用于確定壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中確定閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法，壓電致動(dòng)器被用作傳感器元件。在壓電致動(dòng)器的充電過(guò)程結(jié)束時(shí)測(cè)量電壓和電荷，基于該測(cè)量，識(shí)別臨時(shí)的比例系數(shù)。以這種方式，獲得閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值，在該點(diǎn)再次測(cè)量電壓和電荷。通過(guò)對(duì)應(yīng)的計(jì)算操作確定新的比例系數(shù)。最終，借助于所述新的比例系數(shù)確定閥門打開(kāi)瞬時(shí)。所述瞬時(shí)因此可以被在線確定。
【專利說(shuō)明】
用于確定壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中確定閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法，在該方法中壓電致動(dòng)器被用作傳感器元件。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中各種方法是公知的，其中壓電致動(dòng)器被用作傳感器元件，目的在于確定壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器的閥門打開(kāi)瞬時(shí)或測(cè)量為了實(shí)施噴射量的精確控制而必須考慮的怠速行駛。
[0003]通常，這里，分析壓電致動(dòng)器的電容曲線，其中閥門打開(kāi)瞬時(shí)與電容曲線的最大值相關(guān)。然而所述方法在任意條件下的所有情況中不會(huì)傳輸精確的結(jié)果。
[0004]在標(biāo)準(zhǔn)壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器的情況下，閥與主導(dǎo)的液壓相反地致動(dòng)。由于安全原因，壓電致動(dòng)器安裝有預(yù)定的游隙，這產(chǎn)生預(yù)定的怠速行駛。所述怠速行駛?cè)Q于各個(gè)參數(shù)，例如壓電極化，致動(dòng)器溫度，噴射過(guò)程的數(shù)目，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，但無(wú)論如何還取決于各個(gè)閥門部件的磨損。由于這些參數(shù)，很難在所有的工作條件下將怠速行駛保持在小公差范圍內(nèi)。由于怠速行駛對(duì)于噴射器功能具有顯著的重要性，因此測(cè)量所述怠速行駛并且補(bǔ)償其效應(yīng)是重要的。出于該目的，閥門打開(kāi)瞬時(shí)的上述測(cè)量具有重要性。
[0005]對(duì)于怠速行駛測(cè)量，存在間接測(cè)量概念。這里，致動(dòng)壓電致動(dòng)器并且測(cè)量由閥門產(chǎn)生的泄露。由于怠速行駛的較大的動(dòng)態(tài)變換，這里至關(guān)重要的是盡可能頻繁的測(cè)量怠速行駛。然而這導(dǎo)致了不期望的泄露。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本發(fā)明，旨在提供一種用于確定在壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中的閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法，所述方法可以用于例如上述怠速行駛確定和怠速行駛控制。根據(jù)本發(fā)明，其設(shè)法提供一種在該介紹中描述的類型的方法，其可以特別容易地實(shí)施并且使得獲得“在線”值變得可能。
[0007]所述目標(biāo)是根據(jù)本發(fā)明通過(guò)所述類型的方法而獲得，所述方法包括以下步驟:
[0008]在壓電致動(dòng)器的充電過(guò)程的結(jié)束時(shí)測(cè)量電壓U和電荷Q;
[0009 ]通過(guò)計(jì)算Q/U確定臨時(shí)的比例系數(shù)Cvorl ;
[0010 ]確定CVCiRL相對(duì)于時(shí)間的曲線最大值并且使用該最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)作為閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值；
[0011 ]在確定的閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值的瞬時(shí)測(cè)量電荷Q和電壓U;
[0012]求解方程式1.25 X F2/E X C= (U X C-Q)2
[0013](F =作用于壓電致動(dòng)器上的力，E =壓電致動(dòng)器的電參數(shù))
[0014]以及由此確定新的比例系數(shù)C;
[0015]計(jì)算差值(UXC-Q)并且確定所述值的最大值；以及
[0016]使用所述最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)作為閥門打開(kāi)瞬時(shí)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，壓電致動(dòng)器被用作傳感器，并且使用其來(lái)檢測(cè)閥門何時(shí)打開(kāi)。這不是基于壓電電容分析而是基于準(zhǔn)確地描述壓電特征的線性模型執(zhí)行。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，測(cè)量?jī)蓚€(gè)參數(shù)，具體地電壓U和電荷Q。為了比較這兩個(gè)參數(shù)，需要比例系數(shù)。所述比例系數(shù)具有yF單位，并且因此可以被稱作例如理論壓電電容。比例系數(shù)通常是未知的并且通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的方法以兩個(gè)步驟以近似的方式確定。
[0019]在第一步驟中，在壓電致動(dòng)器的充電過(guò)程結(jié)束時(shí)測(cè)量的電壓U和電荷Q用來(lái)確定值Q/U，其被用作臨時(shí)的比例系數(shù)Cvqrl ο確定相對(duì)于時(shí)間的曲線最大值Cvqrl，并且使用最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)作為閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值。通過(guò)該第一步驟，因此，執(zhí)行了閥門打開(kāi)瞬時(shí)的第一估計(jì)。
[0020]在第二步驟中，在閥門打開(kāi)瞬時(shí)確定的近似值的瞬時(shí)測(cè)量電荷Q和電壓U。然后，求解等式1.25 X F2/E X C = (U X C-Q)2，其中在這里使用測(cè)量值U和Q。系數(shù)F(力)和E (電參數(shù))是公知的，從而僅C保持未知的。因此對(duì)于C的更新值的確定是可能的。所述C的的新值被用于差值的計(jì)算(UXC-Q)，并且確定所述值得最大值。所述最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)被用作閥門打開(kāi)瞬時(shí)。
[0021 ] 上述的系數(shù)1.25 X F2/E優(yōu)選地從軌道壓力測(cè)量獲得。如果對(duì)應(yīng)值已經(jīng)不可用，因此需要根據(jù)本發(fā)明的方法，還執(zhí)行對(duì)應(yīng)的軌道壓力測(cè)量。
[0022]優(yōu)選地，每次噴射處理并不全部執(zhí)行如上所述的方法步驟。相反，尤其是，進(jìn)行一種方法，其中臨時(shí)的比例系數(shù)Cvqrl在上一噴射循環(huán)中確定并且在隨后的噴射循環(huán)中用于閥門打開(kāi)瞬時(shí)的確定。因此，對(duì)于噴射循環(huán)N+1，使用優(yōu)選地由在上一循環(huán)N中以近似的方式確定的比例系數(shù)C.。
[0023]例如，在循環(huán)N結(jié)束時(shí)，執(zhí)行電壓和電荷測(cè)量?；谶@些，比例系數(shù)Cvm以近似的方式確定。使用在循環(huán)N中確定的比例系數(shù)Cvqrl，在隨后的循環(huán)N+1中確定值(U X C-Q )，并且由此，確定了最大值，其對(duì)應(yīng)于閥門打開(kāi)瞬時(shí)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]在下文中將結(jié)合附圖基于示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述本發(fā)明。單個(gè)附圖示出了示意地示出根據(jù)本發(fā)明的方法的各個(gè)步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]這里示出的方法用于確定在機(jī)動(dòng)車的壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中的閥門打開(kāi)瞬時(shí)，在該方法中壓電致動(dòng)器被用作傳感器元件。獲得的閥門打開(kāi)瞬時(shí)可以用作例如噴射器的怠速行駛的確定和控制。
[0026]這樣的壓電伺服驅(qū)動(dòng)噴射器是公知的并且因此不需要在這個(gè)時(shí)候以任意更詳細(xì)的方式討論。在所述類型的壓電致動(dòng)器的充電過(guò)程期間，根據(jù)本發(fā)明的方法執(zhí)行為“在線”方法，其中在第一噴射循環(huán)N中，電壓U和電荷Q在所述循環(huán)結(jié)束時(shí)測(cè)量。這在圖1中由步驟I表不。
[0027]在步驟2，從測(cè)量的電壓和電荷值，通過(guò)計(jì)算Q/U確定臨時(shí)的比例系數(shù)Cvqrl。在隨后的步驟3，確定相對(duì)于時(shí)間的Cv.的曲線最大值。在最大值出現(xiàn)的對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)值用作閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值。
[0028]然后，在隨后的噴射循環(huán)N+1，依次測(cè)量電壓U和電荷Q，具體地此時(shí)在閥門打開(kāi)瞬時(shí)的確定的近似值的這個(gè)瞬時(shí)。這由步驟4表示。在步驟5，從等式1.25 X F2/E X C =(U X C-Q)2確定新的比例系數(shù)C13U和Q已經(jīng)測(cè)量。系數(shù)1.25XF2/E從執(zhí)行的軌道壓力測(cè)量中獲得，并且因此是已知的。
[0029]在步驟6，計(jì)算差值(UXC-Q)，并且確定所述值的最大值。所述最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)被用作閥門打開(kāi)瞬時(shí)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于確定在壓電伺服驅(qū)動(dòng)的噴射器中的閥門打開(kāi)瞬時(shí)的方法，在所述方法中壓電致動(dòng)器被用作傳感器元件，所述方法具有下面的步驟: 在壓電致動(dòng)器的充電過(guò)程結(jié)束時(shí)測(cè)量電壓U和電荷Q; 通過(guò)計(jì)算Q/U確定臨時(shí)的比例系數(shù)Cvorl ； 確定CvciRL相對(duì)于時(shí)間的曲線最大值并且使用該最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)作為閥門打開(kāi)瞬時(shí)的近似值； 在閥門打開(kāi)瞬時(shí)的確定的近似值的瞬時(shí)測(cè)量電荷Q和電壓U; 求解方程式 1.25 XF2/E X C= (UX C-Q)2 (F =作用于壓電致動(dòng)器上的力，E =壓電致動(dòng)器的電參數(shù)) 并且因此確定新的比例系數(shù)C; 計(jì)算差值(U XC-Q)并且確定所述值的最大值；以及 使用所述最大值出現(xiàn)的瞬時(shí)作為閥門打開(kāi)瞬時(shí)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，系數(shù)1.25X F2/E是從軌道壓力測(cè)量獲得的。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，臨時(shí)的比例系數(shù)Cv.在之前的噴射循環(huán)N中確定并且在隨后的噴射循環(huán)N+1中用于確定閥門打開(kāi)瞬時(shí)。
【文檔編號(hào)】F02D41/20GK105940207SQ201480063839
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2014年9月30日
【發(fā)明人】V·迪昂
【申請(qǐng)人】大陸汽車有限公司