用于使喷射阀运行的方法和控制仪的制作方法

专利名称：用于使喷射阀运行的方法和控制仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使喷射阀，尤其是汽车内燃机的燃料喷射阀运行的方法，其
中喷射阀的一个部件，尤其是阀针布置成可以相对于喷射阀的其它部件运动，并且优选至 少部分地借助于一个致动器可以被驱动。 发明还涉及这样型式的喷射阀的一种控制仪。

发明内容
本发明的任务是如此来改进开头所述类型的一种方法和一种控制仪，即尤其是即 使当例如象温度、燃料压力以及出现磨损现象等运行参数发生变化时，也可以实现喷射阀 的精密运行。 在开头所述类型的方法中此任务按照本发明如下来解决借助于一种固体声传感 器来检测固体声信号，并将固体声信号进行评定，以便推断出可活动布置的部件的运行状 态。 按照本发明的对固体声信号的评定根据专利申请者的试验情况可以特别精确地 推断出喷射阀的单个部件的运行特性或者说状态。传统的方法例如规定分析喷射阀的触发 参量(触发电流、电压)，相比这传统方法来说尤其是可以确定喷射阀的一个或多个可运 动部件，例如象阀针，何时碰在一个限定其行程的挡块上。这就是说，应用按本发明的方法 也可以有利地得到有关喷射阀的内部部件的状态变化的信息。 按照本发明的一种有利的实施形式，如果在喷射阀的运行循环中在一个可以预先 规定的检测时间范围里检测物体声信号，其范围取决于致动器的至少一个触发参量来选 择，那么就给定了对固体声信号的简化的评定。因为通常来说，喷射阀或者其可运动布置 的部件的这样的运行状态或者说状态变化是特别有意义的，其由于对致动器的触发而出现 的，因此可以将固体声信号的这按照本发明待评定的时间范围特别有利地取决于通常已知 的触发参量限制于有意义的时间范围里。 按照本发明的方法备选或补充地，也允许对以下固体声信号进行评定，这些信号 并不直接由于触发了致动器而产生，而是例如通过一种位于喷射阀中的流体的或者其它产 生固体声的过程的压力关系的变化。在这种情况下可以相应地选择按照本发明所考察的检 测时间范围。此外考虑到对固体声信号的持久检测和评定，从而当出现固体声信号的有意 义范围时，例如才可以后补地确定一个要详细研究的范围。 按照本发明的运行方法的另一种很有利的实施形式规定这样来选择检测时间范 围，从而使它包括一个估计出的碰撞时刻，在此时刻可活动地布置的部件碰撞在喷射阀的 另一个部件上，尤其是一个阀座上和/或一个行程挡块上。估计的碰撞时刻可以在了解到 喷射阀的机械或者说液压的配置时，例如借助于一种相应的模型来求出。在估计的碰撞时 刻周围的检测时间范围也还可以有利地包含有公差范围，这些公差范围在估计出现产生固 体声的事件的时刻时，考虑了受到限制的精度。 固体声信号按照本发明可以特别有利地如下进行评定，即求出可活动布置的部件在喷射阀的另一个部件上，例如阀针在阀座上的实际碰撞时刻。因而尤其可以确定喷射阀 的事实上液压开启或关闭的时间位置，这有时可能与触发信号的相应的状态变化偏差很 大。 与此备选或补充地，可以进一步监测产生标志着喷射阀运行特性的固体声的事 件，例如阀针从其座上抬起或者磁衔铁碰撞在一个配设给它的行程挡块上。
按照本发明的运行方法原则上可以应用于各种喷射阀，其至少具有一个可活动部 件并因此能够产生按照本发明可以进行评定的固体声信号。按照本发明的运行方法尤其是 可以采用高压喷射阀来有利地加以应用，在这些阀中阀针通过一个电磁致动器驱动。同样 也可以考虑将按照本发明的运行方法使用于具有压电的或者流体驱动的阀针的喷射阀。
作为本发明任务的另一个解决办案提出了一种按权利要求19所述的控制仪。
发明的其它有利的设计方案见从属权利要求的说明。 发明的其它特征、应用可能性和优点在发明实施例的以下说明中作了介绍，这些 实施例表示于附图中。所有叙述的或者表示出的本身特征或者任意组合的特征就构成了发 明的主旨，这与权利要求书中的汇总或者其追溯关系无关，以及与其在说明或者在附图中 的叙述或图示无关。


