用于操控燃料噴射器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于操控燃料噴射器的方法，所述燃料噴射器包括具有磁線圈和磁電機(jī)電樞的線圈驅(qū)動裝置，其中，所述磁電機(jī)電樞可通過可由所述磁線圈產(chǎn)生的磁場而沿著縱軸移動。
【背景技術(shù)】
[0002]在這樣的燃料噴射器中，通過適當(dāng)?shù)丶钏龃啪€圈而產(chǎn)生磁場，該磁場使得所述線圈驅(qū)動裝置的磁電機(jī)電樞沿著所述縱軸(滑動軸)移動。所述磁電機(jī)電樞與所述燃料噴射器的指針相連接，所述指針會根據(jù)其位置來關(guān)閉所述燃料噴射器的開口或者將所述開口打開一定的時間以便噴射燃料。
[0003]在所謂的增壓階段，所述燃料噴射器的線圈驅(qū)動裝置被加載所謂的加強(qiáng)電壓，以便使得所述磁電機(jī)電樞盡可能快地由其關(guān)閉位置移動到其打開位置。此后，所述燃料噴射器的線圈驅(qū)動裝置的磁線圈可在所謂的保持階段中被加載以與加強(qiáng)電壓相比較小的保持電壓，以便將所述磁電機(jī)電樞保持在其打開位置上。通常以多個保持脈沖的形式施加所述保持電壓，使得出現(xiàn)預(yù)先給定的保持電流。
[0004]用于驅(qū)動線圈驅(qū)動裝置的電壓(該電壓在此被稱作加強(qiáng)電壓)的產(chǎn)生是用直流變換器(DC/DC變換器)由小于加強(qiáng)電壓的供電電壓而生成的。用機(jī)動車車載電網(wǎng)內(nèi)由電池所提供的電壓作為供電電壓。所述直流變換器包括用于當(dāng)被連接到所述直流變換器上的用電裝置、也就是說燃料噴射器短時吸收高電流時輔助在所述直流變換器的輸出端上所提供的電壓的存儲電容器。所述直流變換器的輸出端與所述燃料噴射器或者說其磁線圈相耦合。
[0005]為了維持燃料噴射器的開關(guān)時間的準(zhǔn)確性，設(shè)定確切的電壓參數(shù)，這些電壓參數(shù)在操作所述燃料噴射器的過程中、也就是說在燃料噴射進(jìn)內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的過程中要加以維持。一種決定性因素是電壓降(英文即:Voltage Drop)，其被指定為在從存儲電容器中提取能量的時間期間的電壓降。為了使所述電壓降保持在較低的水平上，優(yōu)選采用存儲容量大和低ESR(等效串聯(lián)電阻Euqivalent Series Resistance)的存儲電容器。ESR指的是存儲電容器內(nèi)部的損耗電阻。其受存儲電容器的電解質(zhì)的材料、構(gòu)造以及導(dǎo)電性的影響。
[0006]因而存在成本較高的不足，因?yàn)橐环矫姹仨毑捎么鎯θ萘看蟮拇鎯﹄娙萜?，另一方面只能夠使用那些ESR低的存儲電容器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的任務(wù)在于說明一種方法，所述方法準(zhǔn)確地闡明了維持燃料噴射器的開關(guān)時間的準(zhǔn)確性。
[0008]上述任務(wù)通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求1所述特征的方法得以解決。此外，所述任務(wù)還通過一種具有根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品得以解決。優(yōu)選構(gòu)型由從屬的權(quán)利要求中得出。
[0009]提出了一種用于操控燃料噴射器的方法，所述燃料噴射器包括具有磁線圈和磁電機(jī)電樞的線圈驅(qū)動裝置。所述磁電機(jī)電樞可通過可由所述磁線圈產(chǎn)生的磁場而沿著縱軸移動。在該方法中，所述磁線圈在預(yù)先給定的時間點(diǎn)上被加載加強(qiáng)電壓，以便使得所述磁電機(jī)電樞由關(guān)閉位置移動到打開位置，其中，由電壓受控的直流變換器從相對較小的供電電壓中來提供所述加強(qiáng)電壓。所述直流變換器包括用于輔助在所述直流變換器的輸出端上提供的電壓的存儲電容器。在所給定的時間點(diǎn)之前，所述直流變換器的存儲電容器被充電至超過加強(qiáng)電壓的預(yù)調(diào)電壓，使得在預(yù)先給定的時間點(diǎn)上，在磁線圈上所施加的電壓要大于所述加強(qiáng)電壓。
