CN107076046A - 用于对至少一个能够开关的阀进行控制的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对至少一个能够开关的阀进行控制的方法，其中在操控所述至少一个阀时，产生使阀运动减慢的制动脉冲。所述制动脉冲的至少一个参数确定所述制动脉冲的位置和/或长度。改变参数并且对测量参量的反应或者从所述测量参量中推导出来的表征性的特征的反应进行分析。

Description

用于对至少一个能够开关的阀进行控制的装置

技术领域

本发明涉及按独立权利要求的类型的方法和装置。

背景技术

从DE 10 2009 000 132 A1中公开了一种用于对至少一个能够开关的阀进行控制的方法。在那里，在操控所述至少一个阀时，产生使阀运动减慢的制动脉冲。根据所述阀的开关时刻来预先给定所述制动脉冲的位置和/或长度。对开关噪声（Schaltgeräusch）的影响在此主要取决于所述制动脉冲的位置和持续时间。

如果不是以正确的时刻和正确的持续时间来实现所述制动脉冲，那么所述制动脉冲就不会发挥其完全的效果。在极端情况下，所述制动脉冲甚至没有作用。由于所述阀处的变化的条件和/或老化效应，下述时刻发生变化，在所述时刻出现所述开关时刻。由此下述时刻也发生变化，在所述时刻所述制动脉冲发挥其完全的效果。

发明内容

与此相比，具有独立权利要求的特征的根据本发明的方法具有以下优点：即使在边界条件比如施加在所述阀处的电压、燃料的压力和温度发生变化时，噪声影响也得到保持。

特别有利的是，在用于对至少一个阀进行操控的方法中，其中所述制动脉冲的至少一个参数确定所述制动脉冲的位置和/或长度，改变所述制动脉冲的参数，并且对测量参量的反应或者从所述测量参量中推导出来的表征性的特征的反应进行分析。通过这样的调整能够预先给定制动脉冲，所述制动脉冲引起非常好的噪声降低并且同时完全没有或者仅仅略微地损害所述阀的特性。略微的损害能够容易地得到补偿。

在这种处理方式中特别有利的是，用被激活的制动脉冲来发挥功能并且因此能够用于进行连续的调整。不必要进行定期的重新参数设定，因为持久地对所述参数进行跟踪。由此也降低了应用开销，因为完全不必对特性曲线或者诸如此类进行数据化处理（bedaten）。

在一种特别有利的实施方式中规定，改变至少一个参数，并且对所述测量参量的变化曲线进行分析。在此能够规定，将另外的参数保持恒定或者几乎保持恒定。在此能够记录所述变化曲线并且基于特性对所述变化曲线进行分析。

作为替代方案，也能够仅仅对所述测量参量的变化特性进行分析。也就是说，比如检查：所述测量参量在变化时是否升高。如果这不是这种情况，那么所述参数达到其最佳的数值。根据如何定义所述测量参量或者标准，也能够使用与局部的最大值不同的特性。

特别有利的是，以所述测量参量的变化曲线为出发点来选择用于所述参数的数值，将所述数值用于对所述阀进行操控。这意味着，将所述参数用于进一步的操控，对于所述参数来说所述测量参量的变化曲线具有所述特性、比如局部的最大值。

根据本发明已经发现，下述参数引起最佳的制动脉冲，对于所述参数来说所述测量参量具有局部的最大值。根据所述阀的设计方案，也能够对其它的特性进行分析。因此，比如也能够检查：所述测量参量的变化曲线是否具有局部的最小值、转折点和/或拐点。

特别有利的是，被改变的参数是所述制动脉冲的位置（IT0、P1）。但是，所述处理方式不局限于此。也能够规定，作为被改变的参数来使用所述制动脉冲的持续时间。

特别有利的是，所述测量参量是穿过所述阀流动的电流。在所述电流的变化曲线中，能够特别容易地识别出用于所述参数的最佳的数值。但是，也能够对其它的测量参量、像比如施加在所述阀处的电压进行分析。

在一种简化的实施方式中，移动所述制动脉冲的开始，直至识别出所述阀的开关时刻。而后以如此获取的开关时刻为出发点来预先给定所述制动脉冲的参数。从所述表征性的特征中推导出所述阀的开关时刻。在此优选涉及从所述电流变化曲线中所获取的特征。