附图所示为 图1 :一个汽车内燃发动机气缸的局部横断面简略图； 图2 :图1所示内燃发动机的一个喷射阀的局部横断面简略图； 图3 :按本发明方法的一种实施形式的简化流程图； 图4 :按本发明方法的另一种实施形式的简化流程图； 图5 :在对固体声信息进行按本发明的评定时所得参量的变化图，横座标为喷射 阀的触发参数； 图6a，6b，6c :分别表示对于喷射阀的触发参数为不同数值的按照本发明所检测 到的固体声信号； 图7 :按本发明方法的另一种实施形式的简化流程图。
具体实施例方式
内燃发动机在图1中整体标记为10。它包括有多个气缸，其中在图1中只表示了 一个标记为12的气缸。气缸12布置于一个发动机组14里，并包括有一个被活塞18限制 住的燃烧室16。通过活塞18使曲轴20旋转，其转速和位置由一个曲轴传感器22来检测。
吸入空气经过一个吸气通道24和一个进气阀26进入燃烧室16。燃烧废气通过一 个排气阀28进入一个排气通道30。燃料44直接通过喷射阀100喷入燃烧室16里。 一种 例如设计成蓄压管的燃料蓄压器34通过一条未详细示出的压力管路与喷射阀100连接。
内燃发动机10及尤其也是喷射阀100的运行由控制仪46来控制和调节。控制仪 46例如由曲轴传感器22以及由固体声传感器48得到信号，这传感器与发动机组14连接。 控制仪46具有一个电子存储元件(未示出)，其中存储了 一个计算机程序，该程序设计用于 实施以下详细说明的，按照本发明的方法。
图2表示了在图1中所示的喷射阀100的细部图。喷射阀100具有一个电磁致动 器用来驱动一个阀针110，致动器如由图2可见，由一个电磁线圈102和一个与这电磁线圈 102共同作用的磁衔铁104构成。磁衔铁104以专业人士已知的方式与阀针110连接，以便 使这阀针从其在图2中所示的闭合位置，在喷射孔108部位里克服阀门弹簧106的弹簧力 移动出去，从而使燃料44可以喷入燃烧室16里(图1)。 为了实现燃料喷射，喷射阀100的电磁线圈102以公知的方式用触发信号优选由 触发电流加载。电流流过的电磁线圈102将磁力施加到磁衔铁104上并使其在图2中向上 运动。在该运动时磁衔铁104驱动阀针IIO将其克服阀弹簧106的弹簧力从关闭位置提起， 从而燃料可通过喷射孔108喷入。 在电流加载之后就不再有磁力作用于磁衔铁104上，并且通过阀弹簧106使磁衔 铁与阀针110 —起在图2中向下运动，从而使阀针110最终又占有了其在图2中所示出的 闭合位置并结束了燃料的喷入。 按照本发明规定了 借助于固体声传感器48(图1)来检测固体声信号S，该信号 从喷射阀100出发。取决于按照本发明所检测的固体声信号S进行评定，以便推断出喷射 阀100的运行状态，尤其是其阀针118和/或磁衔铁104的运行状态。
图3表示了按本发明的方法的第一种实施形式的一个简化流程图。在方法的第一 步200中借助于固体声传感器48检测固体声信号S。在以下的方法步骤210中对检测到的 固体声信号S进行评定，以便推断出喷射阀100的运行状态。 取决于按照本发明在步骤210中所得到的有关喷射阀100的运行状态的认识，可 以有利地在另一个方法步骤220中生成或修改喷射阀100的触发参数。这里可以有利地使 触发参数，例如象喷射阀100的电磁线圈102 (图2)的触发电流，匹配于喷射阀100的实际 运行状态，从而可以实现尽可能精确的燃料喷入。 根据一种有利的实施形式，按本发明的在步骤210中的评定可以包含对固体声信 号S的滤波(图1)，其中尤其是考虑用一种带通滤波。因而可以有利地选择那些包含在固 体声信号S里特别有意义的，用于按照本发明的评定的信号部分。在合适地选择所应用的 带通滤波器的中心频率和极限频率时因此就可以有利地使固体声信号S的如下这些频率 部分不进行按照本发明的评定，这些频率部分例如是由并非喷射阀100的其它部件引起并 对于按本发明的评定来说被看作为干扰量。 备选于带通滤波也可以优选地进行固体声信号S的高通滤波。
