專利名稱：用于修正安排在燃料噴嘴外殼內(nèi)的執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的方法和裝置的制作方法
用于修正安排在燃料噴嘴外殼內(nèi)的執(zhí)行單元的取決于溫度 的長(zhǎng)度變化的方法和裝置本發(fā)明涉及按照并列權(quán)利要求1和9所述類型的用于補(bǔ)償安排在燃料噴嘴外殼內(nèi) 的執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的方法或裝置。已知對(duì)于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)或者汽油機(jī)來(lái) 說(shuō)，使用帶有一個(gè)或多個(gè)直接把燃料噴入內(nèi)燃機(jī)汽缸內(nèi)的燃料噴嘴的共軌噴射系統(tǒng)。燃料 噴射器具有安排在外殼中的執(zhí)行單元，在控制閥單元時(shí)觸發(fā)該執(zhí)行單元。該執(zhí)行單元的中 央驅(qū)動(dòng)元件是一個(gè)壓電執(zhí)行器，該執(zhí)行器由至少一個(gè)觸發(fā)電脈沖觸發(fā)并施加一個(gè)相應(yīng)的沖 程。在該執(zhí)行單元和該閥單元之間形成一個(gè)例如2 μ m的最小空程，以保證燃料噴嘴的噴射 孔在靜止?fàn)顟B(tài)下可靠地密封。另外已知，該執(zhí)行單元的熱膨脹系數(shù)不能完全與其外殼相等，而且特別是在動(dòng)態(tài) 運(yùn)行中，在該執(zhí)行單元與其外殼之間可能出現(xiàn)溫度差。因此，隨著該溫度在該執(zhí)行單元與其 外殼之間出現(xiàn)小的長(zhǎng)度差，這可能導(dǎo)致空程的改變。因?yàn)閳?zhí)行單元的長(zhǎng)度本來(lái)就相對(duì)較小， 故在工作溫度不同時(shí)，即使執(zhí)行單元的長(zhǎng)度變化很小，也會(huì)嚴(yán)重地影響燃料噴嘴的噴射特 性，因?yàn)樵摽粘炭赡懿焕叵鄳?yīng)縮小或增大。為了解決這些問(wèn)題，至今嘗試求出該執(zhí)行單元的溫度的動(dòng)態(tài)特性。然后由該溫度 根據(jù)已知的材料常數(shù)或者憑經(jīng)驗(yàn)檢驗(yàn)，求出溫度對(duì)于執(zhí)行單元的長(zhǎng)度變化產(chǎn)生什么影響。DE 19931233 Al建議，通過(guò)一個(gè)所謂小電容來(lái)確定執(zhí)行件(執(zhí)行單元)的溫度。 該小電容在該燃料噴嘴不被激活的觸發(fā)間歇中測(cè)量。為了測(cè)量該小電容，需要一個(gè)或多個(gè) 測(cè)試脈沖來(lái)觸發(fā)執(zhí)行單元。這個(gè)方法有缺點(diǎn)，即必須確定和接通附加的測(cè)試脈沖，以便能夠 測(cè)量該小電容。另外，這個(gè)方法提供的結(jié)果相對(duì)不準(zhǔn)確，因?yàn)槿剂蠂娮斓漠?dāng)時(shí)的運(yùn)行參數(shù)無(wú) 法測(cè)量，因?yàn)樗鼈冎辉谟行в|發(fā)時(shí)才出現(xiàn)。WO 20020擬985同樣建議作為溫度的參量考慮該執(zhí)行單元的電容。然而，從該公開(kāi) 文獻(xiàn)無(wú)法得知，例如，是否考慮了該執(zhí)行單元中的溫度分布。另外，鑒于燃料噴嘴不同的運(yùn) 行狀態(tài)，無(wú)法得知如何設(shè)計(jì)觸發(fā)電壓的修正。EP 1138935B1建議，在壓電執(zhí)行單元中，根據(jù)在該充電能量和放電過(guò)程中回收的 能量之間的比率來(lái)評(píng)估壓電溫度。另外，從EP 1811164B1已知一種方法，其中該壓電執(zhí)行單元的壓電溫度根據(jù)一個(gè) 模型算出，該模型與泵入口處的燃料溫度、冷卻水溫度、轉(zhuǎn)速和噴油量有關(guān)。本發(fā)明的任務(wù)在于，提出一種方法或一種裝置，借以通過(guò)直接測(cè)量有效觸發(fā)脈沖 時(shí)的電容，可靠地且無(wú)需巨大消耗地補(bǔ)償執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化。