控制燃料喷射电磁阀制造技术

提供用于控制电磁阀的装置和方法，所述电磁阀具有线圈（3）和能够由磁力来移位的衔铁（9），闭合元件（11）能够借助于所述衔铁来移位以达到将燃料（19）喷射到燃烧室（23）中的目的，其中，所述方法包括：利用依照第一电压分布的电压（84）来使所述线圈（3）通电，以便产生穿过所述线圈（3）的第一电流（81）；根据第一磁通量（Ψ）和所述第一电流（i）来确定第一分布（31、37）；在所述第一分布中识别至少一个第一移位起点（I）的第一特征，所述衔铁（9）在所述第一移位起点（I）处开始使所述闭合元件（11）移位；产生第二电压分布并依照所述第二电压分布来使所述线圈通电，使得在根据第二磁通量和第二电流的第二分布中，第二移位起点（I）的第二特征比所述第一特征更加类似于参考特征。

Control fuel injection solenoid valve

To provide a device and a method for controlling the electromagnetic valve, the electromagnetic valve has a coil (3) and by magnetic force to shift the armature (9), (11) the closing element can help to shift to the fuel on the armature (19) injected into the combustion chamber (23) in the purpose of the the method includes: using, in accordance with the voltage of the first voltage distribution (84) to the coil (3) to produce electricity through the coil (3) of the first current (81); according to the first magnetic flux (PSI) and the first current (I) to determine the distribution of the first (31, 37); identifying at least one first shift starting point in the first distribution (I) of the first feature, the armature (9) in the first shift starting point (I) at the beginning that the closure element (11) generates a second voltage distribution and displacement; second in accordance with the The voltage distribution is used to electrify the coil, so that the second characteristic of the second shift start point (I) is more similar to the reference feature than the first one in the second distribution according to the second magnetic flux and the second current.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制燃料喷射电磁阀
本专利技术涉及用于控制电磁阀以便将燃料喷射到燃烧室中的方法和装置。特别地，本专利技术涉及发动机控制单元，所述发动机控制单元被设计成控制燃料喷射电磁阀。
技术介绍
电磁阀或螺线管喷射器可用于将燃料喷射到燃烧室中（例如，喷射到汽缸中）。所述类型的螺线管喷射器（也称为线圈型喷射器）具有线圈，当电流流动穿过所述线圈时，所述线圈产生磁场，由此在衔铁上施加磁力，使得衔铁被移位以便实现喷嘴针阀的或闭合元件的打开和关闭，从而达到打开和关闭电磁阀的目的。如果电磁阀或螺线管喷射器在衔铁与喷嘴针阀之间或在衔铁与闭合元件之间展现所谓的空行程，则衔铁的移位并非立即而是仅在衔铁已被移位了该程度的空行程之后才引起闭合元件的或喷嘴针阀的移位。当将电压施加到电磁阀的线圈时，磁力导致衔铁沿极片的方向运动。借助于机械联接件（例如，机械接触件），在已克服了空行程之后，喷嘴针阀或闭合元件同样地运动（在工作行程或针阀行程期间），并且在对应的移位的情况下打开喷射孔以便将燃料供给到燃烧室中。