[发明专利]用于操作喷射阀的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于操作喷射阀的方法和设备。

背景技术

涉及来自于设置在车辆中的内燃发动机的有害排放物的容许性的日益严格规定使之需要采取减少排放物的各种措施。减少这些排放物的一种方法是改进内燃发动机中的燃烧过程。喷射阀广泛地使用，尤其是用于内燃发动机，它们可以设置在内燃发动机中以便将流体配量到内燃发动机的进气歧管中或者直接配量到内燃发动机的气缸的燃烧室中。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作喷射阀的方法和设备，从而利于喷射阀的可靠和精确功能。

该目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。

本发明特点在于一种操作喷射阀的方法和对应设备。所述喷射阀包括阀针，所述阀针在关闭位置防止流体流出喷射喷嘴且在关闭位置之外允许流体流出喷射喷嘴。此外，所述喷射阀包括设计成致动阀针的电磁致动器单元。所述致动器单元根据具有给定激励周期的预定激励信号激励，用于实现流体流出喷射喷嘴。至少在阀针可到达关闭位置的时间周期内获取致动器单元电压特性。确定致动器单元电压特性的噪音部分且根据致动器单元电压特性的噪音部分来确定表示阀针到达关闭位置的时间的关闭时间。

由此，可以非常精确地确定阀针有效地到达关闭位置的时间。为了控制喷射阀的喷射持续时间和数量，致动器单元可以在给定激励周期期间由预定激励信号激励。因而，致动器单元可以由驱动单元控制。喷射流体的量取决于激励信号的脉冲或信号形状和激励周期。激励周期是用于控制喷射流体的量和/或流率的优选参数。激励周期表征可以根据给定要求分成不同阶段的整个控制时间。但是为了流体的精确计量，知道阀针有效地到达关闭位置的时间是有利的。例如，喷射阀实际上在新的时被标定，以将激励信号与喷射流体的量相关联。但是这种标定是近似的，因为喷射流体的量随着发动机操作条件和/或喷射阀的老化和/或磨损而变化。从而，具体喷射器阀的表示激励周期结束和喷射阀到达关闭位置的时间之间的时间周期的关闭周期可能变化，这可能影响喷射流体的流率和/或量的估计。如果关闭周期变成具有与激励周期相同的量级，具体喷射器阀的关闭周期的变化变得尤其有关。在短激励周期的情况下，这可引起喷射线性丧失。

电磁致动器单元包括线圈和芯。例如，芯可以主要通过极靴形成，极靴例如是入口管的至少一部分。但是存在引导和/或放大由线圈感应的磁场的附加或其它元件，因而可以分配给芯，如壳体和/或阀主体。致动器单元的电枢、线圈和芯以及例如引导和/或放大由线圈感应的磁场的其它元件形成电磁电路。该电磁电路的电气性能可以由致动器单元电压表征。例如，致动器单元电压特性可以通过电压传感器测量。

在激励期间，由线圈感应的磁场由激励信号控制。由此，在激励周期期间，电枢由激励信号直接控制。在激励周期之后，当激励信号返回零或其它关闭状态时，该力耦合中断且存在瞬变阶段。在瞬变阶段期间，取决于其惯性和/或关闭喷射器的机械条件和/或液力条件，电枢与其它电枢机械联接部件一起自我移动。电枢的动态性能可取决于喷射阀的架构。例如，由于阀针到达座，电枢的动态性能的变化引起包括高频信号部分的致动器单元电压。致动器单元电压的噪音部分至少包括该高频信号部分。噪音部分还可以包括其它系统相关噪音和/或来自于外部源的噪音。

根据优选实施例，平滑致动器单元电压特性通过用平滑滤波器至少滤波致动器单元电压特性一次来确定。噪音部分根据获取的致动器单元电压特性和平滑致动器单元电压特性之间的差来确定。由此，致动器单元电压的噪音部分可以简单地确定。可以通过在给定取样时刻（sampling instance）取样致动器单元电压来测量致动器单元电压。

根据其它优选实施例，关闭时间根据噪音部分的最大值确定。例如，在阀针到达关闭位置时噪音部分的时间特性显示最大值。

根据其它优选实施例，所述平滑滤波器设计成针对所获取的致动器单元电压特性或预先处理的致动器单元电压特性的相应值确定根据值本身和给定第二数量的相应先前值和随后值的平均值或加权平均值。通过该求平均可以压低（sub-press）高频信号分量，其可能主要与电枢动态性能变化引起的致动器单元电压的高频信号部分有关。

根据其它优选实施例，根据致动器单元电压特性和/或如何获取致动器单元电压特性，限定第一数量的滤波器循环。取决于具体应用，这具有优势，例如滤波过程可以重复多次，直到高频信号分量几乎消失。例如，可以再一次滤波致动器单元电压和滤波得到的预先处理致动器单元电压。