這個(gè)任務(wù)用 并列權(quán)利要求1和9的特征解決。在按照本發(fā)明的用于補(bǔ)償執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的具有并列權(quán)利要 求1和9的特征部分的特征的方法或裝置中，產(chǎn)生這樣的優(yōu)點(diǎn)，即對(duì)當(dāng)前的電容的測(cè)量和由 此求出的當(dāng)前溫度或該執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化是在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中直接在 該執(zhí)行單元用的一個(gè)有效觸發(fā)脈沖上測(cè)定的。不需要附加的測(cè)試脈沖。這種測(cè)量方法簡(jiǎn)單 得多，而且有利。另外，可以達(dá)到更好的和更可靠的實(shí)測(cè)值和結(jié)果，因?yàn)榭赡苓_(dá)到的校正質(zhì) 量例如不取決于干擾的信噪比。有利的是，在多次噴入例如有5個(gè)或6個(gè)觸發(fā)脈沖時(shí)，在每
3個(gè)任意的觸發(fā)脈沖上都可以進(jìn)行或重復(fù)該測(cè)量。通過(guò)在從屬權(quán)項(xiàng)中提及的措施，有利地改進(jìn)和改善在并列權(quán)利要求1和9中給出 的方法或裝置。特別有利的是，該執(zhí)行單元的電容根據(jù)燃料噴嘴的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)測(cè) 量。以此可以模擬實(shí)際的情況，以便能夠極為有效地和精確地對(duì)取決于溫度的長(zhǎng)度變化進(jìn) 行修正。本發(fā)明的一個(gè)基本方面還在于，該執(zhí)行單元的電容根據(jù)壓力、溫度、動(dòng)作能量、觸 發(fā)持續(xù)時(shí)間、燃料類型和/或其他影響因素來(lái)測(cè)定。這導(dǎo)致對(duì)取決于溫度的長(zhǎng)度變化的可 靠修正。另外，已表明有利的是，該執(zhí)行單元的電容在充電過(guò)程結(jié)束時(shí)或在有效觸發(fā)脈沖 保持階段期間測(cè)量。希望進(jìn)行電容測(cè)量的時(shí)刻可以非常容易地在有效觸發(fā)脈沖過(guò)程中求 出，因?yàn)橛|發(fā)脈沖的起點(diǎn)及其變化過(guò)程是預(yù)先給定的，并因此是已知的。這樣，該電容測(cè)量 便可以例如在觸發(fā)脈沖開(kāi)始之后180 μ s進(jìn)行測(cè)量。本發(fā)明的另一個(gè)方面在于，該電容可以根據(jù)執(zhí)行單元及其外殼之間的熱力學(xué)耦合 來(lái)測(cè)定。對(duì)于按照本發(fā)明的修正規(guī)定，該執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化通過(guò)簡(jiǎn)單地改 變觸發(fā)脈沖的定時(shí)加以修正。作為替代方案規(guī)定，為了達(dá)到執(zhí)行單元的相應(yīng)的溫度變化，要 修改觸發(fā)脈沖的動(dòng)作能量。本發(fā)明另一個(gè)有利的方面還在于，執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化可以有選擇 地通過(guò)定時(shí)的變化換算為動(dòng)作能量的等效變化，反之亦然。該換算最好通過(guò)貯存在存儲(chǔ)器 中的表格、貯存的特性曲線族、曲線或借助于計(jì)算公式進(jìn)行。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在附圖中示出，并在下面的說(shuō)明中更詳細(xì)地加以描述。

