[发明专利]使喷射阀工作的方法和装置

说明书

本发明涉及使喷射阀工作的一种方法和一种装置，所述喷射阀具有喷嘴针、控制阀和固体执行器形式的执行机构。所述执行机构作用于控制阀，控制阀则作用于喷嘴针。喷嘴针可在闭合位置中阻止流体流过至少一个喷射口，在其它情况下则允许流体流过。

间接驱动的喷射阀均具有喷嘴针、控制阀和执行机构。利用控制阀对喷嘴针进行控制，使得喷射阀打开或闭合，即可将燃油定量送入内燃机的气缸之中。利用喷射阀将燃油精确定量送入相应气缸之中的前提条件就是准确了解其开启特性。

本发明的任务在于提供能够用来精确、可靠喷入流体的一种方法和一种装置。

本发明的特征在于使得喷射阀工作的一种方法和一种对应的装置，所述喷射阀具有纵轴线、喷嘴针、控制阀和固体执行器形式的执行机构。所述执行机构作用于控制阀，控制阀则作用于喷嘴针。喷嘴针可在闭合位置中阻止流体流过至少一个喷射口，在其它情况下则允许流体流过。在多个匹配过程中将不同的预定电能量供应给执行机构，即可改变执行机构的轴向长度。适当设定相应的预定电能量，即可使得喷嘴针的轴向位置保持不变。在提供了对应于相应匹配过程的预定电能量之后，检测执行机构上与相应匹配过程相关的第一和第二电压值，根据第一和第二电压值确定电压差值，将电压差值与预定的阈值进行比较。根据比较结果至少匹配执行机构的流体喷射控制。例如可以根据机械误差，或者根据随喷射阀使用寿命变化的磨合特性或磨损程度对执行机构进行匹配，以此补偿喷射阀的喷油特性变化，从而使其能够可靠工作。适宜将执行机构设计成压电式执行器，并且优选以机械方式使其与控制阀耦合。控制阀适宜通过液力耦合器作用于喷嘴针。适当设定不同的电能量，使得喷嘴针优选保持在其闭合位置中，从而防止在匹配过程中喷入流体。适宜总是针对第一个匹配过程适当设定电能量，使得控制阀的轴向位置保持不变。这种方式的优点在于，能够以特别高效而且节约资源的方式匹配执行机构。分别在不同的预定时刻检测第一和第二电压值。不需要将其它测量装置用于匹配对执行机构的控制。

按照一种有益的实施方式所述，在充电阶段依次按照与相应匹配过程的关系，将对应于相应匹配过程的预定电能量供应给执行机构。然后在保持阶段在预定的时段内停止继续供应电能量，其中在保持阶段检测第一和第二电压值。然后在放电阶段将执行机构放电。这样就将充电、保持和放电阶段对应于相应的匹配过程。这种方式的优点在于，执行机构在相应的匹配过程开始时就已基本放电，因此能够特别精确地匹配执行机构。

按照另一种有益的实施方式所述，在充电阶段结束之后的第一时刻立即检测第一电压值。在充电阶段结束时，执行机构上的电压特别高，因此特别适合于检测电压差值。

按照另一种有益的实施方式所述，在利用执行机构激起的控制阀的运动振荡于保持阶段基本上衰减的第二时刻检测第二电压值。为此可观察执行机构上的电压信号，并且根据该信号检测出控制阀的运动基本上已衰减。也可选择在检测第一电压值的时刻之后等待一段预定的时间，然后检测第二电压值。例如可在试验台中确定这段时间，该时间表示控制阀运动的起振时间。

按照另一种有益的实施方式所述，当所确定的电压差值小于预定的阈值时，并且当供应给执行机构的电能量大于预定的最大能量值时，则识别出执行机构有故障。预定的最大能量值表示不会使得喷嘴针的轴向位置发生变化、进而恰好不会喷入流体的电能量。

按照另一种有益的实施方式所述，在达到或者超过了预定阈值的匹配过程中或者在该匹配过程结束之后，根据对应于该匹配过程的电能量确定能量补偿值，将其用来控制执行机构喷射流体，并且/或者在随后的匹配过程中将其用来控制执行机构。对应于相应匹配过程的电能量表示开启控制阀所需能量的尺度。适宜在相应的执行机构控制中给对应于该控制的电能量加上所确定的能量补偿值。

按照另一种有益的实施方式所述，在顺序执行的匹配过程中增加每次供应给执行机构的电能量。适宜增加电能量，从而能够特别精确地进行匹配。适宜在达到或者超过了预定电压差阈值的匹配过程之后再次开始第一个匹配过程。

按照另一种有益的实施方式所述，喷射阀与用来供应流体的高压蓄存器液力耦合。当高压蓄存器中储存流体的压力具有某一预定的压力时，就会开始匹配过程。这样就能特别精确地匹配对执行机构的控制。高压蓄存器中的压力适宜基本上恒定地具有预定的压力。

按照另一种有益的实施方式所述，根据预定的压力设定阈值。根据高压蓄存器中的预定压力设定阈值，就能特别精确地匹配对执行机构的控制。

以下将根据示意附图，对本发明的实施例进行详细解释。附图示出：

附图1为喷射阀纵剖面图，

附图2示出执行器电压的变化曲线，