[0010]本發(fā)明的基本理念是，在所述預(yù)先給定的時間點(diǎn)上一一所述時間點(diǎn)標(biāo)志著磁電機(jī)電樞開始移動并由此標(biāo)志著噴射過程開始，應(yīng)當(dāng)通過所述直流變換器保持恒定以便所述磁電機(jī)電樞由其關(guān)閉位置移動到其打開位置的加強(qiáng)電壓會下降。這個由所述存儲電容器由于對所述燃料噴射器短時的高供電而放電所導(dǎo)致的電壓降會通過所述直流變換器被探測到。然后，所述直流變換器再給所述存儲電容器充電，以便重新產(chǎn)生加強(qiáng)電壓的期望值。因此，通過所述直流變換器來延遲地調(diào)節(jié)加強(qiáng)電壓也構(gòu)成了所述不期望的電壓降的部分原因。
[0011]為了減小電壓降，進(jìn)行預(yù)調(diào)，其中在預(yù)先給定的、標(biāo)志所述磁電機(jī)電樞開始移動并且由此標(biāo)志噴射過程開始的時間點(diǎn)之前，所述存儲電容器就已被充電至超過所期望的加強(qiáng)電壓大小的、所謂的預(yù)調(diào)電壓。換句話說，這就意味著，預(yù)調(diào)電壓的絕對值要大于加強(qiáng)電壓的絕對值。這就導(dǎo)致，在所述預(yù)先給定的時間點(diǎn)上，在所述磁線圈或者說燃料噴射器上施加的電壓要高于本來所需要的加強(qiáng)電壓。
[0012]加強(qiáng)電壓表示由燃料噴射器的制造商方面規(guī)定的、對于噴射過程所必須或者應(yīng)該使用的電壓。因此，加強(qiáng)電壓即用于運(yùn)行燃料噴射器的額定電壓。
[0013]這就意味著，在噴射過程之前，存儲電容器的能量被提高。這一做法的結(jié)果在于，燃料噴射器或者說磁線圈上的電壓降的大小從數(shù)值上來說減小。因此，所述直流變換器可設(shè)有相對更小的存儲電容器，由此得到了成本優(yōu)勢。替選方案是，能夠采用一種引起更小制造成本的存儲電容器。
[0014]所述存儲電容器的充電可開始于通過計(jì)算所確定的時間點(diǎn)，使得所述存儲電容器就正好在預(yù)先給定的、標(biāo)志著所述磁電機(jī)電樞開始移動并由此標(biāo)志著噴射過程開始的時間點(diǎn)上具有預(yù)調(diào)電壓。
[0015]替選方案是，所述存儲電容器的充電可開始于通過計(jì)算所確定的時間點(diǎn)，使得所述存儲電容器在預(yù)先給定的、標(biāo)志著所述磁電機(jī)電樞開始移動并由此標(biāo)志著噴射過程開始的時間點(diǎn)之前具有預(yù)調(diào)電壓。那么，在達(dá)到預(yù)調(diào)電壓與所預(yù)先給定的時間點(diǎn)之間的時間間隔內(nèi)，保持該預(yù)調(diào)電壓的水平。所述存儲電容器充電開始與所預(yù)先給定的時間點(diǎn)之間的時長對于每個噴射過程、即燃料噴射器的每次操控可被選定為恒定的?？赏ㄟ^模型來進(jìn)行所述時長的計(jì)算。所述時長的長度通常取決于控制設(shè)備或者說待操控的燃料噴射器的構(gòu)型。
[0016]那么，在根據(jù)兩種所述替選方案的其中一種來確定上述時間間隔之后，所述存儲電容器充電的時間點(diǎn)可以在所述預(yù)先給定的時間點(diǎn)之前實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鲱A(yù)先給定的時間點(diǎn)對于用于執(zhí)行所述方法的控制單元來說原則上是已知的。
[0017]可通過所述直流變換器進(jìn)行所述存儲電容器的充電。合適的是采用一種ESR低的存儲電容器。為此，例如可采用具有濕電解質(zhì)、混合電解質(zhì)或者具有干電解質(zhì)的電解質(zhì)電容器。
[0018]由加強(qiáng)電壓與針對所述加強(qiáng)電壓的公差附加值得出所述預(yù)調(diào)電壓。因此，所述公差附加值對應(yīng)于增益度量，能夠相對于傳統(tǒng)的操控將電壓降減小該增益度量。
[0019]所述存儲電容器開始充電的時間點(diǎn)可依據(jù)以測量技術(shù)所確定的燃料噴射器所處環(huán)境的溫度來加以調(diào)整。這就意味著，依據(jù)該溫度來縮短或者延長所述存儲電容器的充電時長。
[0020]尤其是規(guī)定，所述存儲電容器的充電時長隨著溫度的降低而縮短。這就意味著，與并不考慮所述溫度的操控相比，充電開始得相對較晚。