如果电流继续流动穿过线圈，则衔铁和喷嘴针阀或闭合元件进一步运动，直到衔铁到达极片并邻接抵靠该级片。衔铁邻接抵靠闭合元件的或喷嘴针阀的驱动器所在的位置与衔铁邻接抵靠极片所在的位置之间的距离也被称为针阀行程或工作行程。为了将阀关闭，停用施加到线圈的激励电压，并且使线圈短路，使得磁力消失。由于储存在线圈中的磁场的消失，所以线圈的短路导致电压的极性颠倒。借助于二极管来限制电压的水平。由于例如由弹簧提供的回复力，包括衔铁的喷嘴针阀或闭合元件运动到闭合位置中。这里，以相反顺序经历空行程和针阀行程。在电磁阀打开期间的针阀运动的开始时间会取决于空行程的量值。针阀或衔铁邻接抵靠极片的时间取决于针阀行程或工作行程的量值。在相同的电力致动的情况下，针阀运动开始（打开）的和针阀运动结束（关闭）的喷射器特定的时间变化导致不同的喷射量。在衔铁已克服了空行程以达到打开电磁阀的目的（如果在考虑之中的电磁阀中存在空行程）之后，衔铁邻接抵靠极片，这防止衔铁沿用于打开电磁阀的方向发生进一步的运动或移位。一旦发生所述邻接时，衔铁可能被弹性地推开，并且在衔铁已被推开达某一移位行程之后，其会再次邻接抵靠极片。以这种方式，衔铁会执行弹跳运动，在这种情况下，其被极片推开至少一次、沿用于关闭电磁阀的方向加速，然后由于仍然起作用的磁力进而沿用于打开电磁阀的方向加速并移位。在这种情况下，弹跳过程可包括衔铁邻接抵靠极片的一种或多种状态。弹跳或弹跳运动可针对不同喷射器或电磁阀各有不同，例如就由于如下原因的不同阻尼作用而言，所述原因为机械偏差（液压间隙）、不同材料、不同弹性特征、特别地是衔铁的运动部件的不同质量等。因此，在不同电磁阀或喷射器中，当在弹跳过程期间再次关闭喷射器时，可出现不同的定量特征曲线（Mengenkennlinien）。在这种情况下，关闭过程可特别地取决于在所意图的关闭过程的开始时衔铁是例如沿阀打开的方向还是沿阀关闭的方向运动。此外，在所述弹跳区域中，或在弹跳运动期间，喷射器致动（特别地，为了打开电磁阀而对电磁阀的致动）也会是困难的或不准确的，因为致动持续时间（例如，升高电压的持续时间和/或保持电压区间的持续时间）和喷射量的唯一依赖性将并非必要地总是存在。例如，尽管增加了致动持续时间（特别地，在电压分布中增加升高电压的持续时间和/或增加保持电压的持续时间），但喷射量还会减小。因此，在使用电磁阀的常规喷射系统中，就所期望的燃料喷射量而言并且还就关于时间的所期望的燃料喷射特征而言可出现不准确性。在常规方法中，避免了在电磁阀致动中展现明显的弹跳行为的喷射时间。因此，具有数量特征图中的弹跳行为的不利影响的区域有可能被排除。然而，致动因此遭受显著的限制，这会对内燃机的操作具有不利影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供如下的方法和装置（特别地是发动机控制单元），其使得与现有技术相比可以改进喷射过程，特别地在关于时间的喷射量和喷射分布而言。特别地，本专利技术的目的是降低由于电磁阀中的弹跳而造成的不准确性或不可靠性。本专利技术借助于独立权利要求的主题来实现。从属权利要求具体说明本专利技术的特定实施例。根据本专利技术的第一方面，提供一种用于控制电磁阀的方法，所述电磁阀具有线圈和能够由磁力来移位的衔铁，闭合元件能够借助于所述衔铁来移位以达到将燃料喷射到燃烧室中的目的。这里，所述方法包括：利用依照第一电压分布的电压来使所述线圈通电，以便产生穿过所述线圈的第一电流；根据第一磁通量和所述第一电流来确定第一分布；在所述第一分布中识别至少一个第一移位起点的第一特征，所述衔铁在所述第一移位起点处开始使所述闭合元件移位；产生第二电压分布并依照所述第二电压分布来使所述线圈通电，使得在根据第二磁通量和第二电流的第二分布中，第二移位起点的第二特征比所述第一特征更加类似于参考特征。所述方法可由在车间或生产工厂中的特殊控制单元或特别地也可由发动机控制单元来实施，所述发动机控制单元安装和使用在车辆中以进行正常的驱动操作。闭合元件可形成为例如针阀，特别地形成为喷嘴针阀，其在一端上支承闭合球，闭合球在电磁阀的关闭状态下顶靠锥形座，并且在打开状态下移位离开所述座，使得燃料可以穿过所述座中的开口传送到燃烧室中。在这种情况下，第一电压分布和第二电压分布可例如各自包括升高阶段，在所述升高阶段中，电压达到相对高的值，例如，在60V与70V之间，特别地是近似65V。升高阶段内的电压分布可例如基本上具有矩形信号抑或具有锯齿形信号。在第一电压分布和第二电压分布两者中，在升高阶段后面的可以是保持阶段，在所述保持阶段中，电压显著低于升高阶段中的电压并且例如处于6V与14V之间。保持阶段在时间方面可长于（例如，在4倍长与10倍长之间）升高阶段。保持阶段可例如具有1ms至2ms的持续时间。保持阶段可进而被分成多个阶段，对于这些阶段而言，预限定不同的平均电流水平。