[发明专利]借助无磁饱和的电测试励磁确定燃料喷射器的开启特性

说明书

技术领域

本发明涉及关于燃料喷射器的控制的技术领域，燃料喷射器具有一个与针阀机械地联接的磁衔铁和一个具有线圈的、用于使磁衔铁运动的线圈驱动器。本发明尤其涉及用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的一种方法、一种设备以及一种计算机程序。本发明此外还涉及一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的测试开启特性和标准开启特性之间的关联性的方法。此外，本发明还涉及一种用于控制具有线圈驱动器的燃料喷射器的方法，在该方法中，燃料喷射器的时间上的开启特性伴随上述的用于确定燃料喷射器的开启特性的方法投入使用。

背景技术

在汽车技术中很早就公知的是，通过使用燃料喷射器来优化在内燃机的燃烧室中的燃烧过程。在相应的喷射式内燃机中，可以相比具有化油器的内燃机实现明显更优的定量精度以及必要时也实现了被带到到各燃烧室或进气管中的燃料的更优的空间分配。

燃料喷射器通常具有线圈，线圈在通电时产生磁场，磁衔铁可以用该磁场克服复位的弹簧的力从关闭位置移动进入开启位置。在磁衔铁上安装有一个针阀，当磁衔铁处在关闭位置中时，该针阀封闭燃料喷射器的喷孔。当磁衔铁处在开启位置中时，那么喷孔被该针阀打开以及处于压力下的燃料可以通过喷孔被排出。为了关闭燃料喷射器，线圈的通电被切断以及因此到衔铁的磁力被消除。通过复位的弹簧的剩余的力，衔铁被再次带到其关闭位置中。

在燃料喷射器的机械装置（衔铁和针阀）和磁路（线圈）之间的一种公知的涡流驱动的联接，以公知的方式产生了一个反馈信号，该反馈信号以机械装置的运动为基础。在此，在具有铁磁材料的衔铁中由于针阀和衔铁的运动而感应出了一个与速度相关的涡流，该涡流同样引起了到磁路上的反作用。因此根据衔铁和针阀的运动速度在线圈中感应出了一个电压，其与控制信号叠加。

此外还公知的是，这种效果，即在该效果下，电基本参数电压或电流与一个通过针阀的运动造成的信号变化叠加，可以被这样作进一步处理，使得由衔铁的速度或更精确地说由于衔铁的速度的变化引起的电分量可以被分离。在此，尤其评估在电压信号或电流信号内关于它们出现的时间点的表征性信号形态。因为在到达最终位置的时间点上的速度变化特别大，所以由此可以确定真实的时间点，在该时间点上，衔铁或固定在衔铁上的针阀到达了开启位置。

为了在开启过程中探测表征性的信号变化，原则上已知下列方法：

（A）电流测量：这一点要求主动影响电流变化，以便确保磁路不处于饱和。但用这种测量方法在全控制的情况下，也就是说在针阀的机械的止挡上才能探测一个测量信号；

（B）电压测量：在此需要在使用所谓的采样&保持控制（Sample & Hold Ansteuerung）的情况下用助推阶段（Boost-Phase）来控制线圈。尽管如此，通常无法或至少很难在较高的控制电压的背景下识别施加在线圈上的电压内的所有需要的以及典型地较弱的特征以及鉴于对衔铁运动的分析进行评估。

燃料喷射器的制造伴随有公差。因此可以例如在不同的燃料喷射器中在开启和关闭时出现不同的弹簧力和/或不同的导向间隙（摩擦），它们又导致了不同的滞后时间以及因此导致了不同的喷射量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，通过更佳地确定燃料喷射器的实际的运动特性来改善关于实际喷射的燃料量的精度。

这一技术问题通过独立权利要求的主题解决。本发明的有利的实施形式在从属权利要求中说明。

按照本发明的第一个方面，说明了一种用于确定汽车内燃机的具有线圈驱动器的燃料喷射器的开启特性的方法。所述方法具有（a）用电测试励磁加载线圈驱动器的线圈，电测试励磁相比在内燃机正常运行时加载线圈的电标准励磁较弱，因而在一个线圈驱动器没有处于磁饱和的时间点上完成了到达燃料喷射器的开启位置，（b）测量线圈的电参数的在时间上的变化，（c）基于所测得的电参数的在时间上的变化求出第一时间点，在第一时间点上，燃料喷射器在电测试励磁的影响下到达其开启位置，以及（d）基于所求出的第一时间点确定第二时间点，在第二时间点上，燃料喷射器在电标准励磁的影响下到达其开启位置。