專利名稱：用于控制燃料噴射器的方法和控制裝置的制作方法
用于控制燃料噴射器的方法和控制裝置
現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法。本發(fā)明的主題還涉及一種執(zhí)行所述方法的計算機(jī)程序產(chǎn)品和一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的控制裝置?，F(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)常常具有通過合適的控制裝置被施加電控制信號的燃料噴射器，用于使燃料以希望的數(shù)量噴射到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣管或燃燒室中。例如通過燃料噴射器內(nèi)部的電磁式或壓電式執(zhí)行元件將控制信號的電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械功。一般地，執(zhí)行元件的性能并且由此燃料噴射器的性能在總體上受到各個執(zhí)行元件的溫度的影響，因?yàn)槔珉姶攀綀?zhí)行元件的電磁線圈的電阻或壓電式執(zhí)行元件的壓電陶瓷的材料特性隨著溫度變化。為了補(bǔ)償溫度對燃料噴射器的噴射性能的影響，例如可以通過內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫度和/或燃料溫度估計執(zhí)行元件溫度，并且相應(yīng)地動態(tài)調(diào)整控制信號， 例如通過在溫度升高時提升壓電執(zhí)行元件的額定控制電壓。但是，如果執(zhí)行元件溫度不是完全通過冷卻水溫度或燃料溫度確定，例如如果由于頻繁的致動控制和與此相關(guān)的熱量輸入使得執(zhí)行元件溫度升高到顯著高于冷卻水溫度或燃料溫度并且不再能夠從該冷卻水溫度或燃料溫度中推導(dǎo)出來，那么在此情況下將產(chǎn)生其它不希望的噴射特性的溫度依賴性。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
相應(yīng)地提供一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法，其包括以下步驟。首先確定用于燃料噴射器的控制時刻(操縱時刻)。然后確定在該控制時刻之前在一個可給定的時間間隔之內(nèi)對燃料噴射器的控制(操縱)的次數(shù)(數(shù)量)，以及然后基于被確定的次數(shù)，確定用于燃料噴射器的控制電壓。對在可給定的時間間隔期間在間斷緊跟著的控制之前的控制實(shí)施的計數(shù)使得在計算控制電壓時能夠考慮在該時間間隔期間由這些控制產(chǎn)生的熱量輸入和由此引起的執(zhí)行元件的溫度升高，從而在執(zhí)行元件溫度不完全由冷卻水溫度或燃料溫度確定時也能夠補(bǔ)償噴射特性的溫度依賴性。由于僅僅記錄在可給定的時間間隔期間的控制的次數(shù)，因此可以不考慮在過去更長時間發(fā)生的控制，對于這些控制，通過與周圍的冷卻水和 /或燃料的熱交換已經(jīng)大大地衰減了由這些控制引起的相對于冷卻水溫度或燃料溫度的溫度升高。有利地如此設(shè)定時間間隔，使得正好比該時間間隔的長度短的那些控制主要影響執(zhí)行元件溫度，例如通過實(shí)驗(yàn)確定一個能夠有利地補(bǔ)償執(zhí)行元件的溫度依賴性的時間間隔。本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)對另一種影響的補(bǔ)償，其中通過大數(shù)量的緊密相跟的控制，在燃料噴射器中的燃料壓力，例如在燃料噴射器的一個液壓耦合器(Koppler)中的燃料壓力，這樣地下降，使得為了噴射希望的燃料量而要求更高的控制電壓。由于不僅由致動控制引起對執(zhí)行元件的加熱而且由重復(fù)進(jìn)行的控制引起在燃料噴射器中的壓力降都是具有時間限制作用的確定的過程，因此能夠?qū)崿F(xiàn)對兩種影響的同時補(bǔ)償。時間間隔為此例如可以如此設(shè)定，使得在總體上形成對兩種影響的最佳補(bǔ)償。在其它的觀點(diǎn)下，本發(fā)明提供一種用于實(shí)施所述方法的計算機(jī)程序產(chǎn)品和用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的控制裝置?？刂蒲b置具有確定用于燃料噴射器的控制時刻的時刻確定器，用于確定在一個可給定的時間間隔之內(nèi)在該控制時刻之前對燃料噴射器的控制的次數(shù)(數(shù)量)的計數(shù)器，和基于被確定的次數(shù)確定燃料噴射器的控制電壓的電壓確定器。按照本發(fā)明的方法的一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，確定控制電壓和確定次數(shù)是在一個位于該控制時刻之前一個可給定的中斷時間間隔的中斷時刻進(jìn)行的。這使得為了確定控制電壓也能夠考慮非常短地在要實(shí)施的控制之前進(jìn)行的控制，并且因此有利地也能夠補(bǔ)償非常短期的物理過程如溫度變化或壓力減小的影響。按照一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，該可給定的時間間隔比內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)短。