[发明专利]用于求取压电式燃油喷射阀的实际喷射开始的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于求取压电式燃油喷射阀的实际喷射开始的方法，该喷射阀带有用于内燃机的高压燃油喷射系统的直接驱动件。本发明还涉及一种用来实施上述方法的用于操控燃油喷射阀的装置。

在用于特别是汽车内的内燃机无论柴油机还是汽油机的高压喷射系统中，优选使用电磁操纵的喷射阀，以便给燃烧过程配给燃油。为了满足在燃油消耗、功效、有害物质排放和内燃机运转平稳性方面对内燃机运行特性的日益提高的要求，需要尽可能精确地控制各个燃烧过程。其主要前提是，在时间上非常准确地，以较高的重复精确度，必要时在每个燃烧过程的多次不同的喷射中，即以较高的速度，且在工作压力很高的情况下，把很少量的燃油配给到内燃机的各个燃烧室中。

为了能实现此点，使用所谓的压电式燃油喷射阀，其中，阀针提升离开阀针座，由此打开阀的喷射孔，用于把燃油喷射到燃烧室中。这里可分为两种不同的工作原理。按照传统的构造方式，借助于处于高压下的燃油来操纵阀，其中，压电促动器仅仅操纵用于控制操纵压力的控制阀，并与喷嘴针解耦。新式构造方式的压电式燃油喷射阀配备有压电式直接驱动件，其中，喷嘴针通过传动机构直接受压电促动器操纵。带有直接驱动件的这种压电式燃油喷射阀的实施例在文献DE 199 52 057 A1和EP 1 760 305 A1中被公开以及在图1中被示出。

相比于传统的带液压操纵的压电式燃油喷射阀，带有直接驱动件的压电式燃油喷射阀具有优势：喷嘴针的行程进而燃油流量在喷射时能够可变地被控制。因而，通过对压电促动器的相应的操控，能够随时间可变地形成喷射走势。文献DE 10 2007 033 469 A1公开了其一个例子。

然而，所有这些压电式燃油喷射阀的共同之处在于，它们有制造技术上的误差，而且，这些误差在工作期间因老化和磨损而改变。这些误差还对喷嘴针的行程运动产生影响，进而影响到阀的打开特性，致使在预先给定地相同地操控情况下喷射时间点和燃油喷射量由此会完全发生改变，这会对内燃机的上述运行特性产生不利影响。

实际上，已采用各种不同的彼此互补的方法来克服该问题。一种方法即所谓的IIC方法(喷射器特定的编码)在于，在制造之后对喷射阀在其喷射特性方面进行测量，并相应地归类。然后按照归类在阀控制中预先给定相应的校正值，且在阀操控时予以考虑。另一方法即所谓的MFMA方法(最少燃油量调整)在预先给定的周期内在预先给定的边界条件下在工作中实行。在这里，在预先给定的测试喷射时，借助可测量的系统参数比如共轨中的压力下降或者曲轴转速变化，推断出实际喷射的燃油量。如果该燃油量不同于按照阀操纵所期望的燃油量，就据此又求取校正值，然后在后续的喷射时考虑这些校正值。

不仅要得到关于喷射量的信息，而且要得到关于实际的喷射开始、喷射走势和喷射结束的信息，这有助于进一步提高各次喷射的可再现性。在此，使用带直接驱动件的压电式燃油喷射阀提供了其它能提高喷射精确度的可行性。

压电促动器允许借助其电容信号来推断出力输入。就带直接驱动件的压电式燃油喷射阀而言，喷嘴针通过刚性的耦连部件比如杆件与压电促动器连接。为此在压电信号中形成在喷嘴针上的力输入。因而，在喷嘴打开过程期间，例如电容根据作用到喷射针上的反力来改变。在喷嘴针到达预定的终端止挡时，例如在电容值会产生明显跳跃。因而，在喷嘴针到达打开止挡即完全打开时的时间点即所谓的操作点2，以及喷嘴针在喷嘴座内止停时的关闭时间点即所谓的操作点4(OPP4)，可以借助电容信号非常精确地来确定。

然而，所述众多的附加影响和在打开时间点时电容变化得不够显著使得无法通过这种方式以足够的精确度求取实际的打开时间点即实际的喷射开始。

因此，本发明的目的在于，提出一种方法，其能实现以足够的精确度求得带有直接驱动件的压电式燃油喷射阀的打开时间点即实际的喷射开始。

所述目的通过具有根据权利要求1的特征的方法得以实现。从属权利要求所述为可单独地或者相互组合地采用的有利的设计和改进。

用于求取带有喷射针的压电式直接驱动件的燃油喷射阀的实际喷射开始的方法，具有如下步骤。首先以短暂的持续操控时间进行测试喷射，使得切断开始在时间上提早地进行，从而喷嘴针不会到达打开终端位置。这是必需的，以便不会产生使得喷嘴针在打开止挡处滞留的滞留时间，这种滞留时间对于所述方法的后续实施是并非所愿的。

切断开始在此是如下时间点，即在该时间点时，对压电促动器的操控使得电流反向流动，进而使得压电促动器的行程方向反向，由此使得喷嘴针的行程方向反向，换句话说，喷嘴针开始关闭。该时间点通过操控被预先给定，因而是确切地已知的。