在按照本发明的评定210中，在带通滤波之后例如可以将滤波的固体声信号与一 个可预先规定的阀值进行比较。如果带通滤波的固体声信号超过了可预先规定的阈值，那 么按照本发明就可以推断出喷射阀100的一个可活动的部件碰到了喷射阀100的另一个 部件上，因而产生了一种具有对应大小振幅的固体声信号S。 在图2所示的喷射阀100中，在对固体声信号S按照本发明进行评定时，可以特别
可靠地得知以下运行状态，在这些状态时产生了可评定的固体声信号 a)阀针110碰到在喷射孔108部位里的一个阀座上， b)磁衔铁104碰到一个在图2中下面的挡块(未示出)， c)磁衔铁104碰到一个在图2中在电磁线圈102范围里的上部挡块， d)通过磁衔铁104将阀针110带动。
在每种上面所述的事件或运行状态时，产生一种借助于按照本发明的方法可以进 行评定的，特殊信号形式的固体声信号S，这就是说尤其具有带有特征性的频率和振幅。
按照本发明的原理也可以被应于其它型式的喷射阀，例如具有一个电磁驱动的伺 服阀的喷射阀。此外按照本发明的原理也可以转用于这样一些喷射阀，在这些喷射阀中，喷 射阀的一个可活动部件通过一种压电致动器来驱动。 对上面所述的带通滤波来说备选或者补充地，可以将检测到的固体声信号S整流 并在一个可以预定的时间间隔上积分，因而得到一个固体声信号S的信号能量的程度。
也可以在进行积分之前，可进行固体声信号S的单个扫描值的平方，来代替整流， 后者在数学上相当于总值形成。 也可以备选或补充地对固体声信号S的一个功率密度谱的一个或几个谱部分进
行分析，尤其是在进行阈值的对比的情况下。固体声信号S的功率密度谱可以以本身已知
的方式，例如借助于快速付里叶变换(FFT)或离散的付里叶变换(DFT)来得到。 借助于上面所述的评定方法所得到的，由固体声信号S中导出的参量可以被检查
其是否超出相应的阈值，以便由此例如推断出上面所述的产生固体声的事件a) ， b) ， c) ， d)之一。 在按照本发明进行评定210(图3)期间所应用的阈值例如可以设计成是可以使用 的(即plizierbar)，或者也可以进行动态的修正。这里尤其是考虑了 取决于固体声信号 S的一种或几种前面所述的按本发明的评定210改变已有的阈值。按照本发明的方法例如 可以通过喷射阀100的许多相同型式的工作循环来实施，而且适合的阈值可以自我学习地 直接由这里所得到的固体声信号S或者说由此所导出的参量得到。 固体声信号S的相比于干扰信号来说特别强有力的评定按照另一种发明的方案 如下来实现将待评定的固体声信号S和/或由此导出的信号标准化成一个参照信号。用 作为参照信号的例如可以是一种经过一个可比较的时间间隔而检测到的固体声信号S，此 信号在喷射阀100的一种运行阶段中求得，此时不会有通过可活动部件104，110所产生的 固体声事件。按照本发明所考察的参照信号因此仅包含有那些通过在喷射阀100里和尤其 是内燃发动机10里的其它过程所产生的固体声信号部分，它们按照本发明不要进行评定。
应该检测固体声信号S的检测时间范围按照本发明有利地取决于喷射阀100的至 少一个触发参量来选择。尤其是为了精确地限制住检测时间范围可以对电磁线圈102的触 发电流进行评定。检测时间范围按照本发明有利地如此来选择，从而它包含有至少一个估 计的碰撞时刻，在此时刻这可活动布置的部件104， 110碰撞到喷射阀100的另一个部件上， 尤其是阀座或者行程挡块上。 按照本发明的运行方法的另一种很有利的方案可以在步骤210里也进行所检测 的固体声信号S与一个参照信号进行相关，这参照信号例如在一个参考系统上求出并且已 经非易失地存储在控制仪46的一个存储器里了。 相关以本身就已知的方式进行，从而寻找在参照信号和已检测到的固体声信号S 之间随时间的错移，在此时间错移时相关结果为最大。这种时间错移相应于在所考察喷射 阀100的可活动部件的一个实际碰撞时刻与参照系统的碰撞时刻之间的随时间的错移。