[0021]在另外的構(gòu)型中，所述存儲電容器開始充電的時間點(diǎn)可以依據(jù)所述燃料噴射器的老化來加以調(diào)整。這意味著，所述存儲電容器的充電時長會依據(jù)例如通過計(jì)算所確定的并且被存儲在存儲器內(nèi)或者以測量技術(shù)確定的老化狀態(tài)而被縮短或延長。
[0022]尤其是規(guī)定，所述存儲電容器的充電時長隨著老化的增加而縮短。這就意味著，與并不考慮老化的操控相比，充電開始得相對較晚。
[0023]此外，本發(fā)明還提供了一種用于操控針對機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可直接被載入尤其是用于操控所述燃料噴射器的控制設(shè)備的數(shù)字計(jì)算機(jī)的內(nèi)部存儲器中并且包括軟件代碼部分，如果在所述計(jì)算機(jī)上運(yùn)行該產(chǎn)品，則使用所述軟件代碼部分來執(zhí)行如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的步驟。
【附圖說明】
[0024]下面進(jìn)一步借助附圖中的實(shí)施例來闡述本發(fā)明。其中:
[0025]圖1為一種已知的用于操控針對機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的設(shè)備的示意性圖示;
[0026]圖2為在如圖1的燃料噴射器的傳統(tǒng)操控過程中電流和電壓變化曲線的示意性圖示;
[0027]圖3為根據(jù)本發(fā)明的用于操控針對機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的設(shè)備的示意性圖示；以及
[0028]圖4為在根據(jù)本發(fā)明來操控如圖3的燃料噴射器的過程中電流和電壓變化曲線的示意性圖示。
[0029]在附圖中，相同的元件具有相同的附圖標(biāo)記。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1示出了一種傳統(tǒng)的用于操控針對機(jī)動車內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器30的控制設(shè)備10。在此未進(jìn)一步示出的燃料噴射器30是一種傳統(tǒng)的燃料噴射器，其以已知的方式具有帶有磁線圈的線圈驅(qū)動裝置。通過適當(dāng)?shù)丶钏龃啪€圈，產(chǎn)生磁場，所述磁場使得所述線圈驅(qū)動裝置的磁電機(jī)電樞沿著縱軸(磁電機(jī)電樞的滑動軸)移動。所述磁電機(jī)電樞與所述燃料噴射器的指針相連接，所述指針依據(jù)其位置來關(guān)閉所述燃料噴射器的開口或者打開該開口一定的時間以便噴射燃料。
[0031]在所謂的增壓階段，所述燃料噴射器的線圈驅(qū)動裝置被加載所謂的加強(qiáng)電壓，以便使得所述磁電機(jī)電樞盡可能快地由其關(guān)閉位置移動到其打開位置。然后，所述燃料噴射器的線圈驅(qū)動裝置的磁線圈可在所謂的保持階段中被加載以與加強(qiáng)電壓相比更小的保持電壓，以便使得所述磁電機(jī)電樞保持在其打開位置上。通常以多個保持脈沖的形式施加所述保持電壓，使得出現(xiàn)預(yù)先給定的保持電流。對于本發(fā)明而言，這種區(qū)別忽略不計(jì)。
[0032]通過所述控制設(shè)備10在輸出端子22、24上提供表示額定電壓的加強(qiáng)電壓UDmc。為此，所述控制設(shè)備10包括直流變換器12、存儲電容器14、電壓調(diào)節(jié)器16、計(jì)算單元(微控制器)18以及開關(guān)元件20。所述直流變換器12由輸入電壓Ul產(chǎn)生輸出電壓U2。輸入電壓U1、例如12V通過未示出的機(jī)動車儲能器來提供。輸出電壓U2對應(yīng)于所述直流變換器12在其輸出端子上的以及所述控制設(shè)備的輸出端子22、24上的電壓Udcdco電壓Uloc基本上表示上述加強(qiáng)電壓，其大小取決于所述燃料噴射器30的規(guī)格。在本實(shí)施例中，加強(qiáng)電壓為65V(=額定電壓)，如也在圖2的圖表中所示的。
[0033]所述直流變換器12在輸出端與所述存儲電容器14的兩個端子以及所述燃料噴射器30互連。專業(yè)人員已知