JP2010512485A - 噴射弁の駆動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
において通電終了時点tBE後に発生する最初の極性変化が評価され、これは弁ニードル13によるニードル行程ストッパ14bへの到達を表す特徴として捉えられ、したがってこれによって図2aによる時点t2を求めることができる。1次時間微分
におけるこの最初の極性変化は、図3aによるシナリオによれば時点tvzwにおいて発生する。本発明によれば時点tvzw(図2aによるt2)において、ΔURistに対する実際値が求められ(図4a参照)、これが既述の制御に用いられる。アクチュエータ電圧Uにおける1次時間微分
(図3a)の評価は、コントローラR1によるアクチュエータ電圧Uの単純な監視よりも多くの計算が必要であるため、コントローラR2(図4a)において実現される方法を、噴射弁10のn番目の動作サイクルごとにのみ実行するのが有利であり、ここでn>1であり、つまりたとえばn=4であれば、4番目の放電過程ごとに実行される。
の評価のほかに、ニードル行程ストッパ14bへの到達の等価の識別は、たとえばアクチュエータ電圧Uの2次時間微分
の分析あるいは当業者に知られている同等の手法によって行うことができる。
の変化すなわち変曲点として捕捉することができる。
の評価に基づくものであり、したがってこの識別のためにはコントローラR3において用いられる量U,Iの処理よりも多くの計算が必要とされるからである。
の時間経過特性が詳しく示されている。本発明によれば、2次時間微分
の局所的な最大値が閉鎖時点tschliess(図2aによるt4)を表す特徴として捉えられる。図3bには、t=tschliessにおける2次時間微分
の相応の局所的最大値が示されている。
を評価し、閉鎖時点tschliess(図3b)を求め、そこから図4bに示されているように量Δt34istを形成する。
もしくはその絶対値が、アクチュエータ12の通電終了時点tBE(図3a)とアクチュエータ12の通電終了時点tBE以降のアクチュエータ電圧Uの1次時間微分
の最初の極性符号変化時点tvzw(図3a)との間で最小となるよう、電圧変位ΔUが選定される。
が分析され、着目している時間範囲tvzw〜tBEにおいてこれが最小化され、この時点において弁ニードル13が弁座14aもしくはニードル行程ストッパ14bに当接する。まえもって固定的に定められている充電時間もしくは放電時間に基づき、たとえばそれぞれ充電時間もしくは放電時間の終了時に、アクチュエータ電圧Uの1次時間微分
が求められる(図6によるコントローラR5,R6の量Uistを参照)。アクチュエータ電圧Uの1次時間微分
を最小化するために、目標値
として値ゼロがセットされ、対応する制御偏差がコントローラR6の機能ブロック26へ供給される。本発明によれば機能ブロック26によって、先行するたとえば過去3回の噴射弁10の動作サイクルにおける制御偏差の平均値が形成される。この平均値は後段に接続された機能ブロック35により、本発明に従い調整すべき電圧変位ΔUsollの目標値に変換され、この目標値によって、個々の充放電過程の終了時におけるアクチュエータ電圧Uの1次時間微分
が本発明に従い最小化される。
Claims (13)
- 噴射弁(10)たとえば自動車内燃機関の燃料噴射弁の作動方法において、
前記噴射弁(10)は圧電アクチュエータ(12)を有しており、該圧電アクチュエータ(12)は、該アクチュエータ(12)とたとえば液圧式に結合された弁ニードル(13)を駆動し、
該アクチュエータ(12)は、前記噴射弁(10)の第1の動作状態に対応する初期電圧(U0)から出発して前記噴射弁(10)の第2の動作状態に対応する目標電圧(U1)に向かって、まえもって設定可能な電圧変位(ΔU)だけ充放電され、すなわち充電または放電されることを特徴とする、
噴射弁(10)の作動方法。 - 前記アクチュエータ(12)は、まえもって設定可能な充放電時間内で前記電圧変位(ΔU)に依存する充放電電流によって充放電される、請求項1記載の方法。
- 前記弁ニードル(13)は前記第1の動作状態において弁座(14a)上に静止していて、前記噴射弁(10)は閉鎖されており、前記アクチュエータ(12)は前記初期電圧(U0)において第1の長さを有しており、
該アクチュエータ(12)は前記目標電圧(U1)に向かって、まえもって設定可能な電圧変位(ΔU)だけ放電されて、該アクチュエータ(12)は前記第1の長さよりも短い第2の長さに向かって短くなり、前記噴射弁(10)は閉鎖状態から開放状態へ移行する、
請求項1または2記載の方法。 - 前記弁ニードル(13)は前記噴射弁(10)の開放中、該噴射弁(10)の完全な開放状態に対応するニードル行程ストッパ(14b)に到達する前、前記アクチュエータ(12)に対し反作用を及ぼし、該反作用によりアクチュエータ電圧(U)が反作用電圧(ΔUR)だけ高められ、
前記電圧変位(ΔU)の選定によって、望ましい反作用電圧(ΔUR)が生じる、
請求項3記載の方法。 - 前記反作用電圧(ΔUR)は、前記噴射弁(10)の開放過程に対しまえもって設定可能な時間に依存して選定される、請求項4記載の方法。
- 前記電圧変位(ΔU)は、前記アクチュエータ(12)の通電が終了したときに前記弁ニードル(13)が弁座(14a)および/またはニードル行程ストッパ(14b)に到達するよう選定される、請求項1から5のいずれか1項記載の方法。
- 前記電圧変位(ΔU)は、前記アクチュエータ電圧(U)の1次時間微分の絶対値が、前記アクチュエータ(12)の通電終了と、前記アクチュエータ(12)の通電終了以降における前記アクチュエータ電圧(U)の1次時間微分の最初の極性符号変化との間で最小となるよう選定される、請求項6記載の方法。
- 前記噴射弁(10)が開放状態から閉鎖状態へ移行するのに必要とされる充放電時間が制御される、請求項1から7のいずれか1項記載の方法。
- 前記充放電時間は望ましい閉鎖時間に依存して選定され、該閉鎖時間内で前記弁ニードル(13)は初期位置から前記弁座(14a)まで移動する、請求項8記載の方法。
- 前記電圧変位(ΔU)の制御は有利には前記噴射弁(10)の動作サイクルごとに行われる、請求項1から9のいずれか1項記載の方法。
- 請求項1から11のいずれか1項記載の方法を実施するためにプログラミングされていることを特徴とする、コンピュータプログラム。
- 請求項1から11のいずれか1項記載の方法を実施するために構成されていることを特徴とする、噴射弁(10)たとえば自動車内燃機関の燃料噴射弁のための制御装置。
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