按照本发明的运行方法的另一个很有利的实施形式以下则根据图4所示的流程 图进行说明。这种方法的方案规定对致动器102， 104的进行多次测试触发，在这些测试触发中给致动器102，104分别加上不同的触发信号，其中得到多个分别与不同的测试触发相 对应的固体声信号，而且由所述多个固体声信号推断出喷射阀100的，尤其是它的可活动 布置的部件104， 110的运行状态。 这就是说，与根据图3所示的流程图所述的方法方案不同，按图4所示的方法方 案规定了对这样的固体声信号S的一种评定，这些固体声信号在为此专门实施的对致动器 102， 104进行单独的测试触发的情况下而得到，而且并不是如同在喷射阀100通常运行时 所出现的这样的固体信号S。 由图2所示的喷射阀类型出发又将触发电流看作为触发信号。在一种特别有利的 本发明方案中为了进行多次测试触发分别对触发持续时间进行修改。这就是说，每个按照 本发明的测试触发都用一个配属于它的触发持续时间来实施，这与其它的测试触发持续的 触发持续时间是不同的。 在图4所示的方法的第一个步骤300中，首先为触发持续时间规定了一个起动值， 在此尤其是一个最小值，并接着用触发持续时间的最小值实施第一次测试触发。
在接下来的步骤310中，检测在第一次测试触发期间所产生的固体声信号。
为了对检测的固体声信号进行评定，在方法步骤320中按以前已经说明过的方法 求出一个表示出所检测的固体声信号的能量特征的参量，例如通过对固体声信号的单个扫 描值的平方并接着积分。这就是说，在实施按照本发明的运行方法的步骤320之后存在有 一个表示出所检测的固体声信号的能量特征的参量。 这种参量在这里代表了一种固体声干扰信号能量，因为对于按本发明的方法的第 一步骤300来说选择了一种最小的触发持续时间，这个时间可靠地不会在通过致动器102， 104驱动时引起阀针110(图2)的运动。最小的触发持续时间在这里尤其也可以被选为零， 那么致动器102， 104对于第一测试触发来说事实上根本没有被触发。与之对应地，由于按 照本发明的触发在方法步骤300中并没有产生与部件104,110的运动对应的固体声信号， 因此按照本发明在步骤320中进行评定的固体声信号只与一种干扰信号的能量对应。
在方法步骤330中接着校验看前面的触发310是否是第一次测试触发。如果是 这样的话，按照本发明的方法就分支转向步骤340，在此步骤中，将按照本发明求得的，在第 一次测试触发期间所检测到的固体声信号的干扰信号能量存储起来用于随后的应用。接着 在步骤350中将随后的测试触发的触发持续时间提高一个可预定的值。
提高触发持续时间可以优选地依照一个预定的测试模式来进行，这模式对触发持 续时间例如规定了一个恒定的增量，也就是说用每一次另外的测试触发来应用一种加大一 个恒定增量的触发持续时间。替换地，这增量也可以选择为非恒定的，尤其是可以根据已实 施的测试触发的数量来选择，或者也可以根据触发持续时间本身等等。
在步骤350中提高了触发持续时间之后，实施另一个测试触发。此处按照本发明 的方法如由图4可见的那样重新转到步骤310。接着在步骤320中求出第二次测试触发的 固体声信号能量。因为当前的测试触发不再是用于求出干扰信号能量的第一次测试触发， 因此按照本发明的方法在步骤330的询问之后就不转入步骤340，而是转入了步骤360，这 个步骤用来对之前求出的固体声信号能量进行评定。 对固体声信号能量的评定这里包括了将当前求出的固体声信号能量，也就是说第 二次测试触发的那个固体声能量，除以存储在步骤340里的干扰信号能量，因而得到一个按照本发明所检测的固体声信号能量的相对量值。 最后在询问370中进行一种阈值比较，其中校验这固体声信号能量的相对量值， 看是否超出一个可以预先规定的阈值。如果不是这样，那么按照本发明的方法就转到步骤 380，这步骤同样也如方法步骤350那样，按照规定的测试模式进一步加大触发持续时间。 然后重新转入步骤310，这引起实施第三次测试触发，如此等等。 若方法步骤370的询问表明由步骤360得出的相对的固体声信号能量量值超出 了可规定的阈值的话，那就转入步骤390，在此步骤里由于超出了阈值，按照本发明就推断 出在当前的测试触发时在喷射阀100里出现了一种引起足够强的固体声信号S的事件，例 如阀针110在其阀座上相碰。阀针110的这样的碰撞只是在对电磁致动器102， 104有足够 长的触发持续时间之后才出现，而致动器102，104首先使阀针110从其阀座上抬起，从而在 触发持续时间之后，在阀弹簧106的弹簧力作用下使其返回至其阀座里。