這具有優(yōu)點(diǎn)，即在一個較早的工作循環(huán)中進(jìn)行的并且其對執(zhí)行元件溫度和/或在執(zhí)行元件中的壓力的短時間的作用被大大地衰減的那些控制在確定控制電壓時被排除考慮，從而補(bǔ)償?shù)馁|(zhì)量特別高。按照一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，確定次數(shù)包括提供用于可給定的時間間隔的計時器的步驟，增量增加用于控制計數(shù)的計數(shù)器的步驟，確定計時器是否被啟動的步驟，如果計時器未被啟動而啟動計時器的步驟，確定自啟動計時器起是否該可給定的時間間隔已過去的步驟，和如果該可給定的時間間隔已過去則將計數(shù)器復(fù)位的步驟。這實(shí)現(xiàn)了一種特別簡單的實(shí)施，該實(shí)施尤其可以完全在通過中斷信號在緊靠近要實(shí)施的控制之前啟動的計算程序內(nèi)執(zhí)行。按照一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，確定控制電壓包括確定控制電壓基礎(chǔ)值的步驟，基于被確定的次數(shù)確定修正系數(shù)或相加的偏置量的步驟，和將修正系數(shù)或相加的偏置量應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上的步驟。這實(shí)現(xiàn)了在經(jīng)過可給定的時間間隔之后在一個新的時間間隔中再次從控制電壓基礎(chǔ)值出發(fā)確定控制電壓，從而例如在修正系數(shù)或相加的偏置量中已經(jīng)發(fā)生的誤差不再繼續(xù)傳播。按照一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，基于內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫度或燃料溫度確定控制電壓基礎(chǔ)值。這是特別有利的，因?yàn)橥ㄟ^這些致動控制引起的執(zhí)行元件的溫度升高一般這樣地衰減，即執(zhí)行元件溫度逐漸接近一個固定的溫度，該溫度例如與冷卻水溫度或燃料溫度相同或者可以從其中的一個或兩個中例如通過加上一個恒定的偏置量而獲得。按照本發(fā)明的控制裝置的一個優(yōu)選的擴(kuò)展方案，還設(shè)置有確定控制電壓基礎(chǔ)值的控制電壓基礎(chǔ)值確定器，和基于計數(shù)器的計數(shù)器讀數(shù)確定用于應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上的計數(shù)器讀數(shù)修正值的計數(shù)器讀數(shù)修正值確定器?？刂蒲b置優(yōu)選還包括基于內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫度或/和燃料溫度確定應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上的溫度修正值的溫度修正值確定器。附圖簡述
以下依據(jù)附圖的示意圖中給出的實(shí)施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖所示

圖1是按照本發(fā)明的一個實(shí)施形式的用于內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的控制裝置的框圖，和圖2是按照一個實(shí)施形式的用于控制燃料噴射器的方法的流程圖。只要沒做明確地另外說明，附圖中相同的標(biāo)記表示相同的或功能相同的元件。圖1在示意框圖中示出了用于燃料噴射裝置160的控制裝置102，該燃料噴射裝置用于將燃料噴射到?jīng)]有示出的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中。燃料噴射裝置160以舉例的方式由一個單獨(dú)的燃料噴射器100體現(xiàn)，它經(jīng)燃料進(jìn)入管線IM與一個沒有示出的蓄壓器連接并且經(jīng)燃料回流管線152與一個沒有示出的燃料箱連接。一個包含在燃料噴射器100中的執(zhí)行元件經(jīng)控制線路150連接到控制裝置102的控制單元158上。
控制裝置102具有控制電壓基礎(chǔ)值確定器112，它確定控制電壓基礎(chǔ)值并且提供在它的輸出端上?？刂齐妷夯A(chǔ)值最好是一個電壓值，用它例如可以在一個被確定為標(biāo)準(zhǔn)的冷卻水溫度和/或燃料溫度下和在冷卻水或燃料和燃料噴射器100之間的被補(bǔ)償?shù)臏囟缺壤闆r下對燃料噴射器100進(jìn)行控制，以便噴射希望的燃料量。由控制電壓基礎(chǔ)值確定器112提供的控制電壓基礎(chǔ)值施加在控制裝置102的第一乘法器162的第一輸入端上?？刂蒲b置102具有溫度修正值確定器116，它基于例如由內(nèi)燃機(jī)上的沒有示出的傳感器獲取的冷卻水溫度或/和燃料溫度的當(dāng)前測量值，依據(jù)儲存的特性曲線170確定溫度修正值。溫度修正值確定器116在一個第二輸入端上向第一乘法器162提供溫度修正值。