通过在从属权利要求中所列举的措施，能够对在独立权利要求中所说明的方法的进行有利地改进和改善。

在另一个方面中，本发明涉及连同处理指令的程序代码、尤其具有编译指令和/或链接指令的源代码，所述程序代码用于编制能够在控制器上运行的计算机程序，其中，当所述程序代码根据所述处理指令被转换、也就是尤其被编译和/或被链接为能够运行的计算机程序时，所述程序代码产生用于执行所描述的方法之一的所有步骤的计算机程序。这种程序代码尤其能够通过源代码来产生，所述源代码比如能够从因特网中的服务器下载。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的说明中进行详细解释。其中：

图1示出了用于对阀进行操控的装置的主要的元件；

图2示出了不同的、关于时间来绘示的信号；

图3示出了在阀打开时关于时间来绘示的电流变化曲线；

图4示出了在阀关闭时所述阀针的速度和电流强度值依赖于所述制动脉冲的位置的依赖性；并且

图5示出了根据本发明的方法的一种实施方式的流程图。

具体实施方式

在图1中示出了一种用于对阀100进行操控的装置。在所示出的实施方式中，所述阀100在与开关器件110和测量器件120串联的情况下被连接在电流供给机构的两个接头130与135之间。由控制器140向所述开关器件110加载操控信号A。所述测量器件120向所述控制器140加载测量参量。此外，设置了传感器150，所述传感器将传感器信号传输给所述控制器140。

串联的元件的顺序和数目仅仅示范性地示出。所述测量器件120、所述开关器件110和所述阀100也能够以其它的顺序来布置。此外能够规定，设置了另外的开关器件或者其它的电路元件。

所述控制器140以不同的传感器信号和另外的在所述控制器中存在的参量为出发点来计算用于向所述开关器件110加载的操控信号A。根据所述开关器件110的位置电流穿过所述阀100流动。根据所述电流在所述阀处出现电压下降。借助于电流测量器件120尤其测量穿过所述阀100流动的电流。作为替代方案，也能够规定，用合适的测量器件120来检测所述阀100处的电压下降。

在由于通电而打开或者关闭所述阀时，出现开关噪声。已知的是，通过在接通时中断操控这种方式或者通过在切断之后短时间地再次接通这种方式，显著地降低该开关噪声。对所述开关噪声的影响在此取决于两个所谓的制动脉冲的时刻和持续时间。

在图2a中关于时间t绘示出所述操控信号A。在图2b中绘示出所述阀的升程H，并且在图2c中绘示出穿过所述阀流动的电流I。在时刻t0开始对于所述阀的操控。自这个时刻起，所述操控信号A施加在所述开关器件110处。穿过所述阀的电流I随着时间而升高。在时刻t1中断所述操控信号A并且在时刻t2又接通所述操控信号。这引起以下结果：在时刻t1与t2之间所述电流下降。以下述方式选择这个时刻t1：使得所述阀针在时刻t1与t2之间朝其新位置的方向运动。在时刻t3又取消所述操控信号A，以便结束喷射。自时刻t3起，所述电流下降并且所述阀针缓慢地返回运动到其初始位置中。在时刻t4又操控所述开关器件110，其中这种操控在时刻t5结束，也就是说在时刻t4与t5之间又接通通过电流。

在时刻t0与t1之间的第一持续时间中给所述阀通电，所述第一持续时间用IT0来表示。在时刻t2与t3之间的第二持续时间中给所述阀通电，所述第二持续时间被称为IT1。在时刻t4与t5之间的第三持续时间中给所述阀通电，所述第三持续时间被称为IT2。在时刻t1与t2之间的第一暂停时间P0中将所述阀切断。在时刻t3与t4之间的第二暂停时间P1中同样将所述阀切断。