上面根据图4所述的按本发明的方法，在相应选择用于加大触发持续时间的测试 模式时，可以很精确地求出对于燃料喷入来说最小所需要的触发持续时间。也就是说，只 有当触发持续时间选得如此地大，以致于阀针110完全从其阀座里移动出来，才能使燃料 44(图1)通过喷射阀100喷入。在这种情况下，然而也通过前面所述的阀针返回到其在阀 座部位里的关闭位置而产生按照本发明识别出的固体声信号。 图5表示了按照本发明在实施步骤360 (图4)时所求得的，代表了固体声信号的 能量的参量E，横座标是参数触发持续时间ti。图5所示的曲线图是在用一个对于触发持 续时间ti的恒定增量实施按图4所示的方法时得到的。 如果图5所示的信号E首次超越可预先规定的阈值El (从触发持续时间ti的最 小值出发)，那么按照本发明在按图4所示的方法的步骤370中推断出与此对应的触发持 续时间tn选得足够大，以使燃料喷入。 这就是说，触发持续时间ti < tn被解释为还没有引起燃料的喷入。所有的触发 持续时间ti > tu通过按照本发明的评定被认为足够大到可靠地引起燃料喷入100。
通过上面所述的运行方法因此可以有利地保证，很精确地求出一个称之为"起动 时间(Anzugszeit)"的，事实上最小的，用于实际的喷射阀100的触发持续时间。因此尤其 是，可以使特别小流量的燃料比在通常的系统时精确得多地喷入，这通常的系统应用规定 的标准喷射持续时间，这时间在一定情况下并不考虑所考察的喷射阀100的特殊性能，尤 其是它的磨损等。 图6a，6b，6c表示了固体声信号随时间的变化图，正如它们按照本发明在三次具 有不同的触发持续时间ti = 0， ti < tit， ti > tn的测试触发310 (图4)期间所求得的那 样。由图6a，6b的信号振幅可见，所涉及的固体声信号并不具有相对较大的信号能量。与 之不同的是在图6c中示出的固体声信号有明显更大的振幅值，因此按照本发明可以推断 出在这次测试触发中，触发持续时间ti已足够大到使阀针110从其阀座上抬起，并接着使 阀针110碰到其阀座上，因此使燃料喷入。 在图6a，6b，6c中所示的情况分别对应于在图5所示曲线图的一个测量值。
为了进一步提高按照本发明的方法的精确性，也可以分别使多次测试触发310用 相同的触发持续时间ti来实施，因此按照本发明的评定的结果可以在平均的数据上得到支 持，并因此相应地更加精确。
对于代表着固体声信号能量的参量E的纯粹的阈值比较(见图4所示的步骤 370)，其备选或补充的方案也可以是对图5所示的曲线，正如它在按图4所示方法的多个循 环期间所得到的那样，进行评定，以便推断出是否存在一个产生感兴趣的固体声的事件。尤 其是可以对曲线E的局部极端情况、与一个可预先规定的参照曲线的偏差等等进行研究。 可预定的阈值El也可以特别有利地相对于图5所示曲线的其它值来规定，例如相对于ti二 0或者一个最大的所考察的触发持续时间ti所得出的参量E的这样的值。
正如所述的那样，作为用来规定相应测试触发的各触发持续时间ti的测试模式也 可以把一种智能的探寻方法作为基础，在此方法中例如使用来加大控制间隔时间ti的步距 或者增量呈对数变化。例如可以将一种极小的触发持续时间或者一种非极小的，最小可以 预定的触发持续时间选择作为第一次测试触发的触发持续时间。对于第二次测试触发来 说，与之相应地例如可以选择一个相应于规定用于实施按照本发明的方法的最大触发持续 时间一半的触发持续时间。作为用于下一个测试触发的触发持续时间，与之对应地可以选 择一个值，该值相应于前面值的150%等。 基于如前面所述所求出的最小触发持续时间，也就是说起动时间，可以对一个存 储在用于喷射阀100的控制仪46(图1)里的喷射特性曲线进行校准。这按照本发明例如 可以按如下来进行将开始存储在控制仪46里的特性曲线对应于按照本发明求得的最小 触发持续时间进行移动。 按照本发明的对喷射特性曲线的校准在一种具有多个气缸12的内燃发动机10 中，优选同时地为所有气缸12的喷射阀100而进行。