第一乘法器162將施加在它的輸入端上的控制電壓基礎(chǔ)值和溫度修正值的乘積在第二乘法器164的第一輸入端上提供給控制裝置102的第二乘法器164?？刂蒲b置102具有計數(shù)器106和計數(shù)器讀數(shù)修正值確定器114，后者基于計數(shù)器 106的計數(shù)器讀數(shù)，依據(jù)儲存的特性曲線172確定計數(shù)器讀數(shù)修正值。計數(shù)器讀數(shù)修正值確定器114在一個第二輸入端上將計數(shù)器讀數(shù)修正值提供給第二乘法器164。第二乘法器 164將施加在它的輸入端上的計數(shù)器讀數(shù)修正值和溫度修正值與控制電壓基礎(chǔ)值的乘積的乘積提供給控制裝置102的電壓確定器108。電壓確定器108設(shè)計成相應(yīng)于第二乘法器164 的輸出信號確定用于控制燃料噴射器100的當(dāng)前的執(zhí)行元件控制電壓并且將其提供給控制單元158。控制裝置102此外具有過程控制器166，它相應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的瞬時運(yùn)行狀態(tài)、其中例如安裝了該內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動車的司機(jī)的要求、環(huán)境條件等等，確定要實(shí)施的燃料噴射的時刻。 為此目的，過程控制器166具有時刻確定器104。過程控制器166與控制單元158連接，以便在被確定的時刻指示控制單元158將用于實(shí)施燃料噴射的控制信號發(fā)送給燃料噴射器 100。此外，過程控制器166與計數(shù)器106連接，以便將使計數(shù)器106 (的計數(shù))增量地增加和復(fù)位的指令發(fā)送給計數(shù)器。此外，過程控制器166與設(shè)置在控制裝置102中的計時器110 連接，以便將啟動計時器110的指令和詢問計時器是否在啟動計時器110之后過去了一個由計時器110限定地規(guī)定的時間間隔的指令發(fā)送給計時器。圖2示出了用于例如借助于圖1所示控制裝置控制燃料噴射器，例如圖1所示燃料噴射器100的方法的流程圖。在步驟200中提供用于一個可給定的時間間隔的計時器。例如該計時器作為控制裝置的硬件或軟件功能塊提供，其中該時間間隔或者被固定地連線輸入(verdrahtet)或者被固定地儲存或者也可以以合適的方式動態(tài)地確定。在步驟201中，確定用于燃料噴射器的控制時刻，例如依據(jù)內(nèi)燃機(jī)的瞬時運(yùn)行狀態(tài)和曲軸角、司機(jī)的要求，和/或環(huán)境條件如外部空氣溫度。在步驟203中，在一個中斷時刻，該中斷時刻例如以一個固定的中斷間隔位于在步驟201中被確定的控制時刻之前，產(chǎn)生一個中斷信號，它現(xiàn)在觸發(fā)后面的步驟208-221。例如該中斷信號在定時器一共同處理器或類似物的電子控制開始之前大約450 μ s發(fā)出。在決定步驟210中，例如通過一個處理器檢查是否在步驟200中啟動了被提供的計時器，該處理器通過中斷信號在步驟203中被啟動用于執(zhí)行一個程序。如果確定計時器沒有被啟動，那么該方法轉(zhuǎn)到步驟212，在此處計時器被啟動并且將一個用于記錄對燃料噴射器的控制的次數(shù)而設(shè)置的計數(shù)器置于“0”。接下來在步驟208中使計數(shù)器增量地增加，使得它現(xiàn)在具有計數(shù)器讀數(shù)“1”。如果在決定步驟210中確定了計時器已經(jīng)被啟動，則該方法立即轉(zhuǎn)到在步驟208中的計數(shù)器的增量增加。在決定步驟214中，通過詢問計時器檢查是否自從上次啟動計時器后由計時器 (或其它方式)設(shè)定的時間間隔已經(jīng)結(jié)束。如果是這種情況，則該方法轉(zhuǎn)到步驟213，在此處計時器被停止并且接著在步驟215中將計數(shù)器置于值“1”。如果規(guī)定的時間間隔沒有結(jié)束，則取消步驟213和215。因此只要計時器被啟動并且設(shè)定的時間間隔還沒有結(jié)束，計數(shù)器才被增量地增加。在步驟218中基于計數(shù)器的當(dāng)前的計數(shù)器讀數(shù)確定計數(shù)器讀數(shù)修正系數(shù)。為此例如可以使用一個可給定的特征線或特性曲線，按照它，除了計數(shù)器讀數(shù)外還可以包括另外的參數(shù)如例如在其上連接燃料噴射器的燃料蓄壓器中的壓力。在步驟219中，基于內(nèi)燃機(jī)冷卻水溫度和/或燃料進(jìn)入溫度確定溫度修正系數(shù)。為此例如可以使用一個可給定的特征線和/或特性曲線，其中除了冷卻水溫度或燃料溫度還可以包括另外的參數(shù)如例如燃料蓄壓器中的壓力。在步驟216中，例如基于燃料蓄壓器中的壓力，燃料溫度，要控制的燃料噴射器的各單獨(dú)的參數(shù)等等，確定控制電壓基礎(chǔ)值。也可以確定一個恒定的值作為控制電壓基礎(chǔ)值。 在步驟220中，現(xiàn)在將計數(shù)器讀數(shù)修正系數(shù)和溫度修正系數(shù)應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上，也就是說計算三個參數(shù)的乘積。在一些備選實(shí)施形式中，也可以由相加的修正值取代在步驟 218和/或219中確定的修正系數(shù)并且為了在步驟220中應(yīng)用而實(shí)施相應(yīng)的相加。在步驟221中，在使用在步驟220中計算的修正的控制電壓下，在在步驟201中確定的控制時刻控制燃料噴射器。接著該方法跳回到步驟201，在此處確定用于一次新的燃料噴射的一個新的控制時刻。