在图3中关于时间t绘示出所述电流变化曲线I。在此示出了随着通电的开始的接通过程。在时刻t0操控开始由此通过电流穿过所述阀。首先所述电流升高。一旦所述阀针开始运动，所述阀的感应率就发生变化并且所述通过电流偏离其至此为止的变化曲线。在所示出的实施方式中，这个过程甚至如此进行：所述电流短时间地减小。如果所述阀针到达其止挡处，那么电流升高又发生变化。这在时刻ts出现。在时刻t0通电的开始与这个开关时刻ts之间的间距被称为打开延迟tan。在打开过程中的具体的电流变化曲线从磁阀到磁阀而不同。但是对于所有磁阀来说出现了表征性的特征，该表征性的特征显示出所述开关时刻。在图3的所示出的实施方式中，所述表征性的特征是所述电流特性曲线中的、在时刻ts的拐点。对于大多数的阀来说，所述电流变化曲线在所述开关时刻具有拐点或者类似的特征。相应的特征也在所述操控的结束时出现。在所述操控的结束与所述阀的关闭之间的持续时间被称为关闭延迟tab。在这里，能够从所述阀的感应电压的变化曲线中确定相应的特征。

作为替代方案，切断时刻能够通过合适的布线而在所述电流信号中可见。为此，必须在关闭时刻期间给所述阀通电，而不会产生所述阀针的重新提升。

优选的是，在没有制动脉冲的情况下确定所述阀的打开延迟tan和关闭延迟tab。所述打开延迟被定义为从所述操控开始直至所述电枢撞击在内部电极处的持续时间。在此，优选将所述电流中的、表征性的升高变化用作表征性的特征。所述关闭延迟tab被定义成从没有制动脉冲的操控结束直至针撞击在阀座上。优选通过对于切断时的感应电压的分析来确定所述关闭延迟。在此，将所述电压信号中的、斜率的变化用作表征性的特征。

在接通时或者在切断时的制动脉冲通过两个参数来确定。这就是所述制动脉冲的位置和所述制动脉冲的持续时间。接通时的制动脉冲的位置对应于时刻t1，这个时刻通过持续时间IT0来确定，所述持续时间处于在时刻t0所述操控的开始之后。接通时的制动脉冲的持续时间对应于时刻t1与t2之间的持续时间P0。

这两个参数优选以所述表征性的特征以及如有可能另外的特性参量为出发点来确定。该确定优选在所述控制器中以所述测量值获取机构120的测量参量为出发点并且以所述传感器150的传感器信号为出发点来实现，以所述测量参量为出发点来获取所述打开延迟tan。作为另外的特性参量，优选使用电压、燃料压力、进气管压力和温度。作为电压，优选使用施加在所述接头130与135之间的供给电压。作为压力，则优选使用所述燃料压力与所述进气管压力之间的压差。作为温度，能够使用不同的温度值、像比如环境温度、马达温度或者燃料温度。特别有利的是使用阀温度，所述阀温度要么能够通过传感器要么能够通过合适的模型来获取。通过在预先给定所述制动脉冲的位置和长度时使用这些特性参量这种方式，显著地降低噪声排放。

根据本发明已经发现，边界条件发生变化。比如在内燃机的运行的过程中或者在时间推移的过程中，由于老化效应或者变化的环境影响，所述打开延迟tan发生变化。这引起以下结果：所述制动脉冲不再出现在最佳的时刻。

因此根据本发明规定，重新获取所述打开延迟tan。通常在用制动脉冲来运行时不能直接获取所述打开延迟tan，因为操控阶段中的开关时刻在时间间隔P0期间出现。这引起以下结果：所述表征性的电流变化曲线不能被识别并且由此也不能被分析。

在极端情况下，变化的边界条件可能导致以下情况：所述打开延迟tan减小。这可能导致以下情况：电流中的表征性的特征已经在时刻t1之前、也就是在所述阶段IT0期间出现。在这种情况下，相应地减小所述持续时间IT0。如果变化的边界条件导致以下结果：所述打开延迟tan增大，那么所述电流中的表征性的特征就可能在所述时刻t2之后出现。在这种情况下，相应地增大所述持续时间IT0。在这两种极端情况下，尽管存在制动脉冲也能够识别所述打开延迟tan并且相应地对其加以考虑。

在本发明的一种设计方案中规定，连续地移动所述制动脉冲，也就是说从喷射到喷射来将所述制动脉冲以特定的时刻为幅度提前或者推后地移动。这如此久地进行，直至能够识别所述电流变化曲线中的表征性的特征。以现在所识别出的表征性的特征为出发点来确定所述打开延迟tan或者所述关闭延迟tab。如果获取了所述打开延迟tan，那就在接下来操控中以这个新计算出的打开延迟tan为出发点来计算所述制动脉冲。特别有利的是，有时重复所述打开延迟tan的这种测量，以便保证对于所述制动脉冲的最佳的调设。在此能够规定，以固定的时间间隔或者在车辆的特定的行驶功率之后实施重新测量。

在一种替代的设计方案中也能够规定，在识别出所述制动脉冲的错误定位时，通过以下方式对所述打开延迟tan进行重新测量：切断所述制动脉冲并且获取所述表征性的特征。

这意味着，以所测量的表征性的特征为出发点来获取所述制动脉冲的经过校正的位置和/或长度。

在一种有利的设计方案中，在切断所述阀时同样预先给定制动脉冲。切断时的制动脉冲通过参数、位置和持续时间来定义。切断时的制动脉冲的位置通过所述时刻t4来定义，该时刻通过持续时间P1来定义，所述持续时间自在时刻t3所述操控的结束起。切断时的制动脉冲的持续时间对应于时刻t4与t5之间的持续时间IT2。

这两个参数P1和IT2或者说所述制动脉冲的位置和持续时间同样根据所述关闭延迟tab以及另外的边界条件比如电压、温度和压力来调设。在这里，也以如在所述打开延迟的情况下相类似的方式来不时地重新计算所述关闭延迟tab。对于切断时的制动脉冲来说，处理方式与在预先给定切断时的制动脉冲时的处理方式相类似。在切断时仅仅取代所述打开延迟tan而使用所述关闭延迟tab。

在本发明的另一种实施方式中规定，对于所述制动脉冲的参数的调整通过以下方式来进行：对在特定的时刻的电流强度值进行分析。根据所述电流强度值来识别出所述制动脉冲的错误的参数设定并且对其进行校正。为此，基于特性对所述电流强度值与所述制动脉冲的参数的依赖性进行检查。使用所述参数的下述数值，对于所述数值来说所述电流强度值具有特性。作为替代方案规定，一直改变所述参数，直至所述电流强度值已经达到其特性。也能够取代所述电流强度值而使用其它的测量参量、像比如施加在所述阀处的电压。

在此，不必要在没有制动脉冲的情况下对所述阀进行操控。对于所述参数的调整能够在对所述阀的开关特性没有影响或者只有很小的影响的情况下来实施。此外，简化了应用，因为仅仅还有一个参数、比如所述制动脉冲的长度IT2在所述应用的范围内来确定，并且另外的参数则借助于所述调整来调节。

在第一种设计方案中规定，对在所述时间间隔IT2中的电流变化曲线与所述持续时间P1的依赖性进行研究，所述持续时间确定切断通电时所述制动脉冲的位置。

在第二种设计方案中规定，对在所述间隔IT1中的电流变化曲线与所述持续时间IT0的依赖性进行研究，所述持续时间确定接通通电时所述制动脉冲的位置。

在这两种设计方案中规定，将所述制动脉冲的一个参数保持恒定。在这两种实施方式中，这是所述制动脉冲的持续时间。缓慢地改变所述制动脉冲的位置，并且对在特定的时刻的电流值进行分析。根据所述电流强度值来识别：是否达到了所述制动脉冲的最佳的位置。如果这是这种情况，则将这个数值用于进一步的操控。

在一种设计方案中也能够规定，将所述制动脉冲的位置保持恒定，并且改变所述制动脉冲的持续时间。

在图4a中绘示出所述电流强度值I与所述制动脉冲的位置P1的依赖性。随着确定所述制动脉冲的位置的持续时间P1的时间的增加，所述电流强度值减小直至局部的最小值。在所述最小值之后，所述电流强度值随着所述持续时间P1的增长而增加并且而后达到局部的最大值。在所述局部的最大值之后，所述电流强度值重又下降。

在图4b中同样关于所述持续时间P1的时间绘示出所述阀针的碰撞速度v。直至所述电流强度值的最小值，所述阀针的速度拥有几乎恒定的数值。此后所述速度快速下降并且重又剧烈地升高。在用于持续时间P1的下述数值处达到所述速度的局部的最小值，在所述数值处所述电流强度值达到其局部的最大值。

