[发明专利]用于致动内燃机的燃料喷射系统的喷射阀的压电致动器的方法和装置

说明书

本发明涉及用于致动内燃机的燃料喷射系统的喷射阀的方法和装置，所述喷射阀具有压电致动器和喷嘴针。用于改变压电致动器的实际行程高度的控制信号由控制单元在连续的喷射循环中依赖于压电致动器的目标行程高度来输出。本发明的特征在于，所述控制单元依赖于压电致动器的温度来改变压电致动器的目标行程高度，以便补偿压电致动器的电容的温度依赖性。

技术领域

本发明涉及用于致动内燃机的燃料喷射系统的喷射阀的压电致动器的方法和装置。

背景技术

已知的是，燃料喷射系统的喷射阀被致动成得它们在预定的时间点尽可能准确地再次打开和关闭，以便尽可能精确地将预定量的加压燃料喷射到内燃机的气缸中。以这种方式，并且可能还借助于除喷射循环内的主要喷射之外的附加的预喷射和/或后喷射，可以提高内燃机的效率，并且可以同时减少排气和噪声排放。

通常也称为喷射器的喷射阀具有关闭元件，该关闭元件能够借助用于打开和关闭喷射器的驱动装置来移动。在不进行喷射的喷射器的关闭状态下，所述关闭元件位于关闭位置，在该关闭位置，它关闭喷射器的所有喷射开口。借助于驱动装置，所述关闭元件可以从其关闭位置出发被升起，以便由此打开喷射开口中的至少一些并启动喷射。

关闭元件通常具有或者通常被设计为喷嘴针。在其关闭位置，所述喷嘴针被安置在喷射器的针座上。为了移动所述关闭元件，喷射器的驱动装置包括致动器，该致动器被设计成以依赖于控制信号的方式将关闭元件从关闭位置向外升起到一定行程高度，将所述关闭元件保持在所述行程高度处，和/或使所述关闭元件移回到关闭位置。例如，所述致动器可以通过压电元件来提供，该压电元件由于充电或放电过程而膨胀或收缩，并且由此，启动关闭元件的行程或关闭运动。这种也称为压电致动器的致动器特别适于关闭元件的精确和无延迟的运动。特别是对于所谓的直接驱动的压电喷射器来说，情况就是如此，在该直接驱动的压电喷射器的情况下，力可以在压电致动器与关闭元件之间直接和无延迟地传递。

DE 10 2011 075 732 A1已公开了一种用于喷射阀和喷射系统的调节方法。在所述已知的方法中，在重复的喷射循环中并且以依赖于喷射阀的关闭元件的设定点行程高度的方式，在每种情况下产生用于致动喷射阀的驱动装置的至少一个控制信号，其中，该驱动装置借助于该控制信号来致动，用于将关闭元件提升到该设定点行程高度，并且该关闭元件借助于该驱动装置来提升到某一实际行程高度，其中，检测与该实际行程高度相关的至少一个测量变量，并且以取决于所述至少一个测量变量的方式来确定该实际行程高度，其中，在至少一个后续的喷射循环中，以取决于实际行程高度与设定点行程高度的偏差的方式来产生控制信号。

发明内容

本发明是基于如下目的，即：指定一种用于致动内燃机的燃料喷射系统的喷射阀的压电致动器的方法，该方法更适合于在实际操作中出现的状况。

所述目的借助于根据本发明的方法来实现。

在本发明中，对燃料喷射系统的喷射阀的压电致动器的致动以依赖于喷射器温度的方式来进行，该喷射器温度一般可由发动机温度来推断。在利用热喷射器操作的情况下，压电致动器被致动成使得实现最大的针行程，以便实现阀针的完全去节流，并由此实现最大的燃料通流。在利用冷喷射器操作的情况下，压电致动器被致动成使得针行程不是最大，使得未实现阀针的完全去节流，并且燃料通流减少。所述减少的燃料通流借助于压电致动器的致动持续时间的增加来补偿。

这种方法的优点特别在于，燃料喷射系统的致动硬件仅需要被设计成使得在热操作期间，它可以确保用于完全去节流的最大的针行程，并因此确保最大的燃料通流。在冷操作期间，对燃料喷射系统的致动硬件的需求降低。因此，这种方法使得可以降低对燃料喷射系统的致动硬件的电力需求。这允许使用燃料喷射系统的较低成本的致动硬件，其中，该致动硬件是包括相关的输出级的燃料喷射系统的电子控制单元。

附图说明

本发明的其他有利特性将从下面基于附图的对这些特性的论述中显现出来，附图中：