同样也可以一前一后地将按照本发明 的方法应用于内燃发动机10的不同的喷射阀100上。 在应用按照本发明的运行方法情况下，除了阀针IIO碰到其阀座之外，也可以了 解到磁衔铁104碰到其在图2中所示的，在电磁线圈102的部位里的上挡块上。 一种对应 的方法方案通过在图7中所示的流程图加以说明。 在第一个步骤400中，选择已用于第一次测试触发的触发持续时间，从而磁衔铁 104 (图2)完全一个行程，此行程尽可能接近于其最大可能的全行程，在这种全行程时磁衔 铁104实际上碰到了上部的行程挡块。这触发持续时间按照本发明可以特别有利地取决于 一个以前同样也按照本发明所得到的起动时间来求取。 接着在步骤410里实施第一次测试触发，并且检测一种这里所产生的固体声信号 S。在步骤420中对一个表示固体声信号S的能量的特征的参量进行计算，这种参量可以有 利地又涉及以前已求出的干扰信号的能量。 —种可以与步骤370(图4)相类似的阈值比较按照图7在步骤430中进行。在这
步骤430中进行了分析，看这在前面的测试触发410中所得到的固体声信号S是否具有了
足够大小的能量，从而人们可以推断出磁衔铁104碰到其上部的行程挡块。 如果不是这样，那么加大触发持续时间，参见步骤440，并进行一个新的方法循环
410,420。 否则的话从步骤430直接转到步骤450，后者与通过磁衔铁104实现全行程对应。
用于识别磁衔铁104碰到在其上部行程挡块上的一种特别简单而精确的评定可 以按照本发明按如下来进行这样来选择用于待评定的固体声信号S的检测时间范围，从 而它并不包含阀针110在其阀座上的实际碰撞时刻。因此就保证了 在此所产生的固体声信号不会错误地被解释为当磁衔铁104碰到其上部行程挡块上时所产生的这样的固体声 信号。 除此之外也可以考虑，将对于专业人员来说熟悉的分级算法
(S印arationsalgorithmen)应用于所检测到的固体声信号S上，这些算法例如探测是否
只是产生一种所谓关闭噪声(阀针110碰在阀座上)或者两种噪声事件(磁衔铁104的全
行程和阀针110碰在阀座上)，而且它们可以使相应的信号部分实现分离。 为达到磁衔铁104的上部行程挡块事实上必需的最小触发持续时间同样也可以
如同按照本发明求出的起动时间那样被应用于校准喷射阀100的喷射特性曲线。 特别有利地使按照本发明的运行方法在不同的运行点上实施，例如在各种不同的
燃料压力值时，因此在应用按照本发明所修正的喷射特性曲线的情况下就可以超出一个大
的运行范围使喷射阀100实现精确的运行。 按照本发明的运行方法一方面可以特别有利地在喷射阀100的一种有常规运行 期间实施，以便应用这里所出现的固体声信号。 应用单独的测试触发地实施按照本发明的运行方法，这同样也是可以考虑的，可 参见根据图4，7所述的发明方案。 通常有利的是使按照本发明的测试触发在时间上这样来定位，从而使所要评定 的固体声信号尽可能没有干扰信号。例如按照本发明的测试触发和相应选择的，用于检测 此处所产生的固体声信号S的检测时间范围可以这样来选择，使得由内燃发动机10的一种 阀门运行(Ventilbetrieb)或者由其它部件所产生的固体声信号并不位于按照本发明所 考察的检测时间范围里。 此外，特别有利的是在相对较低的内燃发动机10的转速时实施这按照本发明的
方法，尤其是当转速低于内燃发动机10最大转速的一半时，最佳为大约500-1500转/分，
因为信号与干扰之比对于固体声信号的评定来说，在低的转速范围里是特别地大。 按照本发明的校准，也就是说根据按照本发明的对固体声信号S进行的评定，生
成或修改用于将来的触发的触发参量可以有利地在喷射阀100的整个运行持续时间内进行。 这里的备选或补充方案是按照本发明的校准也可以在特殊的校准阶段期间进 行，例如在喷射阀100的和/或一个包含有所考察的喷射阀100的内燃发动机10的加工过 程结束时，或者在检查或维护期间。这种发明方案的优点在于与内燃发动机10的正常运 行相反，对于按照本发明的对固体声信号S的评定来说可存在有或者说调整设定有特别有 利的运行参数(例如转速、其余干扰信号的降低)。 一种按照本发明的测试触发尤其也可以 在内燃发动机10的一种惯性运行或者甚至在停机时进行，如果这里例如还存在有足够的 燃料压力的话，用来确保使按照本发明所得到的认识可以转换至正常的运行。
