控制喷射器的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及控制燃烧发动机的喷射器的方法和相应的装置。
【背景技术】
[0002]喷射器被广泛使用，尤其用于内部燃烧发动机，其中喷射器可以被布置以将流体定量给送到内部燃烧发动机的进气歧管，或直接定量给送到内部燃烧发动机的汽缸的燃烧室。
[0003]因为与气体排放物相关的法律限制，控制喷入发动机燃烧室的燃料量是重要的。因此，重要的是使得喷入发动机室的燃料的分散尽可能低。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提出一种控制喷射器的方法和相应的装置，由此能实现非常精确的喷射体积。
[0005]该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。
[0006]用于控制燃烧发动机的喷射器的方法和相应装置被提出。
[0007]喷射器具体是一种流体喷射器，优选燃料喷射器。它具有中心纵轴线。它包括具有喷射阀腔的喷射阀壳体、被接收在喷射阀腔中且关于喷射阀壳体轴向可移动的阀针、阀座，处于关闭位置时阀针倚靠在阀座上，且对于打开位置，阀针被从阀座抬起。具体地，阀针沿纵向从关闭位置被远离阀座位移，从而分散来自喷射器的流体。优选地，喷射器包括用于使阀针远离关闭位置位移的致动器组件。致动器组件可以是压电致动器组件或电磁致动器组件。
[0008]喷射器还包括弹簧元件，其被设计和布置以在阀针上施加预加载力，该预加载力用于迫使阀针处于关闭位置。具体地，弹簧元件可操作以偏压阀针一一尤其是阀针的密封元件，该密封元件被配置以在关闭位置时接触阀座，并在阀针远离关闭位置沿纵向朝阀座位移时与阀座隔开。
[0009]校准值被提供，它代表预加载力。校准值例如是预加载力的值。代表预加载力的其他校准值也是可设想的，例如弹簧元件的弹簧座的轴向位置。
[0010]根据在一次喷射事件中将要被喷射的流体体积(下面也简称为“喷射体积”)，提供基础量。换句话说，基础量被提供以预定喷射体积，从而使不同的基础量对应于不同的喷射体积。
[0011]在一个实施例中，基础量是流体体积。在另一个实施例中，基础量是对应于喷射体积的燃料质量。在又一个实施例中，基础量是与阀针应当处于打开位置以定量给送流体相关的基础打开时长。基础打开时长也可被称为基础脉宽。基础打开时长例如可从表格获得，或者通过函数计算得到。表格或函数分别尤其针对具体的喷射器类型固定，且不考虑特定喷射器的校准值。
[0012]根据校准值和基础量，例如流体体积或基础打开时长，确定设定点打开时长。设定点打开时长也可被称为特定喷射器的脉宽。
[0013]喷射器的阀针被控制处于与设定点打开时长相关的打开位置。具体地，致动器组件被具有特定喷射器脉宽的电流信号或电压信号通电，以分散流体体积。
[0014]在上下文中，预加载力是由弹簧元件施加在处于阀针关闭位置的阀针上的力。弹簧元件通过预加载力迫使阀针处于处于关闭位置。弹簧元件尤其可操作以在致动器组件未被通电时通过预加载力保持阀针处于关闭位置。例如，当没有其他力(比如致动器力或流体压力的力)作用在阀针上时，预加载力具有使阀针处于关闭位置的效果。
[0015]预加载力例如在喷射器的制造过程期间被调节。喷射器例如针对给定设定点中的给定喷射体积在给定流体压力下在给定喷射器打开时长内被调节。具体地，调节喷射器可包括在预定打开时长内以预定流体压力操作喷射器，且改变预加载力直到喷射器分散预定的流体体积。
[0016]在阀针的关闭位置，阀针例如密封地倚靠在阀座上，由此防止流体流过至少一个喷射喷嘴。在打开位置，阀针能使流体流过喷射喷嘴，例如通过流体出口部。
[0017]因为喷射器的预加载力通常针对给定点被调节，尤其是针对每次喷射事件相对大的流体体积和/或打开时长，从一个喷射器到另一个喷射器的喷射体积的分散对于分别在流体体积或打开时长的另一个设置点下的喷射器的操作来说能够是高的。通过根据预加载力调整打开时长，从而使喷射器不必在基础打开时长(其独立于特定喷射器校准值)期间被操作，而是针对特定喷射器设定点打开时长(其考虑了特定喷射器校准值)操作，喷射体积的分散能够被降低，非常精确的喷射体积能够被实现。具体地，特定喷射器预加载的喷射体积的依赖性特别小。