圖1表示一個(gè)燃料噴嘴縱剖面的局部剖面示意圖，其中特別顯示一個(gè)安排在外殼 中的帶有閥單元的執(zhí)行單元；圖2表示可以識(shí)別出室溫Tk與驅(qū)動(dòng)單元外殼溫度Te之間相互關(guān)系的第一曲線圖；圖3表示可以識(shí)別出執(zhí)行單元電容(CAPA)與壓力、溫度和動(dòng)作能量之間相互關(guān)系 的第二曲線圖；圖4表示以線性化形式描述圖3的第三曲線圖；圖5表示用于確定一個(gè)工作點(diǎn)上的執(zhí)行單元電容的框圖；圖6表示描述執(zhí)行單元的電容CAPA和溫度Ta之間相互關(guān)系的第四曲線圖；圖7表示用于計(jì)算觸發(fā)脈沖修正的框圖；圖8表示用于確定定時(shí)修正和動(dòng)作能量修正的算法；和圖9表示按照本發(fā)明的裝置的框圖。在如今的汽車中，使用一般帶有燃料噴射用的共軌噴入系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)。其中共軌 噴射系統(tǒng)使用一個(gè)或多個(gè)燃料噴嘴，籍此以高壓將燃料，例如柴油或汽油直接噴入內(nèi)燃機(jī) 的汽缸。圖1在示意圖中表示按照本發(fā)明的燃料噴嘴1的驅(qū)動(dòng)單元7的縱剖面。正如從圖 1還會(huì)看到的，在外殼2中安排該驅(qū)動(dòng)單元7，它最好形成為壓電執(zhí)行單元3。該執(zhí)行單元3 以其上端與其外殼2固定連接。該執(zhí)行單元3的下端被底板4封閉并可以在縱向移動(dòng)。在 該底板4下面，安排帶有一個(gè)蘑菇狀閥門6和閥門活塞5的閥體8。該蘑菇狀閥門6可以用閥門活塞5上的壓力加以控制。在底板4和閥門活塞5之間形成一個(gè)最小間隙，例如L = 2 μ m作為空程。為了保證在該執(zhí)行單元3不受控的狀態(tài)下燃料噴嘴1下端的噴射孔可靠地 關(guān)閉，以便沒(méi)有燃料可以溢出，該空程L是需要的。執(zhí)行單元3用至少一個(gè)觸發(fā)電脈沖激活，并視結(jié)構(gòu)形式而定產(chǎn)生約為30至50 μ m 的長(zhǎng)度變化。由于該執(zhí)行單元3的長(zhǎng)度變化，底板4壓在閥門活塞5上，并打開(kāi)蘑菇狀的閥 門6。以此引起的液壓開(kāi)關(guān)機(jī)制最終導(dǎo)致處于閥體8下部的燃料噴出用的噴射孔打開(kāi)。為了最優(yōu)地控制燃料的燃燒，一般對(duì)于一個(gè)噴入周期使用多個(gè)噴入脈沖。例如，在 噴入柴油時(shí)激活5至6個(gè)觸發(fā)脈沖，其中在一次主噴入之前設(shè)置一次或兩次預(yù)噴入。該主 噴入之后可以后跟一次附加的小噴入，且在該主噴入之后大約2至:3ms，為了再生運(yùn)行而再 激活1至2個(gè)觸發(fā)脈沖。本發(fā)明的基本意圖在于，針對(duì)每個(gè)循環(huán)的至少一個(gè)上述觸發(fā)脈沖，測(cè)量執(zhí)行單元3 的電容。原則上在每個(gè)任意觸發(fā)脈沖上都可以測(cè)量該執(zhí)行單元的電容，而且往往任意地重 復(fù)該測(cè)量。在本發(fā)明一個(gè)特定的實(shí)施例中，在一個(gè)有效的觸發(fā)脈沖的充電過(guò)程期間，例如， 在充電過(guò)程結(jié)束時(shí)約180μ s之后測(cè)量電容。作為替代方案，還可以在緊跟著的有效觸發(fā)脈 沖的保持階段期間測(cè)量電容。因?yàn)橐粋€(gè)有效觸發(fā)脈沖充電過(guò)程的開(kāi)始時(shí)刻是已知的，故可 以把該電容測(cè)量的觸發(fā)(測(cè)量開(kāi)始)選擇在每個(gè)任意時(shí)刻，因?yàn)樵搰娙脒^(guò)程不受該測(cè)量影 響。為了測(cè)定執(zhí)行單元的電容，對(duì)觸發(fā)時(shí)刻所達(dá)到的電壓進(jìn)行測(cè)量，并在充電過(guò)程期間直至 觸發(fā)點(diǎn)對(duì)充電電流進(jìn)行積分。通過(guò)對(duì)充電電流在該時(shí)間內(nèi)的積分，給出流入該執(zhí)行單元3 的全部電荷。通過(guò)簡(jiǎn)單的求商便可以從該電荷和電壓測(cè)定該執(zhí)行單元3當(dāng)時(shí)的電容。