当达到所述电流水平时，电压相应地被激活或停用，使得电流在所述电流水平附近振荡。在关闭阶段中，喷射器与电压源分离并且发生短路。这里，第一电压分布和第二电压分布就升高阶段的水平而言、就升高阶段的持续时间而言、就升高阶段的分布（例如，升高阶段期间的电压分布，例如交变矩形信号、锯齿形信号等等）而言可以是不同的。此外，第一电压分布和第二电压分布就保持阶段期间的电压而言、以及还就保持阶段的持续时间而言可以是不同的。依照第一电压分布或依照第二电压分布的电压的施加在线圈中产生对应的电流分布。所述对应的电流分布引起磁场的分布，除几何结构上的影响之外，所述磁场还进而影响衔铁、闭合元件、驱动器和极片的相对定位。根据第一磁通量和第一电流的第一分布可直接取决于第一磁通量和第一电流，或取决于从第一磁通量和第一电流导出的变量（例如，分别是第一磁通量的函数和第一电流的函数）。然后，可分析或评估第一分布，以便表征第一移位起点。根据第一磁通量和第一电流的第一分布可包括例如如下区段，在所述区段中，衔铁已顶靠并接触闭合元件或顶靠并接触连接到闭合元件的驱动器，而不使驱动器或闭合元件移位。因此，在所述区段中，未观察到运动，因为首先必须建立上升的磁力以便至少等于由于燃料压力而相反作用的力。一旦移位开始，即刻获得准确的力平衡，在这种情况下，由于磁通量产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制电磁阀的方法，所述电磁阀具有线圈（3）和能够由磁力来移位的衔铁（9），闭合元件（11）能够借助于所述衔铁来移位以达到将燃料（19）喷射到燃烧室（23）中的目的，其中，所述方法包括：利用依照第一电压分布的电压（84）来使所述线圈（3）通电，以便产生穿过所述线圈（3）的第一电流（81）；根据第一磁通量（Ψ）和所述第一电流（i）来确定第一分布（31、37）；在所述第一分布中识别至少一个第一移位起点（I）的第一特征，所述衔铁（9）在所述第一移位起点（I）处开始使所述闭合元件（11）移位；产生第二电压分布并依照所述第二电压分布来使所述线圈通电，使得在根据第二磁通量和第二电流的第二分布中，第二移位起点（I）的第二特征比所述第一特征更加类似于参考特征。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.15 DE 102015206729.71.一种用于控制电磁阀的方法，所述电磁阀具有线圈（3）和能够由磁力来移位的衔铁（9），闭合元件（11）能够借助于所述衔铁来移位以达到将燃料（19）喷射到燃烧室（23）中的目的，其中，所述方法包括：利用依照第一电压分布的电压（84）来使所述线圈（3）通电，以便产生穿过所述线圈（3）的第一电流（81）；根据第一磁通量（Ψ）和所述第一电流（i）来确定第一分布（31、37）；在所述第一分布中识别至少一个第一移位起点（I）的第一特征，所述衔铁（9）在所述第一移位起点（I）处开始使所述闭合元件（11）移位；产生第二电压分布并依照所述第二电压分布来使所述线圈通电，使得在根据第二磁通量和第二电流的第二分布中，第二移位起点（I）的第二特征比所述第一特征更加类似于参考特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一分布和所述第二分布能够分别由在坐标系中的第一曲线（31、37）和第二曲线来表示，在所述坐标系中，沿着一个轴标绘所述电流（i），并且沿着另一轴标绘所述磁通量（Ψ）。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第一特征或所述第二特征包括所述相应曲线上的梯度和/或位置，所述梯度和/或位置特别地至少在所述相应移位起点（I）处，此外特别地沿着所述闭合元件在所述移位起点（I）与接触状态（II）之间的打开运动的至少一个区段，在所述接触状态（II）下，所述衔铁邻接抵靠极片以便结束所述打开运动，并且其中，所述参考特征包括至少一个参考梯度和/或参考位置。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，将所述相应移位起点（I）识别为所述相应曲线的梯度发生变化所处的点或区域。5.根据权利要求3和4中的任一项所述的方法，其中，将所述相应接触状态（II）识别为所述相应曲线的梯度发生变化所处的点或区域。6.根据前述权利要求3至5中的任一项所述的方法，其中，在所述第一接触状态（II）之前的时间依照所述第二电压分布来执行对所述线圈的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：C豪泽尔，G勒泽尔，M施图蒂卡，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE