JP5474178B2 - 噴射弁の動作方法 - Google Patents
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Description
本発明の課題は、冒頭で述べたような動作方法を改良し、噴射弁を監視する付加的なセンサを使用することなく、噴射弁の動作状態に関する正確な情報が得られる動作方法を提供することである。
Claims (26)
- 燃料噴射弁(18a)の弁ニードル(28)が電磁的なアクチュエータ(26,30)を用いて駆動される内燃機関(10)の燃料噴射弁(18a)の動作方法において、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の少なくとも一つの電気的な動作量に依存して、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量を形成し、
前記加速度を特徴付ける量に依存して、前記燃料噴射弁(18a)の動作状態を推量し、
前記弁ニードル(28)には、該弁ニードル(28)の閉鎖方向にばね力が加えられており、
前記マグネット可動子(30)は前記弁ニードル(28)の移動方向に関して、機械的な遊びをもって弁ニードル(28)に相対的に移動可能であるように前記弁ニードル(28)と接続されており、
前記遊びは、前記弁ニードル(28)に、前記マグネット可動子(30)を間に挟むよう固定された2つのストッパ(32,34)によって制限され、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量の特徴的な指標から、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔していることを推量することを特徴とする、燃料噴射弁の動作方法。 - 前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量として、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネットコイル(26)に印加されるアクチュエータ電圧(u)を使用し、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量として、前記アクチュエータ電圧(u)の一階の時間微分(du/dt)を形成する、請求項1に記載の方法。 - 前記アクチュエータ電圧(u)の一階の時間微分(du/dt)の極小値(Mu)が生じたことから、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔したことを推量する、請求項2に記載の方法。
- 前記マグネットコイル(26)に流れるアクチュエータ電流(i)を所定の値にする、請求項2又は3に記載の方法。
- 前記アクチュエータ電流(i)の所定の値は0である、請求項4に記載の方法。
- 前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量として、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネットコイル(26)に流れるアクチュエータ電流(i)を使用し、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量として、前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)を形成する、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)の極大値(Mi)が生じたことから、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔したことを推量する、請求項6に記載の方法。
- 前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の前記マグネットコイル(26)に印加されるアクチュエータ電圧(u)を所定の値にする、請求項6又は7に記載の方法。
- 前記アクチュエータ電圧(u)の所定の値は0である、請求項8に記載の方法。
- 前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の第1の電気的な動作量(i)を検出し、該第1の電気的な動作量を観測器(56)に供給し、該観測器(56)は、前記マグネット可動子の移動の跳ね返りを考慮せずに、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量(u,i)について前記電磁的なアクチュエータ(26,30)をシミュレートし、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の観測される第2の電気的な動作量(ib)を求め、
観測される前記第2の電気的な動作量(ib)を、検出された前記第1の電気的な動作量(i)と比較し、
前記比較の結果(Δib)に依存して前記加速度を特徴付ける量(ukorr)を求める、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。 - 前記アクチュエータ電圧(u)の前記一階の時間微分(du/dt)及び/又は前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)を、さらなる評価の前に、フィルタ素子によってフィルタリングする、請求項2乃至10までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記一階の時間微分(du/dt,di/dt)の形成及び前記フィルタリングを一つのステップにおいて、ハイパスフィルタを用いて行う、請求項11に記載の方法。
- 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法の各手順をコンピュータに実行させ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。
- 内燃機関(10)の開ループ及び/又は閉ループ制御装置(22)のための電子的又は光学的な記憶媒体において、
該記憶媒体上に請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法の各手順をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムが記憶されていることを特徴とする、記憶媒体。 - 燃料噴射弁(18a)の弁ニードル(28)が電磁的なアクチュエータ(26,30)を用いて駆動される内燃機関(10)の燃料噴射弁(18a)の動作を開ループ制御及び/又は閉ループ制御するための制御装置(22)において、
当該制御装置(22)は、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の少なくとも一つの電気的な動作量に依存して、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量を形成する手段と、
前記加速度を特徴付ける量に依存して、前記燃料噴射弁(18a)の動作状態を推量する手段と、
を備え、
前記弁ニードル(28)には、該弁ニードル(28)の閉鎖方向にばね力が加えられており、
前記マグネット可動子(30)は前記弁ニードル(28)の移動方向に関して、機械的な遊びをもって弁ニードルに相対的に移動可能であるように前記弁ニードル(28)と接続されており、
前記遊びは、前記弁ニードル(28)に、前記マグネット可動子(30)を間に挟むよう固定された2つのストッパ(32,34)によって制限され、
前記制御装置(22)は、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量の特徴的な指標から、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔していることを推量する手段をさらに備える、
ことを特徴とする制御装置。 - 前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量を形成する手段は、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量として、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネットコイル(26)に印加されるアクチュエータ電圧(u)を使用し、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量として、前記アクチュエータ電圧(u)の一階の時間微分(du/dt)を形成する、請求項15に記載の制御装置。 - 前記制御装置(22)は、
前記アクチュエータ電圧(u)の一階の時間微分(du/dt)の極小値(Mu)が生じたことから、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔したことを推量する手段をさらに備える、請求項16に記載の制御装置。 - 前記制御装置(22)は、
前記マグネットコイル(26)に流れるアクチュエータ電流(i)を所定の値にする手段をさらに備える、請求項16に記載の制御装置。 - 前記アクチュエータ電流(i)の所定の値は0である、請求項18に記載の制御装置。
- 前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量を形成する手段は、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量として、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)のマグネットコイル(26)に流れるアクチュエータ電流(i)を使用し、
前記マグネット可動子(30)の加速度を特徴付ける量として、前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)を形成する、請求項15乃至19のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)の極大値(Mi)が生じたことから、前記マグネット可動子(30)が前記弁ニードル(28)から離隔したことを推量する手段をさらに備える、請求項20に記載の制御装置。
- 前記制御装置(22)は、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の前記マグネットコイル(26)に印加されるアクチュエータ電圧(u)を所定の値にする手段をさらに備える、請求項20又は21に記載の制御装置。 - 前記アクチュエータ電圧(u)の所定の値は0である、請求項22に記載の制御装置。
- 前記制御装置(22)は、
前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の第1の電気的な動作量(i)を検出する手段と、
前記マグネット可動子の移動の跳ね返りを考慮せずに、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の電気的な動作量(u,i)について前記電磁的なアクチュエータ(26,30)をシミュレートし、前記電磁的なアクチュエータ(26,30)の観測される第2の電気的な動作量(ib)を求める観測器(56)と、
観測される前記第2の電気的な動作量(ib)を、検出された前記第1の電気的な動作量(i)と比較する手段と、
前記比較の結果(Δib)に依存して前記加速度を特徴付ける量(ukorr)を求める手段と、
をさらに備える、
請求項15乃至23のいずれか1項に記載の制御装置。 - 前記アクチュエータ電圧(u)の前記一階の時間微分(du/dt)及び/又は前記アクチュエータ電流(i)の一階の時間微分(di/dt)を、さらなる評価の前に、フィルタ素子によってフィルタリングするフィルタをさらに備える、請求項15乃至23のいずれか1項に記載の制御装置。
- 前記一階の時間微分(du/dt,di/dt)の形成及び前記フィルタリングを一つのステップにおいて、ハイパスフィルタを用いて行う、請求項25に記載の制御装置。
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