專利名稱：用于控制噴射閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制噴射閥的方法和控制噴射閥的裝置以及計算
才幾程序和計算機程序制品。
背景技術(shù)：
為了控制典型的內(nèi)開式噴射閥(尤其是汽油直接噴射時的高壓噴 射電磁閥或高壓噴射閥)的打開和保持打開，使用復(fù)雜的電流曲線。 該曲線具有所謂的升壓階段，其中，通過將高壓噴射閥接在升壓電容 器上來產(chǎn)生急劇上升的較高的電流，該升壓電容器存儲例如低于65V 電壓的能量，并在升壓階段期間將該能量供應(yīng)到高壓噴射閥。只要升 壓電容器能夠提供足夠的升壓電壓，那么在升壓階段中的電流不依賴 于電池電壓。該復(fù)雜的電流曲線還具有保持階段，在該階段電流下降 至較低的電平或較低的有效值，并且在該有效值左右調(diào)節(jié)該電流。例 如通過將閥門線圈與電池電壓接通而實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
待設(shè)置的升壓電流和保持電流的大小 一般通過最大系統(tǒng)壓力(臨 近該壓力時高壓噴射閥應(yīng)一皮打開并保持打開)和噴射燃料的靜態(tài)流量 確定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于控制噴射閥的方法，其中，在噴射閥保持打開的 保持階段由電容器提供的電流流過噴射閥。
通常設(shè)計成在第 一階段由電容器提供電流，該階段稱為所謂的上 升或升壓階段，在該階段期間噴射閥打開，且該階段在保持階段之前。 在該上升階段，具有急劇上升電流強度的電流流過噴射閥。根據(jù)本發(fā)明，電容器(也稱為升壓電容器并被用于準(zhǔn)備電流強度的急劇上升)還 用于在保持階段讓電流流過噴射閥，并代替或至少補充電流源(否則預(yù) 設(shè)成用于流過噴射閥)，使得在保持階段也向噴射閥提供足夠大的電流。
在本發(fā)明的改型中，在保持階段電流一支調(diào)節(jié)至有效且通常恒定的值。
在實施例中，該方法在起動過程中實施。此外，該方法還可以在 作為電池構(gòu)成的電流源(該電流源在保持階段標(biāo)準(zhǔn)運行時提供電流)的 功率太小時實施。從而保證噴射閥的計量精度。
此外，本發(fā)明涉及用于控制噴射閥的裝置，它構(gòu)造成使電容器在 保持階段(在此期間噴射閥關(guān)閉)向噴射閥4是供電流。
這在實施例中表示該裝置構(gòu)造成將電容器以及電池控制成用于噴 射閥的其它電流源，使得電流源根據(jù)需要流過噴射閥，其中電池以及 電容器可以接到噴射閥。這里調(diào)節(jié)可通過將閥門線圈接到電池的電壓
上而實現(xiàn)。電容器可在第一階段接上并且還可在保持階段附加接上。
在一實施方式中，本發(fā)明的裝置用于在電池(在保持階段標(biāo)準(zhǔn)運行 時提供電流)的功率過小時，使電容器在保持階段提供電流。
可構(gòu)成控制器的該裝置調(diào)節(jié)和/或控制噴射閥以及作為電容器而 構(gòu)造的電流源。為了讓電流流過噴射閥，該裝置一般為噴射閥的各工 作點準(zhǔn)備合適的電流曲線。此外，該裝置可以直接或間接地監(jiān)視噴射 閥(尤其是高壓噴射閥)以及其它發(fā)動機部件，它們與噴射閥共同作用 和/或依賴于噴射閥的作用。在實施中，該裝置構(gòu)造成可通過適當(dāng)?shù)慕?通來控制電流源，即以典型的方式控制電容器及電池和/或讓電池和電 容器的電流流至噴射閥的電路布置。
