專利名稱：確定量的用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的方法以及根據(jù)并列的專利權(quán)利要求所述的計(jì)算機(jī)程序和控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備。
背景技術(shù)：
從市場上公知用于確定磁閥的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間的測量方法，其中比較磁閥的線圈的電壓信號與事先確定的參考曲線。該參考曲線事先針對磁閥的確定的工作點(diǎn)已被采納并且已被存放在控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備的存儲(chǔ)器中。在運(yùn)行時(shí)，通過檢測可比較的磁閥的線圈上的當(dāng)前的電壓信號，確定該磁閥的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。該檢測通常在時(shí)間上以量化方式進(jìn)行。對于每個(gè)要研究的開關(guān)循環(huán)，現(xiàn)在在控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)由該磁閥的當(dāng)前的電壓曲線和參考曲線形成差。這樣獲得的電壓差根據(jù)與斷路時(shí)間相互關(guān)聯(lián)的特征來檢驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所基于的問題通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法以及根據(jù)并列的權(quán)利要求的計(jì)算機(jī)程序和控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備來解決。有利的擴(kuò)展方案在從屬權(quán)利要求中給出。此外， 對于本發(fā)明重要的特征在下面的描述和附圖中可找到，其中這些特征無論是單獨(dú)出現(xiàn)還是以不同的組合存在對于本發(fā)明都非常重要，而無須對此再次明確指出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠在多個(gè)同類的磁閥中以簡單的方式確定表征一個(gè)磁閥的開關(guān)特性的量，其中所述確定特別少地要求計(jì)算效率。從下面的考慮出發(fā)即當(dāng)相對參考來比較磁閥的電信號時(shí)，能夠特別準(zhǔn)確地確定磁閥的開關(guān)特性。此外考慮，在內(nèi)燃機(jī)中經(jīng)常不是所有的磁閥(例如噴油閥)在同一循環(huán)中接通。根據(jù)本發(fā)明，因而通過在確定的循環(huán)中相對在該循環(huán)中不活動(dòng)的磁閥(參考磁閥) 比較活動(dòng)的磁閥(工作磁閥)來形成參考。為此形成存在于工作磁閥和參考磁閥的線圈上的信號的差。為了獲得可用的結(jié)果，參考磁閥在此同樣以電方式被激勵(lì)(ansteuern)，然而僅短時(shí)地被激勵(lì)，使得參考磁閥剛好尚未接通，并且由此銜鐵尚未運(yùn)動(dòng)，而且(在一個(gè)噴油閥中)未進(jìn)行燃料的噴射。當(dāng)磁閥(如已經(jīng)提及的那樣)是內(nèi)燃機(jī)的燃料系統(tǒng)的磁噴油閥時(shí)，本發(fā)明特別有意義地被應(yīng)用。噴油閥的精確的作用對于內(nèi)燃機(jī)的節(jié)省燃料的和低排出的(emissionsarm) 運(yùn)行特別重要。根據(jù)本發(fā)明的方法由于它的簡單性和穩(wěn)健性(Robustheit)允許一方面在運(yùn)行時(shí)相對經(jīng)常地而且即使在多種類型的內(nèi)燃機(jī)中也能確定噴油閥的當(dāng)前的開關(guān)特性并且這樣匹配激勵(lì)信號。此外，由于較小的花費(fèi)，所以能夠節(jié)省成本。本方法特別是考慮信號是電壓和/或電流。電壓和電流可以作為電信號以簡單的方式在磁閥上被接受(abnehmen)并且被轉(zhuǎn)發(fā)給控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備，以進(jìn)行分析。當(dāng)要確定的量是工作磁閥的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的方法特別有說服力。 磁閥的開關(guān)過程經(jīng)常被明顯地映射到在線圈上的電壓或者流過線圈的電流的時(shí)間變化過程上，并且因此可以容易地被檢測。
根據(jù)本發(fā)明的方法尤其是規(guī)定如果工作磁閥和/或參考磁閥的線圈的激勵(lì)電壓或者激勵(lì)電流被斷路，那么確定開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。在磁閥的該狀態(tài)下發(fā)生多個(gè)并且較快的過程，這些過程在時(shí)間上易于檢測。因?yàn)轵?qū)動(dòng)磁閥的電壓或進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電流不再存在，所以在線圈上可測量的電壓或可測量的電流僅還與現(xiàn)存的剩余能量以及與銜鐵或閥元件的借助感應(yīng)映射的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。由此，該階段特別好地適于確定磁閥的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間并且尤其是斷路時(shí)間。當(dāng)工作磁閥的線圈和/或參考磁閥的線圈借助快速消弧(Schnellloeschimg)斷路時(shí)，本方法更好地工作。以這種方式，在線圈中存在的剩余能量特別迅速地降低，使得銜鐵或閥元件的閉合運(yùn)動(dòng)能夠相對強(qiáng)烈地被映射到在線圈上的信號上。