根据本发明已经发现，所述持续时间P1的下述数值对应于所述制动脉冲的最佳的位置，所述电流强度值的局部的最大值处在所述数值处。

为了对所述制动脉冲进行调整，改变参数并且记录所述测量参量的变化曲线。以所述测量参量的变化曲线为出发点来选择用于所述参数的数值并且将所述数值用于对所述阀进行操控。

在所述所描述的实施例中，将所述制动脉冲的位置用作参数，并且将所述电流在特定的时刻的数值用作测量参量。优选使用所述电流在所述间隔IT2结束时的数值。优选使用所述电流紧挨着在所述时刻t5之前的数值。

为了获取所述持续时间P1的下述数值，比如能够如在图5中所示出的那样来处理，所述电流强度值的局部的最大值处在所述数值处。

在第一步骤600中预先给定用于所述参量P1的起始值。随后在步骤610中获取所述电流强度值Ineu。在紧接着的步骤620中，将所述参量P1以小的数值DP1为幅度缩小。在紧接着的步骤630中将以往的电流强度值Ineu作为旧的电流强度值Ialt加以存储。在紧接着的步骤640中检测当前的电流强度值Ineu。紧接着的查询650检查：新的电流强度值Ineu是否小于所述旧的电流强度值Ialt。如果这不是这种情况，则重新实现步骤620。如果这是这种情况，则在步骤660中将所述数值DP1与-1相乘，以所述数值DP1为幅度改变所述数值P1。随后同样进行步骤620。

这意味着，以用于所述参量P1的较大的数值为出发点来以小的步距如此久地缩小所述参量，直至所述电流强度值下降。如果在缩小所述参量P1时识别出所述电流强度值的下降，则增大所述参量P1。这同样如此久地进行，直至识别出所述电流强度值的下降。也就是说，所述参量P1在下述数值的范围内运行，所述电流强度值的局部的最大值处在所述数值处。在一种有利的改进方案中能够规定，在所述局部的最大值的附近减小步幅、也就是所述参量P1。

所述局部的最大值也能够用其它的替代的方法来获取。

对于接通时的制动脉冲的参数的调整来说，也能够以相应的方式来处理。在此，优选改变确定所述制动脉冲的位置的持续时间IT0，并且对所述时间间隔IT1中的电流强度值进行分析。优选的是，检测所述电流强度值的时刻紧挨着在所述持续时间IT1的开始之后。优选的是，所述时刻处于所述时刻t2之后不远处。

Claims (12)

1.用于对至少一个能够开关的阀进行控制的方法，其中在操控所述至少一个阀时，产生使阀运动减慢的制动脉冲，其中所述制动脉冲的至少一个参数确定所述制动脉冲的位置和/或长度，其特征在于，改变所述制动脉冲的参数，并且对测量参量的反应或者从所述测量参量中推导出来的表征性的特征的反应进行分析。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，改变所述至少一个参数，并且对所述测量参量的变化曲线进行分析。

3.按权利要求2所述的方法，其特征在于，以所述测量参量的变化曲线为出发点来选择用于所述参数的数值，将所述数值用于对所述阀进行操控。

4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，使用下述参数，对于所述参数来说所述测量参量具有特性。

5.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参数是所述制动脉冲的位置（IT0、P1）。

6.按权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量参量是穿过所述阀流动的电流。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，移动所述制动脉冲的开始，直至识别出所述阀的开关时刻。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，以所述开关时刻为出发点来预先给定所述制动脉冲的参数。

9.计算机程序，所述计算机程序构造用于：执行按权利要求1到4中任一项所述的方法之一的所有步骤。

10.机器可读的存储介质，在所述机器可读的存储介质上存储有按权利要求5所述的计算机程序。

11.控制器，所述控制器构造用于：执行按权利要求1到4中任一项所述的方法之一的所有步骤。

12.连同处理指令的程序代码，所述程序代码用于编制能够在控制器上运行的计算机程序，其中，当所述程序代码根据所述处理指令被转换为能够运行的计算机程序时，所述程序代码产生按权利要求5所述的计算机程序。