權(quán)利要求
1.用于控制O06)內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器(100)的方法，包括以下步驟 確定(201)用于燃料噴射器(100)的控制時刻；確定(200,208,210,212,214,215)在該控制時刻之前在一個可給定的時間間隔之內(nèi)對燃料噴射器(100)的控制的次數(shù)；和基于被確定的次數(shù)，確定(204)用于燃料噴射器(100)的控制電壓。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中在一個中斷時刻進(jìn)行控制電壓的確定(204)和次數(shù)的確定，該中斷時刻以一個可給定的中斷間隔位于所述控制時刻之前。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述可給定的時間間隔短于內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中次數(shù)的確定(20 包括 提供(200)用于可給定的時間間隔的計時器(110)；增量增加(208)用于對控制計數(shù)的計數(shù)器(106)；確定(210)是否啟動了計時器(110)；如果計時器(110)沒有被啟動，則啟動(212)計時器(110)；確定(214)是否自計時器(110)啟動后已經(jīng)經(jīng)過了所述可給定的時間間隔；和如果已經(jīng)經(jīng)過了所述可給定的時間間隔，則使計數(shù)器(106)復(fù)位015)。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其中控制電壓的確定包括 確定(216)控制電壓基礎(chǔ)值；基于被確定的次數(shù)，確定(218) —個修正系數(shù)或一個相加的偏置量；和在控制電壓基礎(chǔ)值上應(yīng)用(220)該修正系數(shù)或相加的偏置量。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中基于內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫度或燃料溫度確定(216) 控制電壓基礎(chǔ)值。
7.具有儲存在其上的計算機(jī)程序的儲存介質(zhì)，該計算機(jī)程序如果被裝載到內(nèi)燃機(jī)的噴射器測試裝置或控制裝置(102)上則適合于執(zhí)行按照權(quán)利要求1至6所述的方法。
8.用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器(100)的控制裝置(102)，包括 確定用于燃料噴射器(100)的控制時刻的時刻確定器(104)；確定在一個可給定的時間間隔內(nèi)在控制時刻之前對燃料噴射器(100)的控制的次數(shù)的計數(shù)器(106)；和基于被確定的次數(shù)確定用于燃料噴射器(100)的控制電壓的電壓確定器(108)。
9.按照權(quán)利要求8所述的控制裝置(102)，還包括 確定控制電壓基礎(chǔ)值的控制電壓基礎(chǔ)值確定器(112)；計數(shù)器讀數(shù)修正值確定器(114)，它基于計數(shù)器(106)的計數(shù)器讀數(shù)確定應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上的計數(shù)器讀數(shù)修正值。
10.按照權(quán)利要求9所述的控制裝置(102)，還包括溫度修正值確定器(116)，它基于內(nèi)燃機(jī)的冷卻水溫度或/和燃料溫度確定應(yīng)用于控制電壓基礎(chǔ)值上的溫度修正值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的方法，其包括以下步驟。首先確定燃料噴射器的控制時刻。然后確定在一個可給定的時間間隔之內(nèi)在該控制時刻之前對燃料噴射器的控制的次數(shù)，以及然后基于被確定的次數(shù)，確定用于燃料噴射器的控制電壓。在另外的觀點(diǎn)下本發(fā)明提供一種用于執(zhí)行該方法的計算機(jī)程序產(chǎn)品和用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射器的控制裝置?？刂蒲b置具有確定燃料噴射器的控制時刻的時刻確定器，確定在一個可給定的時間間隔內(nèi)在控制時刻之前對燃料噴射器的控制次數(shù)的計數(shù)器，和基于被確定的次數(shù)確定用于燃料噴射器的控制電壓的電壓確定器。
文檔編號F02D41/20GK102177331SQ200980140023
公開日2011年9月7日 申請日期2009年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月9日
發(fā)明者S·申普 申請人:羅伯特·博世有限公司