[发明专利]用于确定压电驱动的喷射器中的伺服阀关闭时间的方法以及燃料喷射系统

说明书

描述了用于确定压电驱动的喷射器中的伺服阀关闭时间的方法以及燃料喷射系统。在所述方法中，在停止压电致动器的放电阶段之后，压电致动器被用作传感器，并且获取压电致动器处的电压分布。在该上下文中，在放电阶段结束之后，通过将压电致动器处的对应反馈信号与设定点值进行比较来评估电压上升，其中压电致动器的放电时间被改变，直到反馈信号对应于设定点值，以便以此方式获得最佳放电时间。之后，伺服阀关闭时间被限定为最佳放电时间的导出值。燃料喷射系统包括被设计成执行上述方法的控制单元。

技术领域

本发明一方面涉及用于确定压电驱动的喷射器中的伺服阀关闭时间的方法，并且另一方面涉及其中使用这样的方法的燃料喷射系统。

背景技术

这样的方法包括燃料喷射系统，其具有至少一个压电喷射器，尤其是压电柴油喷射器。这样的压电喷射器具有压电致动器，其以间接方式（即经由伺服阀）激活喷射器的关闭元件。在具有伺服阀的这样的喷射器中，被喷射的燃料量基本上由伺服阀的打开周期限定。在该上下文中，基于用作传感器的压电致动器的电反馈信号来测量伺服阀的打开时间。然而，使用该方法可能无法测量伺服阀的关闭时间，因为在该上下文中，作用在压电致动器上的力的幅值过低。因此，在该上下文中，仍然不确定伺服阀的打开周期。

已知基于如下三个信息项来估计伺服阀的关闭时间：

-伺服阀打开时间，

-被施加到压电致动器的电能量，因为该能量与压电致动器的形状变化相关，和

-放电时间。

然而，这种估计方法被各种干扰因素影响并且是相对不准确的。例如，无法实现+/-5μs的准确性（喷射量的所需准确性的典型值）。

发明内容

因此本发明基于如下目标，即提供一种在开始时描述的类型的方法，其允许特别准确地设定被喷射的燃料量。

所述目标在特定类型的方法的情况下借助于下述步骤根据本发明来实现：

执行喷射过程并且停止压电致动器的放电阶段；

使用压电致动器作为传感器并且检测压电致动器处的电压分布（profile）；

通过将压电致动器处的对应反馈信号与设定点值进行比较来评估放电阶段结束之后的电压上升；

改变压电致动器的放电时间，直到反馈信号对应于设定点值，以便获得最佳放电时间；以及

将伺服阀关闭时间限定为相对于最佳放电时间的限定偏移。

在伺服操作的喷射器中，在致动器和伺服阀之间存在机械或液压连接。在压电致动器的情况下，压电致动器能够被用作传感器来测量阀空间中的压力分布，特别是尤其在伺服阀的关闭阶段期间。在该阶段期间，伺服阀空间中的压力从轨道压力的近似5至10%上升到高达轨道压力。

为了准确地测量压力的这种上升，在根据本发明的方法中，放电阶段被停止并且获取在压电致动器处测量的电压分布。因为压电致动器必须主要关闭伺服阀，所以压电致动器的对应放电时间必须足够长以便关闭伺服阀。另一方面，放电时间必须足够短以便允许测量压力上升的至少一部分。根据本发明，现在要确定正确的放电时间。

在短的放电时间的情况下，信号质量良好，但是由于极短放电时间导致的伺服阀的延迟关闭的风险高。另一方面，在长放电时间的情况下，信号质量差。

为了确定适当的放电时间，根据本发明，在放电结束之后评估压电致动器处的电压上升。在该上下文中，对应的反馈信号与设定点值进行比较，并且放电时间被改变，直到反馈信号对应于设定点值。之后获得最佳放电时间。

之后，伺服阀关闭时间被限定为相对于最佳放电时间的限定偏移。之后被确定的伺服阀关闭时间于是能够被用于设定被喷射的燃料量，从而导致能够改善关于被喷射的燃料量的准确性。