CN107076047A - 用于对至少一个能够开关的阀进行控制的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于对至少一个能够开关的阀进行控制的方法，其中在对所述至少一个阀进行操控时，产生使阀运动减慢的制动脉冲，其中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，其中检查：是否出现了表征性的特征，所述表征性的特征显示出所述开关时刻，并且其中以所述表征性的特征的位置为出发点对所述制动脉冲的位置和/或长度进行调整。

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。

这优选通过以下方式来实现，检查：是否出现了表征性的特征，所述表征性的特征比如显示出阀针的飞行特性（Flugverhalten），并且在出现所述表征性的特征时，以所述表征性的特征的位置为出发点来对所述制动脉冲的位置和/或长度进行调整。

特别有利的是，以所述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。

在一种得到改进的实施方式中，根据另外的特性参量比如温度、压力和/或电压来预先给定所述制动脉冲的位置和/或长度。由此能够更加精确地预先给定所述制动脉冲。

特别有利的是，作为表征性的特征来使用开关时刻。在所述开关时刻所述阀针到达其止挡处。理想地，在到达所述开关时刻之前不久时触发所述制动脉冲。

能够特别容易地获取所述表征性的特征的是，所述表征性的特征是电压变化曲线或者电流变化曲线中的拐点，以所述电压变化曲线或者电流变化曲线的第一导数为出发点来识别所述拐点。

特别有利的是，以所述电压变化曲线的第二导数为出发点来识别所述开关时刻。

在一种特别有利的实施方式中，所述表征性的特征是所述阀针的飞行阶段的开始。所述飞行阶段的开始处于所述制动脉冲的位置之前，并且因此没有受到所述制动脉冲的影响。因此，当用所述制动脉冲实现操控时，那么也能够获取这种表征性的特征。

另外的有利的设计方案在从属权利要求中得到表明。

特别有利的是，从所述电流变化曲线的第一导数中识别出所述飞行阶段的开始。

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，其中在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；并且

图3到图6示出了不同的实施方式的电流变化曲线和/或电压变化曲线。

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之间的第一停顿时间P0中将所述阀切断。在时刻t3与t4之间的第二停顿时间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的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中出现。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。

通过参数、位置和持续时间来确定接通时的制动脉冲。接通时的制动脉冲的位置相应于时刻t1。这个位置通过持续时间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相当于时刻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。作为表征性的特征来使用所述时刻ts或者从这个时刻推导出来的参量、像比如所述打开延迟tan。

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，来显著地降低噪声排放。

优选的是，确定所述制动脉冲的参数根据所述表征性的特征以及如有可能另外的测量参量和/或特性参量而保存在一个或者多个特性曲线族中。

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扩大，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，相应地扩大所述持续时间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。

在图4中关于时间t绘示出所述电流DI的导数。在一开始，所述电流的、与该电流的变化相对应的导数拥有几乎恒定的数值。在时刻tm，所述电流的导数达到最大值并且而后下降。斜率的这种下降由针运动所引起。随后所述变化重又陡峭地升高。随着所述斜率的下降的开始，所述针的飞行阶段开始。根据本发明获取表征性的特征，该表征性的特征表征了所述飞行阶段的开始。为此获取所述电流的斜率的数值dIM。在时刻tf所述斜率下降了数值ddI，将该时刻用作所述阀针的飞行阶段的开始。取代所述时刻ts而将这个时刻tf用作表征性的特征。在此能够将这个参量tf直接用作表征性的特征。作为替代方案，也能够取代所述参量tan而使用时刻t0与tf之间的间距taf。

所述飞行阶段的开始tf的使用特别有利，因为这个时刻处于所述制动脉冲的开始之前并且因此没有受到所述制动脉冲的影响。由此这个表征性的特征也能够在经过制动的运行中提供关于所述阀针的飞行特性的信息。因此，这个特征特别好地适合于为所述制动脉冲设定参数。

在图5a中关于时间绘示出在时刻t0处的电流变化曲线，并且在图5中关于时间绘示出相应的电压变化曲线。所述电压U自时刻t0起缓慢地下降。在开关时刻ts，所述电压U拥有较小的最大值。根据这个最大值能够获取所述开关时刻ts。为此对所述电压进行滤波，以便将在所述电压信号中所包含的干扰量降低到最低限度。通过对于所述电压信号wir的导数的分析来获取时刻ts，在该时刻所述电压具有局部的最大值。

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。

根据本发明，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相当于时刻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。

在图6中示出了一种相应的实施方式的电流变化曲线和电压变化曲线。在时刻t4，所述制动脉冲以所述电压的升高来开始。同时所述电流升高。在时刻ts所述阀针到达其关闭的位置。这个时刻ts相应地如在根据图3的实施方式中一样被称为开关时刻ts。时刻t4与时刻t2之间的间距被称为关闭延迟tab。所述关闭延迟tab相应地如用于获取打开所述阀时的制动脉冲的参数的打开延迟一样被用于获取关闭时的制动脉冲的参数。

优选的是，所述时刻t2通过对于所述电流变化曲线的第一导数或者第二导数的分析来获取。尤其所述时刻ts在下述时刻来识别，在所述时刻所述电流的根据时间的第一导数具有局部的最小值。

Claims (12)

1.用于对至少一个能够开关的阀进行控制的方法，其中在对所述至少一个阀进行操控时，产生使阀运动减慢的制动脉冲，其中根据所述阀的飞行特性来预先给定所述制动脉冲的位置和/或长度，其特征在于，检查：是否出现了表征性的特征，所述表征性的特征表征了所述飞行特性，并且在出现所述表征性的特征时，以所述表征性的特征的位置为出发点对所述制动脉冲的位置和/或长度进行调整。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，以所述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。

3.按权利要求3所述的方法，其特征在于，根据另外的特性参量比如温度、压力和/或电压来预先给定所述制动脉冲的位置和/或长度。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表征性的特征显示出开关时刻。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，所述表征性的特征是电压变化曲线或者电流变化曲线中的拐点，以所述电压变化曲线或者所述电流变化曲线的第一导数为出发点来识别所述拐点。

6.按权利要求4所述的方法，其特征在于，以所述电压变化曲线的第二导数为出发点来识别所述开关时刻。

7.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述表征性的特征是阀针的飞行阶段的开始。

8.按权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述电流变化曲线的第一导数中识别出所述飞行阶段的开始。

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了按权利要求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.程序代码连同处理指令，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。