本發(fā)明一個(gè)特殊的優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)執(zhí)行單元3當(dāng)前電容的測(cè)量可以在內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)態(tài) 運(yùn)行中，在一個(gè)或多個(gè)有效觸發(fā)脈沖上進(jìn)行。測(cè)定電容不需要測(cè)試脈沖。按照本發(fā)明的另 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，通過(guò)在一個(gè)有效觸發(fā)脈沖上的直接測(cè)量，可以自動(dòng)地考慮燃料噴嘴1當(dāng)前 的運(yùn)行參數(shù)。因此，按照本發(fā)明的方法特別現(xiàn)實(shí)和可靠，因?yàn)樵跍y(cè)定電容時(shí)動(dòng)作能量、壓力 (軌壓)、溫度、燃料類型和其他影響因素的影響都明確地得到考慮。在圖1中還給出驅(qū)動(dòng)單元7的溫度Te和執(zhí)行單元3的溫度Ta的測(cè)量點(diǎn)。由于執(zhí) 行單元3的上部與其外殼2直接接觸，導(dǎo)熱率非常高，因而預(yù)期只有小的溫度差。在蘑菇狀 閥門6和閥門活塞5的范圍內(nèi)，黑色箭頭P用符號(hào)表示燃料的滲漏流。接著，參照?qǐng)D2和3的示意圖，對(duì)執(zhí)行單元3的溫度Ta和驅(qū)動(dòng)單元7外殼2的溫 度Te之間的相互關(guān)系作較詳細(xì)的說(shuō)明。在圖2的曲線圖中，總共顯示了四條溫度曲線a、b、C、d。在Y軸上畫(huà)出所求出的 驅(qū)動(dòng)單元7外殼2溫度T^et5在X軸上，畫(huà)出溫度Te變化過(guò)程的在0至500范圍內(nèi)的測(cè)量 點(diǎn)。通過(guò)在溫度室內(nèi)的試驗(yàn)測(cè)量求出所示出的曲線a、b、c、d，這些曲線表示在不同的測(cè)量 點(diǎn)在驅(qū)動(dòng)單元7的外殼2溫度Te和室溫Tk之間的相互關(guān)系。針對(duì)各個(gè)測(cè)量點(diǎn)把該測(cè)試室 調(diào)節(jié)為預(yù)先給定的恒定的室溫Τκ。下面的曲線a是在Tk = 30°C的室溫下測(cè)得的。對(duì)于其 上面的曲線b，室溫等于Tk = 40°C，對(duì)于下一條曲線c，Tk = 55°C，而對(duì)于最上面的曲線d， TK = 80°C。對(duì)于該測(cè)量點(diǎn)，已改變了壓力和觸發(fā)脈沖的持續(xù)時(shí)間。圖2表明，這四條溫度 曲線a至d非常近似地大致平行延伸。圖3含有另一條曲線，其中在圖2中示出的曲線a至d以另一個(gè)形式示出。正如 從圖3可以看到的，在Y軸上顯示該執(zhí)行單元3的電容CAPA [ μ F]。這四條曲線a至d同樣處于30 V、40°C、550C和80 V的室溫Tk下，正如前面針對(duì)圖2所描述的。在X軸上，再次畫(huà) 出在0-500之間的測(cè)量點(diǎn)，其中以與圖2相同的方式改變壓力、溫度和動(dòng)作能量。引人注目 的是，在這些圖中，尖峰是指向下方的。在一條曲線的兩個(gè)尖峰之間各有一個(gè)測(cè)量段Ma。在每一個(gè)測(cè)量段Ma內(nèi)部，系統(tǒng)中 的壓力保持恒定，而且觸發(fā)脈沖的觸發(fā)持續(xù)時(shí)間減小。正如可以從曲線圖看出的，在相對(duì)較 長(zhǎng)的時(shí)間上，電容CAPA大致是恒定的。它們?cè)跍y(cè)量段Ma的末端略微上升，接著，隨尖峰下 降。該尖峰是由于觸發(fā)脈沖的觸發(fā)持續(xù)時(shí)間這樣嚴(yán)重地縮短而出現(xiàn)的，使得觸發(fā)脈沖的充 電持續(xù)時(shí)間減少，因而其能量減少?？偠灾@導(dǎo)致輸送給執(zhí)行單元的能量較小。決定性的是，在觀察各條曲線時(shí)，亦即，在恒定的室溫Tk下，在共軌系統(tǒng)中壓力從 左到右恒定的，只要不出現(xiàn)尖峰，此后壓力上升。同時(shí)，該測(cè)量曲線包含這樣的信息，即執(zhí)行 單元所獲得的最大電荷取決于壓力?？偟膩?lái)看，人們獲得這樣的信息，即在什么壓力下，在 什么觸發(fā)持續(xù)時(shí)間(定時(shí))測(cè)量，使該執(zhí)行單元獲得什么充電能量。因此，從這些測(cè)量中可 以看出，電容CAPA基本上取決于壓力和觸發(fā)。當(dāng)在不同的室溫下進(jìn)行電容測(cè)量時(shí)，便可以得出電容CAPA隨溫度的變化。這樣， 在曲線a(檢驗(yàn)室溫度Tk = 300C )測(cè)量出最低電容CAPA = 6. OyF0與此相反，對(duì)于檢驗(yàn) 室溫度Tk = 80°C的曲線d，作為最低數(shù)值給出電容大致為6. 6 μ F。在40°C和50°C的檢驗(yàn) 室溫度下，曲線b和c給出電容的相應(yīng)的中間值。曲線c、d的實(shí)線表示所求出的電容CAPA的平均值。因?yàn)閳D3的曲線難以進(jìn)行分析，在圖4中描繪了第三曲線圖，其中該電容變化曲線 表示為趨勢(shì)曲線。在y軸上畫(huà)出執(zhí)行單元的電容CAPA，而在χ軸上畫(huà)出壓力或者為此選擇 的標(biāo)稱能量(動(dòng)作能量)。因此，圖4示意地表示在預(yù)先給定的壓力和相應(yīng)的動(dòng)作能量下， 執(zhí)行單元3電容CAPA與驅(qū)動(dòng)單元7外殼溫度Te的關(guān)系。此外，從圖4可以看出，對(duì)于燃料 噴嘴系統(tǒng)中的每個(gè)壓力值，都必須預(yù)先給定一定的動(dòng)作能量標(biāo)稱值。這意味著，在系統(tǒng)中壓 力較高時(shí)，也必須施加較高的打開(kāi)力。然而，較高的打開(kāi)力需要相應(yīng)較高的標(biāo)稱能量來(lái)開(kāi)動(dòng) 噴射閥。因此，系統(tǒng)中的壓力唯一地確定該執(zhí)行單元3運(yùn)行所必需的參數(shù)。圖5表示按照本發(fā)明的裝置的框圖，以此可以算出受作為干擾參數(shù)的能量偏移量 (能量偏移量，EGY_0F)影響的電容CAPA。這些干擾參數(shù)，正如它們?cè)趫D3的曲線族上尤其 以尖峰形式示出的，可以借助于圖5的裝置算出，從而得到圖4的變化過(guò)程平滑化的曲線 族。干擾參數(shù)取決于壓力，并在觸發(fā)脈沖的能量改變時(shí)給出。作為輸入量，在圖5的方框40中輸入實(shí)測(cè)的壓力值，或者作為替代方案，輸入整定 值。在方框40中，存儲(chǔ)取決于壓力的特性曲線族。它包含單位能量的電容變化的導(dǎo)數(shù)。該 導(dǎo)數(shù)取決于壓力。在輸出側(cè)給出壓力修正后的電容CAPA值。在方框40后面是方框41，該 框形成為乘法器。在該乘法器41中，另外作為干擾參數(shù)還輸入能量偏移量EGY_0FS。從梯 度dT/d能量^ffiGYJFS獲得電容CAPA的校正值。乘法器41的結(jié)果引入加法器42。另夕卜， 把從圖3的實(shí)測(cè)值求出的受干擾作用的電容CAPA輸入加法器42。在加法器42的輸出端 獲得一個(gè)就標(biāo)稱能量進(jìn)行了修正的電容CAPA，亦即，修正后的電容CAPA與干擾能量影響無(wú) 關(guān)，并給出圖4的平滑化的取決于壓力的曲線族。此外，還必須從電容實(shí)測(cè)值消除溫度干擾的影響。這借助于圖6的曲線圖進(jìn)行。在 圖6中，在Y軸上畫(huà)出執(zhí)行單元3的實(shí)測(cè)電容，而在X軸上畫(huà)出執(zhí)行單元3的溫度Ta。因此，從該曲線可以對(duì)于執(zhí)行單元的每個(gè)電容值讀出相應(yīng)的溫度Ta。例如，正如從圖6可以看 出的，在電容為7. 5 μ F時(shí)，執(zhí)行單元的溫度Ta = 75°C?，F(xiàn)在，在圖4的曲線圖中可以求出消除了能量偏移和溫度影響的電容值，因此，給 出圖4的平滑化的曲線族。在圖4中，畫(huà)出電容CAPA(Y軸)隨壓力和標(biāo)稱能量(X軸)的 變化。因此，這些曲線以修正后的形式反映出電容CAPA隨溫度的變化過(guò)程。該曲線族的變 化比圖3的略為平滑。這與消除了溫度造成的誤差影響有關(guān)。圖4的曲線圖被反過(guò)來(lái)利用，作為輸入量輸入壓力、標(biāo)稱能量和消除了干擾量的 電容值CAPA，并從圖4的特性曲線族讀出執(zhí)行單元3的相應(yīng)的溫度Ta。