[0018]根据一个实施例，设定点打开时长以这样的方式被确定，即如果基础量小于预定值，则设定点打开时长越长，预加载力越高。预定值优选地是在喷射器制造期间喷射器相对于预加载力已经被调节的基础量的值。
[0019]例如，设定点打开时长以这样的方式被确定，即如果基础打开时长短于相对于预加载力调节喷射器所占的调节打开时长，则设定点打开时长越短，由校准值表示的预加载力越高。换句话说，设定点打开时长可以通过从基础打开时长中减去脉宽偏差值来确定，脉宽偏差值具体地与预加载力成正比。脉宽偏差值具体地可以在基础打开时长短于调节打开时长时仅被考虑。
[0020]因此，从一个喷射器到另一个喷射器的喷射体积的非常低的分散能够在喷射器的短的打开时长内被实现，尤其是因为对于短于调节喷射器所占的打开时长的打开时长而言，喷射体积的分散可以非常高。
[0021]根据另一个实施例，通过为喷射器编码提供校准值。基础量的预定值，例如调节打开时长，也可以被包含在喷射器的编码中。例如，所述编码能够在燃烧发动机的制造期间被引入控制单元。根据另一个实施例，所述编码是条形码，例如直线条形码或二维条形码比如QR码。因此，所述编码能被容易地读取。
[0022]在一个实施例中，所述方法包括:除所述喷射器之外还控制另一喷射器，针对所述喷射器和另一喷射器提供相同的基础量一一例如相同的基础打开时长，针对所述喷射器提供所述校准值以及针对另一喷射器提供另一校准值。所述校准值代表所述喷射器的预加载力，而另一校准值代表另一喷射器的预加载力。
[0023]在该实施例中，所述方法还包括:根据所述校准值和基础量确定针对所述喷射器的所述设定点打开时长，以及根据另一校准值和所述基础量确定针对另一喷射器的另一设定点打开时长。对于分散相同的喷射体积而言，除非所述喷射器和另一喷射器的预加载力相同，否则所述设定点打开时长特别地不同于另一设定点打开时长，至少在所述基础打开时长短于所述调节打开时长时。
[0024]通过为所述喷射器的致动器组件通电所述设定点时长，来操作所述喷射器，以便分散喷射体积，并且通过为所述另一喷射器的致动器组件通电所述另一设定点时长，来操作所述另一喷射器，以便分散喷射体积。
[0025]通过这种方式，被喷入各个汽缸的燃料量的差别可以非常小。因此，使得在一个汽缸中具有无意的贫空气/燃料混合物(其会导致糟糕的发动机性能)或无意的富空气/燃料混合物(其会导致高气体排放)的风险非常小。
【附图说明】
[0026]本发明的示例性实施例在下面借助附图被描述。这些附图如下:
[0027]图1为喷射器的纵向截面图，
[0028]图2为控制喷射器的方法的流程图，
[0029]图3为具有不同预加载力的喷射器的不同打开时长下的喷射体积的图表，
[0030]图4为预加载力对喷射体积的图表，
[0031]图5为打开时长的示例性调整，
[0032]图6为具有调整后的打开时长的图3的喷射器的喷射体积。
【具体实施方式】
[0033]图1示出了尤其适合给内部燃烧发动机定量给送燃料的喷射器I。喷射器I包括中心纵轴线LA和具有喷射阀腔CA的喷射阀壳体HO。喷射阀腔CA收纳有在喷射阀腔CA内轴向可移动的阀针VN。喷射器I还包括阀座VS，阀针VN在关闭位置时倚靠在阀座上，且对于打开位置，阀针VN从阀座抬起。喷射器I还包括被设计和布置以在阀针VN上施加预加载力PF的弹簧元件SE，其用于迫使阀针VN处于关闭位置。喷射器I还包括入口管IT，校准管CO被布置在其中。校准管⑶形成弹簧元件SE的座。在喷射器I的制造期间，校准管⑶能相对入口管IT轴向地移动，从而按所需的方式调节预加载力PF。在喷射器I的操作期间，校准管CO相对于入口管IT和阀壳体HO被固定位置，例如由于与入口管IT、阀壳体HO或喷射器I的其他组成部件的摩擦配合，所述其他组成部件分别相对于入口管IT和阀壳体HO固定位置。因此，弹簧元件SE在喷射器I的阀针VN上施加预加载力PF。
[OO34 ]因此，预加载力PF是弹簧元件SE在阀针VN处于关闭位置时所施加的力。例如，预加载力PF被调节，从而使喷射器I在给定的设定点以给定的流体压力在给定的喷射器I的打开时长内产生给定的喷射体积。例如，喷射器I在0.6ms的调节打开时长和200巴的给定燃料压力处被调节，从而分散对应于6mg汽油的燃料量。
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