[发明专利]燃料喷射器、用于确定可移动电枢的位置的方法以及发动机控制器

说明书

本发明涉及一种用于机动车辆的内燃机的燃料喷射器（200；300）。燃料喷射器（200；300）包括以下内容：（a）极靴（202；302）；（b）电枢（204；304；404a；404b），其能够沿着移动轴线移动；（c）线圈（206；306）；以及（d）永磁体（208；308）。可移动电枢（204；304；404a；404b）具有被设计用于减少电枢（204；304；404a；404b）中的涡流电流的至少一个电绝缘元件，以及永磁体（208；308）被提供以便产生磁场（216；316），该磁场产生在极靴（202；302）的方向上作用在电枢（204；304；404a；404b）上的力。本发明还涉及一种用于确定燃料喷射器（200；300）中的可移动电枢（204；304；404a；404b）的位置（504）的方法并且涉及一种发动机控制器。

技术领域

本发明涉及燃料喷射器的技术领域。本发明特别地涉及一种用于机动车辆的内燃机的燃料喷射器。本发明还涉及一种用于在用于机动车辆的内燃机的燃料喷射器中确定可移动电枢的位置的方法，并且还涉及一种被设计成使用该方法的发动机控制器。

背景技术

图1示出了在电枢3和喷嘴针5之间的具有空冲程的螺线管喷射器1。当电压被施加至装配在线圈壳体7中的线圈4时，电枢3通过电磁力在极靴2的方向上移动。由于机械联接，喷嘴针5随后同样地在克服了空冲程之后移动并且暴露出用于提供燃料的喷射孔。电枢3和喷嘴针5继续移动直至电枢3撞击极靴2（针冲程）。为了关闭喷射器1，致动电压被断开并且因此磁力下降。喷嘴针5和电枢3通过弹簧6的弹簧力而移动至关闭位置。空冲程和针冲程以相反的顺序通过。在不具有空冲程的燃料喷射器中，并非必须首先克服空冲程；在其他方面，这种燃料喷射器以类似方式致动。

在制造期间的机械公差以及在致动期间的电气公差导致在各种喷射器之间的打开和关闭过程的差异。相对于针移动的开始（打开）和针移动的结束（关闭）而言，所产生的喷射器特定时间变化产生不同的喷射量。

能够以已知方式移除由上面提到的公差引起的量的变化。优选地使用叠加在线圈电流或电压上的特征信号的测量结果，如专利申请DE 38 43 138 A1中所述。其中已知的是，能够通过在机械系统（电枢3和喷射器针5）与为了产生信号的目的而使用的磁性回路（线圈4以及围绕线圈4的磁性部件，也就是说形成磁性回路的电枢3、极靴2、线圈壳体7、喷射器壳体以及位于线圈顶侧上的螺线管环）之间的涡流电流驱动的耦合而从线圈操作的组件中获得反馈信号。物理效果基于电枢3和喷射针5的移动导致的电磁回路中与速度相关的自感应。取决于移动速度，在螺线管中感应产生电压或者产生感应电压的分布中的特征变化，该电压被叠加在致动信号（特征信号）上。

特征信号形状的评估主要对于检测打开是有问题的。因为磁性回路通常是磁饱和的或者在打开期间被驱动至磁饱和并且因此也受其他静态现象（例如，杂散磁通，非线性）和动态现象（例如，磁通位移，涡流电流）影响，在磁性回路上的反应是最小的并且因此仅能够困难地检测。取决于磁性回路的设计，当检测关闭时间时，特征信号也可能非常微弱。

测量结果已经显示的是，被引入的电能的大部分（例如，大约40%）由涡流电流消耗并且因此不可用于产生磁力或机械能。除了其他的以外，精确的涡流电流损耗取决于材料、燃料喷射器的架构以及致动方法，但是在大多数情形中涡流电流损耗是相当大的。

为此原因，已经考虑了各种可能性以便减少涡流电流并且因此使得线圈驱动更高效。然而，涡流电流的减少也伴随着对用于打开/关闭的检测选项的不利影响（信号的衰减）。

发明内容

本发明基于提供一种具有减少的涡流电流相关损耗的改进的燃料喷射器的目标，与此同时这种燃料喷射器展现了良好的检测特性。本发明进一步基于提供一种用于确定所述类型的燃料喷射器中的电枢位置的方法的目标。

这些目标由独立权利要求的主题实现。本发明的有利实施例描述在从属权利要求中。