標(biāo)準(zhǔn)運行時，該裝置例如通過提供電流曲線來調(diào)整電路布置，使 得電流在第 一 階段或所謂的上升階段期間從電容器流至噴射閥。在加 速階段該裝置控制電路布置，使得在標(biāo)準(zhǔn)運行期間由電池提供電流。 在發(fā)動機起動時和/或?qū)τ趤碜噪姵氐碾妷汉碗娏魈〉那闆r，該裝置控制這兩個電流源和/或電路布置，使得在保持階段備選地或至少除了 電流(否則在標(biāo)準(zhǔn)運行時僅由電池提供)還提供來自電容器的電流。
設(shè)計成可通過所述裝置實施用于控制噴射閥(一般是用于車輛發(fā) 動機的高壓噴射閥)的方法的所有步驟，并因此總體控制或調(diào)節(jié)噴射 閥。該裝置的各項功能可通過本發(fā)明方法的步驟實現(xiàn)。
本發(fā)明的具有程序代碼的計算機程序構(gòu)造成用于，當(dāng)計算機程序 在計算機或相應(yīng)的計算裝置(特別是本發(fā)明的裝置)中運行時，實施本 發(fā)明方法的所有步驟。
此外，本發(fā)明的具有程序代碼的計算機程序制品(存儲在計算機可 讀的數(shù)據(jù)載體上)構(gòu)造成用于，當(dāng)計算機程序在計算機或相應(yīng)的計算裝 置(特別是本發(fā)明的裝置)中運行時，實施所述方法的所有步驟。
利用本發(fā)明，高壓噴射閥(HDEV)通過帶有由電容器提供的升壓電
壓(由升壓電容器提供)的電流調(diào)節(jié)在保持階段也保持打開。
在本發(fā)明的變型中，也可利用高壓噴射閥在較低的電池電壓、較 高的燃料壓力和較高的閥門流量時提供熱起動或重復(fù)冷起動所需的燃 料量。高壓噴射閥的使用范圍可以通過線圈溫度、電池電壓、系統(tǒng)壓 力和燃料的流量來擴大。
在正常運行時，當(dāng)汽油直接噴射時最大系統(tǒng)壓力通過打開限壓安 全閥確定。例如在熱起動時達(dá)到限壓安全閥的打開壓力，也就是+兌， 在停機階段之后的起動過程時，在燃料高壓系統(tǒng)中通過加熱燃料來升 壓。在燃料系統(tǒng)中，加熱燃料通過此前滿載運行并因此大大加熱的發(fā)
電機的熱傳遞實現(xiàn)。此外，電池電壓在起動時由于起動裝置i.d.R.的控 制而耗損。所需的較高系統(tǒng)壓力(高壓噴射閥需克在該壓力附近而保持 打開)和較低電池電壓(用它在保持階段產(chǎn)生電流)之間的不利組合會由 于不充足的有效保持電流導(dǎo)致過早關(guān)閉噴射閥和減弱起動噴射，這會 導(dǎo)致熄火連同相應(yīng)的廢氣值惡化，并導(dǎo)致起動性能惡化直至完全起動 失敗。
另一不利組合例如是重復(fù)冷起動。在這種情況下，發(fā)電機在較低的周圍/環(huán)境溫度下起動，并較高負(fù)載地運行幾分鐘。在關(guān)機時，由于
較高的溫差，共軌壓力(DruckimRail)快速升高直到限壓安全閥的壓 力。在重復(fù)起動時，電池電壓嚴(yán)重受損，閥門必需克服較高的壓力而 保持打開。
此外，利用本發(fā)明，保持階段通過不依賴于電池電壓的較長的上 升階段或升壓階段代替。因此可以在熱起動和重復(fù)冷起動時避免上述 的減弱噴射。
本發(fā)明的其它優(yōu)點和實施例由說明和附圖得出。
應(yīng)當(dāng)理解的是，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，上述的和下面
方式得到應(yīng)用。
以上根據(jù)附圖中的實施示例示意說明了本發(fā)明，下面參考附圖詳 細(xì)描述本發(fā)明。


圖1是在標(biāo)準(zhǔn)運行中噴射閥的參數(shù)曲線圖的示意說明例。 圖2是在較小電池電壓時噴射閥的參數(shù)曲線圖的示意說明例。 圖3是在保持階段期間從電容器取得附加電流時噴射閥的參數(shù)曲 線圖的示意說明例。
圖4表示具有根據(jù)本發(fā)明的裝置的實施方式的配置例。
具體實施例方式
圖1表示第一、第二和第三曲線圖2,4,6,其中分別表示了用于說
的控制曲線的參數(shù)。時間軸8,10，12在曲線圖2，4,6所示的部分中占有 幾毫秒[ms]。其中，這些時間軸8,10,12相互設(shè)置成，使得曲線圖2,4,6 描述的參數(shù)值給出這些參數(shù)在相同時刻的變化過程。
在第一曲線圖2中，在豎直信號軸14方向上表示了由控制器提供
7的作為參數(shù)的控制信號16的值。其中，控制信號16的值在時間間隔 18期間是零。在該時間間隔18之前和之后控制信號16分別設(shè)計成恒 定值。
在圖1的第二曲線圖4中，沿豎直的電流軸20表示安培電流強度。 第二曲線圖4說明了電流曲線22的變化，利用該曲線流過噴射閥，使 得相應(yīng)的電流流過噴射閥。
該電流曲線22具體包括直至達(dá)到所謂的最大升壓電流24而結(jié)束 的急劇上升。電流曲線22的第一階段也稱為升壓階段。
在達(dá)到升壓電流24之后電流曲線22設(shè)計成下降。這種下降伴隨 著電流曲線22的起動階段，其中電流調(diào)節(jié)至通過第二直線28標(biāo)示的 有效起動電流。電流曲線的該階段稱為起動階段。通過直線26說明在 升壓階段和起動階段期間電流強度的有效值。
在電流曲線22的起動階段接著發(fā)生電流曲線22的進一步下降。 在電流曲線22的與起動階段相連接的保持階段，電流調(diào)節(jié)到通過第三 直線30說明的有效保持電流。此后，電流曲線22的值降至O安培。
在控制噴射閥時設(shè)計成，在上升階段期間打開噴射閥直至達(dá)到升 壓電流24。在電流曲線22調(diào)節(jié)至有步t^動電流(第二直線28)的起動階 段，噴射閥完全打開。在其后的電流曲線22的保持階段期間，噴射閥 保持打開。由此推出，下面圖2和圖3的曲線圖也分別分為上升、起 動和保持階段。
在第二曲線圖4內(nèi)，通過電流曲線22的鋸齒形變化指明在起動階 段以及保持階段期間電流曲線22調(diào)節(jié)至有效起動值和有效保持值。
在第三曲線圖6中，沿電壓軸32說明了在噴射閥的連接端以及因 此在接頭上的電壓的值34。該電壓的測量值34顯示在第三曲線圖內(nèi) 具有從上升階段的開始到結(jié)束的最大正升壓電壓36,并且最后(在這種 情況下是保持階^:的結(jié)束)具有最大負(fù)升壓電壓38。
參照時間軸10,12比較笫二和第三曲線圖4,6得知，在電流曲線 22的急劇上升期間最大正升壓電壓36達(dá)到峰值。在起動階段期間，電壓的值34呈鋸齒形變化，其中電壓最大達(dá)到直線40所示的電池電 壓值。在從起動階段過渡到保持階段時，電壓34達(dá)到最小值。在保持 階段的電壓34的測量值在0伏和直線40所示的最大電池電壓之間變化。
與圖1一樣，圖2也表示在較低電池電壓時，噴射閥控制曲線的 參數(shù)的三個曲線圖50,52,54，它們具有水平時間軸56,58,60。
此外，在第一曲線圖50中信號軸62表示控制器的控制信號64的 值，該值在時間間隔66期間為零。
在第二曲線圖52中，豎直的電流軸68表示在較低電池電壓時的 電流曲線70。在這種情況下，在急劇上升期間在第一階段或稱為上升 階段達(dá)到最大升壓電流72。在隨后的起動階段，用直線76說明電流 曲線70的實際達(dá)到的值。然而在噴射閥關(guān)閉的保持階段期間，電流曲 線70達(dá)到的值低于通常達(dá)到的直線78所示的保持電流的值。
在第三曲線圖中，電壓軸80說明了噴射閥上的電壓的測量值82。 其中，開始時電壓達(dá)到最大升壓電壓(直線84)并且結(jié)束時達(dá)到最大負(fù) 升壓電壓(直線86)。在此之間，最大電壓達(dá)到降低了的恒定電池電壓(直 線88)。
圖3表示在較小電池電壓時在保持階段期間從用作升壓電容器的 電容器取得的附加電流時，噴射閥參數(shù)的控制曲線的曲線圖 100,102,104。這三個曲線圖100,102,104也如圖1的曲線圖2,4,6和圖 2的曲線圖50,52,54那樣具有水平時間軸106,108,110。
此外，在第一曲線圖100中，沿豎直的信號軸112給出表示控制 信號114的值，如上述示例那^^羊的時間間隔116期間的值是零。
在第二曲線圖102中，沿電流軸120給出電流曲線118,如上述 示例一樣表示直至達(dá)到所謂的升壓電流(直線122)的急劇上升。設(shè)計成 通過用作升壓電容器的電容器來4是供該急劇上升。
在達(dá)到最大升壓電流后噴射閥完全打開，其中電流強度降低，并 且具有在第二曲線圖中直線126所示的有效起動電流。由于在上述情況下電池電壓降低，在此后的保持階段同樣通過升 壓電容器來提供附加電流，使得在伴隨著噴射閥的關(guān)閉的保持階段期
間，在如通過直線126表示的有效保持電流周圍調(diào)節(jié)。因此，在保持 階l^噴射閥流過比圖2的第二曲線圖52時更大的電流。
用以在保持階段使電流流過噴射閥而且利用升壓電容器的措施， 也對第三曲線圖104中沿電壓軸130示出的電壓值132產(chǎn)生影響。在 保持階段，電壓的值132超過此前直線134所示的電池電壓的有效值。 在這種情況下，這里的鋸齒形電壓交替地是為0伏的最小值132和對 應(yīng)于升壓電壓的最大值136。
在控制高壓噴射閥的保持階段中的電流被電池的i.d.R.抽走，其中， 通過電流調(diào)節(jié)保持必需的有效保持電流(圖1的第二曲線圖4)。例如， 若電池電壓在冷起動時較小，可不維持有效保持電流并提前關(guān)閉閥門 (圖2)。利用閥門控制變化曲線的靈活形成，可以由現(xiàn)有的升壓電容器 供給保持階段的電流。在這種情況下，保持階段的電流可以達(dá)到不依 賴于電池電壓的(必需的)有效保持電流并得以維持，如圖3所示。通常 能量僅僅在上升或升壓階段從升壓電容器中取出。其原因是對升壓電 容器再充電需要時間。由于在起動中較低的轉(zhuǎn)速，升壓電容器的再充 電能力保證在保持階段也可使用升壓電容器的電流。
在起動結(jié)束后以及達(dá)到足夠的電池電壓和/或未低于一定的電壓 闕值時，保持階段從升壓電容器的電流調(diào)節(jié)過渡到電池電壓的電流調(diào) 節(jié)。
圖4表示電路配置142,其中包括本發(fā)明的裝置144的實施形 式帶有輸出級才莫塊146的、噴射閥148以及電池150和電容器152， 其中電池150和電容器152構(gòu)成噴射閥148的電流源。
本發(fā)明的構(gòu)成控制器的裝置144設(shè)計成用于控制噴射閥148,其 中裝置144在該實施方式中監(jiān)視噴射閥148的狀態(tài)。為了實現(xiàn)本發(fā)明 的方法的實施方式，裝置144提供電流的電流曲線154,該曲線使兩 個電流源中的至少一個流過噴射閥148), ^(人而電流曲線154在第一階段中包括一個急劇的、至少一次中斷的上升，直至達(dá)到圖1至3所示 的升壓電流。
在上述圖1至3所示的保持階段(此時噴射閥148在實現(xiàn)打開之后 保持打開)通常設(shè)計成，電池150同時用作噴射閥148的電壓源。通過 裝置144選擇各階段需要的用于流過噴射閥的電壓源，其中該裝置144 通過電流曲線154以合適的方式接通電流源中的至少一個。
