时间中的变化之后对于图3中的四个阀的积分后的燃料喷射量中的变化。
[0056]应注意,不同实施例的相同或至少在功能上与该实施例的相应特征或部件相同的特征和部件具有同样的附图标记。为了避免不必要的重复,基于前一所描述的实施例已经解释的特征和部件在后续将不再详细地解释。
【具体实施方式】
[0057]图3示出了打开时间和关闭时间中的变化的作用。特别地,图3示出了在喷射器的关闭时间(Tclose)和喷射器的打开时间(Topen)中发生的变化的作用。从未进行Ti校正的喷射速率曲线(ROI )301、302、303和304 (由实线表示)可以了解,不同的喷射器在关闭以及打开期间速率曲线变化显著。在此上下文中,所有的喷射阀都用相同的电流曲线来致动。另外,图3还图示了对于校正后的喷射时间和致动时间的喷射量曲线305、306和307,该喷射量曲线305、306和307已经在喷射器特定的基础上将喷射器的关闭行为考虑在内进行了校正。在此上下文中应注意,由于喷射器已经用作用于校正的参照,因此不再表现出由于方法导致的任何偏差,仅示出了三条校正后的曲线。特别地,从图3可以了解,虚线的电流曲线和电压曲线引起变化的明显改善的近似值和减小。喷射速率曲线(ROI)在喷射器的关闭期间基本上相等。
[0058]但是,喷射速率曲线中的现有的变化在喷射器打开之后显现出来。由于从喷射速率曲线在时间上的积分获得所喷射的燃料量,因此随后会出现实际喷射的燃料量与燃料量设定点值(MFF_SP)的相当大的偏差。
[0059]图4示出了在校正关闭时间中的变化之后对于图3中的四个阀的积分后的燃料喷射量中的变化。图4示出了针对有效喷射时间或致动时间Ti_eff (以ms计)绘制的积分后的喷射器特定和脉冲特定的喷射量(以mg计),其中Ti_eff是Ti和Tclose的函数。特别地,图4示出了喷射量的相等化结果,如果通过不同的关闭行为对变化进行校正,该相等化能够通过第一步实现。可以了解,即使在将喷射器关闭行为考虑在内对喷射时间校正之后,也会实现变化的减小,但是会留有喷射器特定的喷射量的明显偏差。特别地,图4示出了各种阀的各种喷射量的分散度,该分散度由双箭头410指不。
[0060]下文将更清晰地描述根据示例性实施例的方法。该方法基于这样的想法,即对于标称喷射器能够确定用于标称喷射器打开时间Topen_nom的以下关系。此关系可以例如借助特征图表存储在发动机控制器的存储器中。
Topen_nom = f(MFF_SP, FUP, Pcyl, Θ fuel),(I)
其中MFF_SP是设定点的燃料质量或燃料量设定点的值,FUP是燃料压力,?。0是缸中的压力,且θ?ικ1是所喷射的燃料的温度。
[0061]通过包括用所描述的方法确定的变量Topen和Tclose,执行电致动时间或致动持续时间Ti的以下变换:
Ti_eff = Ti + (Topen - Topen_nom) + Tclose,(2)
其中Topen是打开时间,Topen_nom是上文确定的标称打开时间,Tclose是关闭时间,且Ti_eff是有效致动时间。
[0062]如上文已经描述的,打开时间Topen限定为致动电流的接通直到喷射器针的最大偏转或阀的打开之间的时间差。关闭时间Tclose限定为致动电流的切断和阀的检测到的关闭之间的时间差。
[0063]例如,电致动持续时间Ti作为特征图表或作为一组特征图表存储在发动机控制器中。在喷射期间存在的缸内部压力和燃料温度用作另外的影响变量。
Ti = Π (MFF_SP, FUP, Pcyl, Θ fuel)(3)。
[0064]另外,现在还将介绍用于有效喷射时间Ti_eff_sup的设定点的特征图表。此关系基于喷射器的输出级和具有标称行为的喷射器通过实验确定。
Ti_eff_sp = f2 (MFF_SP, FUP, Pcyl, Θ fuel)(4)。
[0065]在以下的文字中,针对用于提高量精度的喷射阀的电致动描述了对优化的设定点值的确定。已确定的引导变量Ti_eff_sp用来对用于提高量精度的喷射阀的调节操作。
[0066]借助等式(4),针对标称喷射量MFF,确定相关联的有效喷射持续时间Ti_eff_sp。实际喷射量与标称量MFF_SP的偏差能够借助Ti_efT与标称值Ti_efT_Sp的偏差来检测。
[0067]针对已调节的操作获得图5中示意性图示的以下算法,所述算法为每个喷射器Nlnj单独地执行。在此可以认为在第N个喷射脉冲处开始:
步骤520:
在步骤520中,获取用于(A)致动持续时间TijP (B)标称有效喷射时间Ti_eff_spN的设定点值或设定点。
[0068](A)用于第N个喷射脉冲的致动持续时间Ti1^E此由以下等式(5)来获得:
T^N f I (.) + f adaptat1n (.) N-1(5)
在此采用下式
f! (.) = f\(MFF_SP,FUP, Pcyl, Θ fuel)(比较上文提到的等式(3))
以及
f adaptat1n C ) N-1 f adaptat1n (^FF—SPj FUP, PCylJ ^ fuel,^inj^ N-1
根据在此所图示的示例性实施例,在发动机控制器中在线地对适配特征图进行适配。该适配对于每个喷射器单独地进行。在新喷射系统(N=I)的情况下(在该新喷射系统中发动机控制器的非易失性存储器中还没有存储任何值),由于还没有认识到校正,因此不对喷射时间进行校正。这意味着fadaptatim具有零值。
[0069](B)用于第N个喷射脉冲的标称有效喷射时间Ti_eff_Spd^设定点值从上文提到的等式⑷获得:
Ti_eff_spN = f2(MFF_SP, FUP, Pcyl, 0fuel)N(6)。
[0070]步骤521:
在步骤521中,第N个喷射过程基于用于TijP Ti_eff_Spd^已确定的值在喷射器Xinj处执行。
[0071]步骤52
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