在喷射阀100的加工过程结束时，既可以在湿式检验时，也就是说采用已填装的 喷入阀IOO，但也可以在干式检验时，也就是说在喷射阀100的未填装的状态下，实施按照 本发明的方法，其中干式检验的方法尤其是一种花费少的测试方法。 为了确保在内燃发动机10正常运行时转矩中立地实施按照本发明的测试触发， 可以将测试触发的相应燃料量从保留下的主喷射中排除。 在按照本发明的运行方法的另一种很有利实施形式中，借助于多个固体声传感器48来检测固体声信号S。来自单个固体声传感器48的固体声信号按照本发明有利地可以 一起进行评定，例如可以使检测的信号合理可信(Plausibilisierimg)。根据固体声传感 器48在内燃发动机10里通常已知的装入位置，尤其是也关系到喷射阀100的装入位置， 除此之外甚至可以在对不同的固体声传感器48的固体声信号进行对比调整时运行时间考 察，此时可以由固体声信号之间相应的相位移动，推断出其至一个对应的固体声信号源的， 也就是说例如至一个喷射阀100的距离。 在另一个很有利的发明方案中，喷射阀IOO配置有一个本身的固体声传感器(未 示出)，它优选地直接布置在喷射阀100部位里或者甚至在喷射阀100上。在这种配置中干 扰信号对于按照本发明的固体声信号的评定的影响特别小。 除了单个喷射阀100的校准之外，也可以有利地将发明应用于使内燃发动机10的 多个喷射阀100保持同步(Gleichstellung)。 按照本发明的方法通常可以保证精确地检测到喷射阀100的实际运行状态，并因 此有利地实现喷射阀IOO触发的匹配，以补偿老化引起效应(磨损、积碳等等)以及在触发 电流的作用路径(Stellpfad)中的不准确性和类似情况。
权利要求
使喷射阀(100)，尤其是汽车内燃发动机(10)的燃料喷射阀运行的方法，在此阀中喷射阀(100)的部件(110)，尤其是阀针，能相对于喷射阀(100)的其它部件运动地布置，优选至少部分地可以借助于致动器(102，104)来驱动，其特征在于，借助于固体声传感器(48)来检测固体声信号(S)，而且将固体声信号(S)进行评定，以便推断出可活动地布置的部件(110)的运行状态。
2. 按权利要求l所述的方法，其特征在于，在喷射阀(100)的运行循环中，在可预先规定的检测时间范围里，检测固体声信号(S)，其根据致动器(102,104)的至少一个触发参量来选择。
3. 按权利要求2所述的方法，其特征在于，选择检测时间范围，从而使它包含有估计的碰撞时刻，在此时刻可活动布置的部件(110)碰到喷射阀(100)的另一个部件上，尤其是阀座和/或行程挡块上。
4. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过对固体声信号(S)的评定求出事实上的碰撞时刻，在此时刻这可活动布置的部件(110)碰撞在喷射阀(100)的另一个部件上，尤其是阀座和/或行程挡块上。
5. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，固体声信号(S)的评定具有以下步骤中的至少一个-将固体声信号(S)滤波，尤其是通过高通滤波或者带通滤波，用于得到经滤波的固体声信号，-求出固体声信号(S)的功率密度谱，-求出固体声信号(S)的信号能量，-构成量值及对固体声信号(S)的量值积分，-使固体声信号(S)与一种参照信号相关。
6. 按权利要求5所述的方法，其特征在于，如果固体声信号(S)和/或滤波过的固体声信号和/或固体声信号(S)的功率密度谱的谱部分和/或固体声信号(S)的信号能量超过了可预定的阈值，那就推断出可活动布置的部件(110)碰撞在喷射阀(100)的另一个部件上，尤其是阀座和/或行程挡块上。
7. 按权利要求6所述的方法，其特征在于，对阈值进行动态修改。
8. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，将固体声信号(S)和/或由此导出的信号标准化为参照信号，尤其是在喷射阀(100)的一种运行状态下求出参照信号，在其间不进行致动器(102,104)的触发。
9. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，至少对致动器(102,104)实施一次，然而优选为多次测试触发，所述测试触发中给致动器(102,104)分别加上不同的触发信号，得到了多个，分别与不同的测试触发对应的固体声信号，而且由所述多个固体声信号推断出可活动布置的部件(110)的运行状态。
10. 按权利要求9所述的方法，其特征在于以下步骤a) 预定用于致动器(102,104)的触发参数，尤其是触发持续时间(ti)的起动值，尤其是最小值，b) 采用预定的，用于触发参数的起动值实施第一次测试触发(310)，c) 检测在第一次测试触发(310)期间所产生的固体声信号，d) 按照可预定的测试模式修改，尤其是加大触发参数，得到经修改的触发参数，e) 用修改过的触发参数实施另外的测试触发(310)，f) 检测在所述另外的测试触发(310)期间所产生的固体声信号，禾口g) 重复步骤d) ， e)和f)，直至达到可预定的破损准则(Abbruchkriterium)。
11. 按权利要求io所述的方法，其特征在于，应用一种测试模式，它规定了将触发参数加大或减小可预定的，优选是不变的差值，或者取决于触发参数的当前值的差值。
12. 按权利要求10至11中之一所述的方法，其特征在于，选择起动值，使可活动布置的部件(110)在第一次测试触发(310)时并不通过致动器(102,104)来驱动。
13. 按权利要求12所述的方法，其特征在于，在第一次测试触发(310)期间所产生的固体声信号被应用作为用于对另外的固体声信号进行评定的参照信号。
14. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，取决于评定的情况，形成和/或修正用于喷射阀(100)今后运行循环的触发信号。
15. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于在喷射阀(100)的规运行循环期间所求出的固体声信号(S)进行评定，尤其是用于求出阀针(110)和/或磁衔铁(104)碰到阀座上和/或行程挡块上的碰撞时刻。
16. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过具有喷射阀(100)的内燃发动机(10)的至少一个固体声传感器(48)检测固体声信号(S)。
17. 按权利要求16所述的方法，其特征在于，将多个固体声传感器(48)的固体声信号一起进行评定。
18. 按上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，通过配属于喷射阀(100)的固体声传感器(48)来检测固体声信号(S)。
19. 用于喷射阀(100)的，尤其是用于汽车内燃发动机的燃料喷射阀的控制仪(46)，其特征在于，控制仪(46)设计用于实施按上述权利要求之一所述的方法。
全文摘要
本发明涉及用于使喷射阀运行的方法和控制仪。发明涉及一种用于使喷射阀(100)，尤其是汽车内燃机(10)的燃料喷射阀运行的方法，其中喷射阀(100)的部件(110)，尤其是阀针布置成可以相对于喷射阀(100)的其它部件运动，并且优先至少部分地借助于致动器(102，104)可以被驱动。按照本发明借助于一种固体声传感器(48)来检测一种固体声信号(S)并将这固体声信号(S)进行评定，以推断出可活动布置的部件(110)的运行状态。
文档编号H01F7/18GK101719410SQ20091017901
公开日2010年6月2日 申请日期2009年10月9日 优先权日2008年10月2日
发明者C·格罗斯, S·索伊林, W·费希尔 申请人:罗伯特.博世有限公司