/人上述本發(fā)明的實施方式設(shè)計成，對于電池150的電池電壓太低 的情況，在保持階段也由電容器152(否則僅在第一階段期間流過以達(dá) 到急劇上升)供應(yīng)用于噴射閥148的電流。此外，裝置144用來監(jiān)視影 響流過噴射閥148的電池電壓以及其它參數(shù)。僅例如在電池電壓在熱 起動或冷起動期間太小的情況下，在本發(fā)明的方法的實施例中的裝置 144合適地控制和接通電流源，使得此后由電容器152向噴射閥148 提供具有足夠大電流強度的電流。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制噴射閥(148)的方法，其中，所述噴射閥(148)在 其被保持打開的保持階段流過由電容器(152)提供的電流。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述噴射閥(148)被打開 的、所述保持階段之前的第一階段，由所述電容器(152)提供電流。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在所述保持階段電流^皮調(diào)節(jié) 至有效值。
4. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述方法在起動 過程中執(zhí)行。
5. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述方法在所述 保持階段以標(biāo)準(zhǔn)運行狀態(tài)提供電流的電池(l 50)的電壓太低時執(zhí)行。
6. 如以上權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中，所述噴射閥(148) 的計量精度受到控制。
7. —種用于控制噴射閥(148)的裝置，該裝置用以使電容器(152) 在所述噴射閥(148)被保持打開的保持階段向所述噴射閥(148)提供電流。
8. 如權(quán)利要求7所述的裝置，所述裝置用以控制作為所述噴射閥 (148)的其它電流源的所述電容器(152)及電池(150)。
9. 如權(quán)利要求8所述的裝置，所述裝置用以在所述保持階段以標(biāo)(15 2)在所述保持階段提供電流。
10. —種具有程序代碼的計算機程序，當(dāng)在計算機或有關(guān)的計算 裝置、尤其是權(quán)利要求10或11所述的裝置(144)中運行時，所述計算 機程序執(zhí)行權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法之所有步驟。
11. 一種存儲在計算機可讀數(shù)據(jù)載體上的、具有程序代碼的計算 機程序制品，當(dāng)在計算機或有關(guān)的計算裝置、尤其是權(quán)利要求10或 11所述的裝置(144)中運行時，所述計算機程序執(zhí)行權(quán)利要求1至6中 任一項所述的方法之所有步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及在保持階段控制噴射閥的方法，其中，由電容器提供的電流在噴射閥被保持打開的保持階段流過噴射閥。本發(fā)明還涉及控制噴射閥的裝置，用以使電容器在噴射閥被保持打開的保持階段向噴射閥提供電流。
文檔編號H01F7/18GK101311515SQ200810109068
公開日2008年11月26日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者A·-T·霍安格, A·戴斯特勒, A·賈科比, C·拜爾, H·克默, H·弗里德曼, J·紐伯格, L·莫瑟, M·-T·塔, M·克勞斯, M·瓦爾茨, M·費希爾, P·富爾斯塔克, R·瓦施勒 申請人:羅伯特·博世有限公司