這樣取得的執(zhí)行器 溫度Ta可以通過(guò)能量的修正，或者通過(guò)觸發(fā)脈沖定時(shí)的修正來(lái)補(bǔ)償執(zhí)行單元3的取決于溫 度的長(zhǎng)度變化。上述曲線圖或框圖給出按照本發(fā)明的用于補(bǔ)償執(zhí)行單元3的取決于溫度的長(zhǎng)度 變化的算法。該算法最好以程序形式實(shí)現(xiàn)，這可以省去計(jì)算單元。在圖7的框圖中描繪了用于實(shí)現(xiàn)執(zhí)行單元3的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的整個(gè)相互 關(guān)系，該執(zhí)行單元利用其調(diào)節(jié)后的空氣縫隙L實(shí)現(xiàn)對(duì)空程量的相應(yīng)作用。首先，如上所述， 在輸入端70輸入從實(shí)測(cè)的執(zhí)行單元3的電容求出的溫度Ta。在方框75中含有帶有一個(gè)特 性曲線族的曲線圖，以此可以把執(zhí)行單元3的溫度Ta轉(zhuǎn)換為空程L的變化量。因此，在X軸 上畫(huà)出執(zhí)行器溫度Ta，而在y軸上畫(huà)出空程L的大小。因此，所示曲線dT_BG[Temp] (Blind Gap)根據(jù)確定的執(zhí)行單元3的溫度Ta給出空程比的變化。如圖1所示，執(zhí)行單元3和閥門活塞5之間的空程L約為2μπι。因此，在執(zhí)行單元 的溫度變化時(shí)，可能使空程L增大或縮小。原則上，由于所選擇的外殼2和執(zhí)行單元3的材 料常數(shù)，空程L大致是恒定的。然而，當(dāng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)，在執(zhí)行單元3和外殼2之間會(huì)出現(xiàn)溫 度差，這樣可能導(dǎo)致空程L的減小或增大。就是說(shuō)，在該執(zhí)行器3被觸發(fā)時(shí)，噴射閥打開(kāi)稍 晚，關(guān)閉稍早，反之亦然。這樣便可能無(wú)法在所設(shè)置的定量喂料機(jī)構(gòu)中噴入預(yù)先給定的燃料 量。因此，按照本發(fā)明規(guī)定，這樣改變觸發(fā)脈沖的定時(shí)值，使得總是確定所設(shè)置的燃料量并 能可靠地噴入。在圖7上部，還設(shè)置另一個(gè)修正單元，它在執(zhí)行單元3與其外殼2之間出現(xiàn)溫度差 時(shí)，也就是在該執(zhí)行單元3與其外殼2之間未發(fā)生完美的溫度補(bǔ)償時(shí)起作用。這尤其當(dāng)在靜 態(tài)下溫度相等，但是在動(dòng)態(tài)下執(zhí)行單元3的溫度Ta偏離其外殼2的溫度Te時(shí)出現(xiàn)。因此， 輸入端70上執(zhí)行單元3的溫度Ta再引到濾波器PTl (方框71)上。該P(yáng)Tl濾波器71在執(zhí) 行單元3與其外殼2之間的溫度變化上引起一個(gè)時(shí)間延遲。按照這個(gè)模型使外殼溫度有偏 差。該執(zhí)行單元3的濾波后的和未經(jīng)濾波的溫度施加在加法器73上，結(jié)果使得執(zhí)行單元3 與其外殼2之間的溫度差在方框73的輸出端可供使用。另外，使PTl框(方框71)的輸出信號(hào)與方框72的曲線圖耦合。方框72的曲線 圖含有特性曲線族，由此給出觸發(fā)脈沖定時(shí)相對(duì)變化和溫度差dT_BG/d_Temp(y軸)之間的 相互關(guān)系。在χ軸上畫(huà)出驅(qū)動(dòng)單元7外殼的溫度Te。該特性曲線族實(shí)際上包含驅(qū)動(dòng)單元7 外殼所用材料的溫度系數(shù)。該結(jié)果在方框74中乘以該溫度差，并與方框75的輸出信號(hào)在 加法器77中相加。因此，在輸出端76上便有控制信號(hào)定時(shí)的校正值，以此可以根據(jù)執(zhí)行單 元3的取決于溫度的長(zhǎng)度變化修正空程L。為了解釋補(bǔ)償算法，在圖8給出一個(gè)公式，可以用它修正執(zhí)行單元3的取決于溫度的長(zhǎng)度變化。在一個(gè)特性曲線族中，對(duì)于每個(gè)工作點(diǎn)都存儲(chǔ)觸發(fā)脈沖關(guān)于能量偏移的靈 敏度。