[发明专利]确定电磁阀中的衔铁的位置的方法和操作带有衔铁的电磁阀的装置

说明书

技术领域

本发明涉及确定电磁阀中的衔铁的位置的方法。另外，本发明涉及 带有衔铁的电磁阀的操作装置。

背景技术

在借助电磁阀操作的现代喷油阀中，电磁阀的开启时间对喷入的燃 油量有着决定性影响。开启时间可间接通过电磁阀的电磁线圈的控制时 间来调整。

图1中示出了两幅曲线图，用于表示流经电磁阀的电磁线圈的电流 和电磁阀衔铁的衔铁行程AH之间的关系。在此，曲线图的两个横坐标 轴表示时间轴t。两个纵坐标轴之一对应于流经电磁线圈的电流的与时 间相关的电流强度I。另一个纵坐标轴的值表示电磁阀衔铁的与时间相 关的衔铁行程AH。

在时刻T1之前，没有电流流经电磁线圈，电流强度I为0。电磁阀 的衔铁因此处于其闭合位置，衔铁行程AH等于0。在时刻T1，流经电 磁线圈的电流被启动。此时，电流强度I在阶段P1内从0增大到最大电 流强度Imax。通过流经电磁线圈的且电流强度I在阶段P1内逐步增大 的电流，形成磁场，该磁场对电磁阀衔铁施加吸力。

从时刻T2开始，电磁线圈的磁场大到足以使衔铁离开其闭合位置。 衔铁此时从其闭合位置移向其打开位置，衔铁行程AH逐渐增大。两个 时刻T1和T2之差因此对应于延迟时间TV，电磁阀需要此延迟时间来 对电磁阀开启命令做出反应。

在时刻T3，衔铁行程AH已经达到其最大值，电磁阀衔铁处于其打 开位置。在随后的时刻T4，电流强度I通过电磁线圈从其最大电流强度 Imax起降低到保持电流强度Ib。保持电流强度Ib被选择为大到足以保 证线铁停留在其打开位置上。

开启的电磁阀应该在时刻T5再次关闭。为此，对电磁线圈施以抹磁 电压。这造成流经电磁线圈的电流在阶段P2内结束，电流强度I一直降 低，直到其又为0。从时刻T6开始，没有电流再流经电磁线圈。通过这 种做法，电磁线圈的磁场被消除。这减小了磁场施加于线铁的吸力。衔 铁因此从一个未详细表示的时刻开始从其打开位置回到其闭合位置，衔 铁行程AH在时刻T7达到0。在此时对电磁线圈施以抹磁电压的时刻 T5和此时县铁再次处于其闭合位置的时刻T7之间的时间差因此对应于 闭合时间TS，电磁阀需要该闭合时间来执行关闭电磁阀的命令。

图2表示图1的两幅曲线图的局部，针对从时刻T5至时刻T7的时 间段。在时刻T5，抹磁电压施加在电磁阀的电磁线圈上，用于通过电磁 线圈将电流强度I从保持电流强度Ib减小到0。因为时刻T5通过抹磁 电压的施加来限定，所以其特点是精度高。此时电流强度I接近0的阶 段P2只取决于几个因素并因此可以相对精确地计算。为此，此时电流 强度I达到0的时刻T6也能以高精度求出。在时刻T6之后，电流强度 I稳定为0。闭合时刻T7就在时刻T6之后并因此在这样的时间间隔中， 即在此时间间隔中，电流强度I始终为0。

在在时刻T1开始且以时刻T5结束的控制时间TI内，流经电磁线圈 的电流得到有效支持。该控制时间TI通过控制装置来高精度地规定。 电磁阀的整个开启时间TO因此从控制时间TI、延迟时间TV和闭合时 间TS中得到，适用下式：

TO＝TI-TV+TS。

为了保证电磁阀开启达到期望的开启时间，必须确定确保此事的控 制时间TI。为此，必须知道在实际工作情况下的电磁阀的延迟时间TV 和闭合时间TS。延迟时间TV通常只取决于几个因素，例如轨压，因此 能以良好的精度来规定。但是，闭合时间TS取决于相对多的因素。例 如，轨压、回流反压、衔铁行程或者燃油温度以及电磁阀零部件的细微 几何形状可能造成闭合时间TS的明显波动。该波动只能不充分地预测， 因此导致电磁阀开启时间TO的相对高的不精确。由此造成的喷油时间 的偏差对喷入内燃机的燃油量偏离原本期望的额定值的偏差负责。

DE3843138A1因此提出，为关闭电磁阀，首先对电磁阀的电磁线圈 施加高的抹磁电压，从而线圈电流在随后的相对短的电流降低阶段内具 有大的负梯度，电磁线圈磁场的消除快速完成。为了就此依据附加感生 的电流或附加感生的电压来说明电磁阀内的衔铁的运动而提出，在经过 等候时间后，再次启动电流强度相对低的电流。