[发明专利]确定内燃机压电喷射器的功能状态的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定内燃机压电喷射器的功能状态的方法。

背景技术

近年来，用于运行内燃机的燃料喷射设备通常是已知的。在所谓的共轨 (Common-Rail)喷射系统中，通过喷射器、特别是通过压电喷射器将燃料输送 到内燃机的相应燃烧室中。在此，高喷射压力是有利的，因为由此一方面可以 实现内燃机的高的特定功率，另一方面可以实现少的污染物排放。在使用高压 泵和燃料的蓄压器的情况下，可以达到1600至1800巴(bar)的喷射压力。

通过压电喷射器的燃料量测定是通过对其喷嘴针的开放和闭合时间点的改 变实现的。控制所述喷嘴针的电的和机械的特征参量以众所周知的方式在温度 和/或老化方面遭受明显的波动。就此而言，对喷嘴针的精确控制是有利的，这 是因为由此可以使燃料喷射更精确。此外，对压电喷射器施加能量本身也导致 对电特征参量的影响。现在为了在每个时间点保持燃烧的品质，通过调节回路 来补偿对燃料喷射的上述效应是必要的。

一种用于在内燃机中对压电喷射器进行功能诊断和调节燃料喷射的方法已 被DE 10336639A1公开。这种压电喷射器这里以基于电荷或者基于电压的方 式是可控制的。使该压电喷射器在预定的电压下充电，并且将在该电压时得出 的电荷量与在该电压时可期望的额定电荷量进行比较。由电荷量之间的偏差推 断出压电喷射器和/或功率终放级的功能能力。

发明内容

本发明所基于的任务现在在于，提供一种用于确定压电喷射器的功能状态 的更精确的方法。

根据本发明，该任务通过权利要求1的特征来解决。本发明的有利扩展方 案在从属权利要求中体现。

在本发明中压电喷射器的功能状态通过以比较的方式考虑所测量的和所计 算的电容值而得到。

在系统中，从所测量的电荷和电压中持久地计算电容值。该计算出的电容 值作为输入参量可供各种调节器使用。除了电容之外，对于压电喷射器的控制 必需的能量同样被计算。

在本发明中，在初次投入运行时首先将压电喷射器的新电容存储在控制器 中。此外，在一定的环境条件下存储至少一个另外的电容值。功能诊断观测多 个环境条件(例如，燃料压力)并判断，何时电容值可以被考虑用于老化诊断 (Alterungsdiagnose)。在此选择在运行中定期出现并且同时具有低动态的这种环 境条件。因此，例如在燃料压力具有高瞬变性(Transienten)的时间点不存储电 容值。因而应该保证，仅适用于长期比较的电容值被储存。

通过确定第一电容点，可以推断出老化过程对电容变化的影响。从新电容 和最后所存储的电容值中借助于数学近以法可以建立函数方程，其中通过所述 函数方程可以计算另外的电容特性曲线。在此，作为近似法可以考虑能够从测 量值中确定函数方程的所有数学方法。该函数方程在此可以以指数或对数方式 来构造，例如构造为直线、多项式。

将所测量的电容值随后在第一步骤中与从函数方程中所计算出的电容值进 行比较并且附加地检验，所测量的电容值是否在所定义的容差范围内。该所定 义的容差范围一起包含函数方程的值并且由上和下限范围限定。所测量的电容 值被存储并且被用于电容特性曲线的进一步计算。从一定数量的所存储的电容 值(其中所存储的电容值的数量取决于存储器的大小)起，所存储的电容值(例 如最旧的电容测量值)通过当前所测量的值改写。

上和下限范围的容差范围在此基于压电堆叠制造商的经验和测量并且来自 关于压电喷射器的电容波动的高度的特有经验。如果所测得的电容特性曲线将 在该容差范围之外，则这可以被看作压电喷射器即将发生故障的标志，并且由 系统可以引入进一步的措施。

在第二步骤中，进一步检查所测得的电容值是否在上和下阈值内。该上和 下阈值同样基于压电堆叠制造商的经验并且是电容值的绝对极限值。对于所测 得的电容值在该阈值范围之外的情况，压电喷射器立刻被关闭。利用第二步骤 来检验电容目前是可能的，并且不需要特定的环境条件。

本发明的一个有利扩展方案通过以下方式得出，即确定所有喷射器的平均 的电容值。将该值与由压电堆叠制造商预先给出的平均电容值相比较，并且从 中推导出规范因数(Normierfaktor)。使当前所测量的电容值乘以这个规范因数， 并且将该乘积与所计算的电容值和/或上述容差范围和/或阈值比较。