例如在100MP的壓力下操作燃料噴嘴。噴油量在一個(gè)噴入脈沖時(shí)等于例如ang。在 100MP下，該執(zhí)行單元3以52mJ的標(biāo)準(zhǔn)能量運(yùn)行。若該能量例如提高10mJ，提高到62mJ，則 例如給出大致1. 4mg的數(shù)量變化。在能量降低時(shí)噴油量減小某個(gè)值。圖8的示意公式表示用于修正執(zhí)行單元的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的作為本發(fā)明 基礎(chǔ)的一般做法。在該示意公式中，從上述曲線圖求出噴入燃料的數(shù)量變化d_MF關(guān)于能量 變化d_EGY的梯度。該梯度為d_MF/d_EGY。另外，該燃料量(MF)是觸發(fā)脈沖定時(shí)(Tl)和 燃料噴嘴中壓力(pressure)的函數(shù)。由此，單位定時(shí)變化的數(shù)量變化d_MF/d_TI用下式求 出MF = MF (Tl，壓力)—d_MF/d_TI。與梯度d_MF/d_EGY結(jié)合可以確定定時(shí)修正量(Timing correction)和/或能量 修正量(Energy correction)。圖9用示意圖表示按照本發(fā)明的裝置的方框圖。計(jì)算單元90與測(cè)量機(jī)構(gòu)91連接， 后者被構(gòu)造用于測(cè)量執(zhí)行單元3的電容。另外，該計(jì)算單元90還與存儲(chǔ)器92連接，其中連 同算法、數(shù)據(jù)、曲線、特性曲線族和實(shí)測(cè)值一起存儲(chǔ)程序。按照本發(fā)明規(guī)定，單元90至92例 如是發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的現(xiàn)有機(jī)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種用于補(bǔ)償安排在燃料噴嘴(1)的外殼(2)內(nèi)的執(zhí)行單元(3)的取決于溫度的長(zhǎng) 度變化的方法，其中首先求出執(zhí)行單元(3)的電容(CAPA)，其中從該電容(CAPA)確定出執(zhí) 行單元C3)的溫度(Ta)，其中在考慮所求出的溫度(Ta)的情況下修正執(zhí)行單元(；3)用的下 一個(gè)有效觸發(fā)脈沖，其特征在于，一對(duì)執(zhí)行單元(3)的當(dāng)前電容(CAPA)的測(cè)量是在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中直接在執(zhí)行單元 (3)用的至少一個(gè)有效觸發(fā)脈沖上進(jìn)行的。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，執(zhí)行單元(3)的電容(CAPA)根據(jù)燃料噴嘴(1) 的至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)來(lái)測(cè)量。
3.按照上列權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該執(zhí)行單元(3)的電容(CAPA)根 據(jù)壓力、溫度、動(dòng)作能量、觸發(fā)持續(xù)時(shí)間、燃料類型和/或其他影響因素來(lái)確定。
4.按照上列權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該電容(CAPA)在充電過(guò)程結(jié)束時(shí) 或者在有效觸發(fā)脈沖保持階段期間來(lái)測(cè)量。
5.按照上列權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該電容(CAPA)根據(jù)在執(zhí)行單元 (3)與其外殼( 之間的熱力學(xué)耦合來(lái)確定。
6.按照上列權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，該執(zhí)行單元(3)的取決于溫度的 長(zhǎng)度變化通過(guò)對(duì)觸發(fā)脈沖定時(shí)或動(dòng)作能量的改變來(lái)修正。
7.按照權(quán)利要求6的方法，其特征在于，為了補(bǔ)償執(zhí)行單元(3)的取決于溫度的長(zhǎng)度變 化，把定時(shí)的變化換算為動(dòng)作能量的等效變化，或相反。
8.按照權(quán)利要求6或7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于，定時(shí)變化的或等效動(dòng)作能量的換 算值以表格、曲線或公式的形式存儲(chǔ)。
9.一種用于按照上列權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法的、用以補(bǔ)償安排在燃料噴嘴(1)的 外殼O)內(nèi)的執(zhí)行單元(3)的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的裝置，帶有受程序控制的計(jì)算單元 (90)、用于執(zhí)行單元(3)的電容的測(cè)量機(jī)構(gòu)(91)、存儲(chǔ)器(92)和用于補(bǔ)償取決于溫度的長(zhǎng) 度變化的程序，其特征在于，一設(shè)計(jì)帶有這樣一種算法的程序，即利用該算法在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行過(guò)程中直接在執(zhí)行單元 (3)用的至少一個(gè)有效觸發(fā)脈沖上測(cè)量執(zhí)行單元(3)的電容。
10.按照權(quán)利要求9的裝置，其特征在于，電容(CAPA)可根據(jù)至少一個(gè)運(yùn)行參數(shù)，例如 壓力、動(dòng)作能量和/或溫度來(lái)測(cè)量。
11.按照權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有關(guān)于在電容 和/或執(zhí)行器溫度(TA)與動(dòng)作能量和壓力之間的關(guān)系的表格。
12.按照權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有數(shù)量特性曲 線族，借助該數(shù)量特性曲線族可以針對(duì)燃料噴嘴(1)的任意工作點(diǎn)把所求出的定時(shí)變化換 算為動(dòng)作能量的等效變化，或相反。
13.按照權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)的裝置，其特征在于，設(shè)計(jì)該程序，以便通過(guò)對(duì)觸發(fā) 脈沖的定時(shí)改變和/或通過(guò)對(duì)動(dòng)作能量的改變來(lái)補(bǔ)償執(zhí)行單元C3)的取決于溫度的長(zhǎng)度變 化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于修正安排在燃料噴嘴(1)的外殼(2)內(nèi)的執(zhí)行單元(3)的取決于溫度的長(zhǎng)度變化的方法和裝置。已知為了保持在執(zhí)行單元(3)和燃料噴嘴控制閥之間形成的空程(L)，通過(guò)測(cè)量執(zhí)行單元(3)的電容和由此求出溫度(Ta)，來(lái)補(bǔ)償取決于溫度的長(zhǎng)度變化。然而，為此要使用用于控制該執(zhí)行單元(3)的附加測(cè)試脈沖。因此，按照本發(fā)明規(guī)定，省去使用測(cè)試脈沖，而電容(CAPA)直接在有效觸發(fā)脈沖上測(cè)量。本發(fā)明的方法非常準(zhǔn)確且可靠，因?yàn)榭紤]了諸如燃料壓力、燃料溫度和動(dòng)作能量等當(dāng)前的運(yùn)行參數(shù)。
文檔編號(hào)H01L41/04GK102144083SQ200980134786
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2009年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者J·弗里奇 申請(qǐng)人:歐陸汽車有限責(zé)任公司