特別有幫助的是，工作磁閥和參考磁閥的快速消弧的開始基本上同時(shí)進(jìn)行。由此能夠建立在工作磁閥和參考磁閥的閉合過程之間的統(tǒng)一的時(shí)間基準(zhǔn)(Zeitbezug)，由此提高本方法的準(zhǔn)確度。本方法的改進(jìn)方案規(guī)定，通過分析工作磁閥的線圈和參考磁閥的線圈的電壓差和 /或電流差的時(shí)間函數(shù)的局部極值，分析該電壓差和/或電流差。由此實(shí)現(xiàn)，為分析磁閥的斷路時(shí)間或噴油閥的閉合時(shí)間而不必提供其它的參考量。替換地或者作為補(bǔ)充地，當(dāng)通過關(guān)于工作磁閥的線圈和參考磁閥的線圈的電壓差和/或電流差的時(shí)間函數(shù)檢測閾值的超過或者不超過來分析該電壓差和/或電流差時(shí)，能夠簡單地研究電壓差的時(shí)間函數(shù)。借助閾值可以替換地或者作為補(bǔ)充地相對固定的參考量比較時(shí)間函數(shù)，使得能夠以相對簡單的并且由此節(jié)省資源的方式形成客觀的尺度，以便確定開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。


下面參考

本發(fā)明的示例性實(shí)施形式。在附圖中圖1示出具有用于形成在噴油閥的兩個(gè)線圈之間的電壓差的運(yùn)算放大器的內(nèi)燃機(jī)的簡化示意圖；以及圖2示出在噴油閥的兩個(gè)線圈之間的電流、電壓和電壓差的時(shí)間圖。對于所有附圖中的功能等效的元件和量，即使在不同的實(shí)施形式中也使用相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施例方式圖1示出內(nèi)燃機(jī)10的被簡化很多的用于確定磁閥的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間的示意圖。在本情況下，內(nèi)燃機(jī)10包括四個(gè)氣缸1 至12d。這四個(gè)氣缸1 至12d中的每個(gè)氣缸都與一個(gè)噴油閥Ha至14d相關(guān)。每個(gè)噴油閥Ha至14d都具有用于未進(jìn)一步示出的閥元件的同樣未示出的電磁操縱設(shè)備的勵(lì)磁線圈16a至16d。線圈16a至16d由控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備18來激勵(lì)。這通過圖1的圖畫中的線路20a至20d繪出。在線路20b和20d上連接有運(yùn)算放大器22的輸入端。運(yùn)算放大器22的輸出信號作為控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備18的電壓差M被輸送。計(jì)算機(jī)程序19與控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備18相關(guān)，并且該計(jì)算機(jī)程序19用于實(shí)施下面進(jìn)一步在圖2中描述的方法。圖1的圖示示例性地示出如下情況其中通過噴油閥14b給氣缸12b供給燃料。同時(shí)在圖1中假定噴油閥14d當(dāng)前不是活動(dòng)的。因而，在本情況下，噴油閥14d被用作參考磁閥14d。也就是說，當(dāng)前由控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備18向線路20b施加電壓，使得線圈16b被供電用于正常的噴射。在所示出的循環(huán)中，噴油閥14d大致同時(shí)借助線圈16d通過線路20d 上的電壓脈沖被操縱，但是這與在噴油閥14b的情況下的情形相比短得多。噴油閥14d的供電的持續(xù)時(shí)間被選擇來使得剛好尚未通過噴油閥14d噴射燃料，亦即電磁操縱設(shè)備的(未示出的)銜鐵以及與該銜鐵耦合的閥元件剛好尚未運(yùn)動(dòng)。如在圖1中所示，運(yùn)算放大器22 檢測線路20b和20d上的電位差。應(yīng)理解的是，圖1的圖示是示例性的，并且僅描述磁閥14b的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間的確定。未示出用于根據(jù)相同的方法確定其余的噴油閥14a、Hc和14d的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間的其余的運(yùn)算放大器22。此外，在實(shí)際應(yīng)用中有意義的是，以不同于圖1的圖畫中示出的方式進(jìn)行錯(cuò)接(Verschaltung)。例如，出于電磁兼容性的原因可以更好的是，線圈16b和16d上的電位各通過一條屏蔽的線路被接受、必要時(shí)被單獨(dú)放大并且緊接著才借助運(yùn)算放大器22 被輸送給減法裝置(Differenzbildung)。圖2示出線圈16b和16d的電壓和電流的時(shí)間圖。在圖2中示出的坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)上表示時(shí)間t。在該坐標(biāo)系的在圖中左邊的縱坐標(biāo)上表示線圈電壓的電壓范圍。在圖2 的圖中右邊的縱坐標(biāo)上表示相關(guān)聯(lián)的線圈電流。從所示的時(shí)間標(biāo)度的任意選擇的零點(diǎn)出發(fā)，在時(shí)刻tl，活動(dòng)的噴油閥14b(工作磁閥)的線圈16b被置有值為Ul的激勵(lì)電壓30。在此，在線圈16b中得到激勵(lì)電流36。在時(shí)刻t2，切斷在工作磁閥14b的線圈16b上的激勵(lì)電壓30。曲線段32表明隨后的電壓變化過程。在大致相同的時(shí)刻t2，噴油閥14d(參考磁閥)的線圈16d被置有同樣為Ul的激勵(lì)電壓34。在此，在線圈16d中得到激勵(lì)電流37。在時(shí)刻t3，重新切斷在參考磁閥14d的線圈16d上的激勵(lì)電壓34。從時(shí)刻t2開始，激勵(lì)電流36持續(xù)不斷地被減小到保持電流38，該保持電流38在時(shí)刻t3對于兩個(gè)線圈16b和16d是大致相同的，由此針對隨后的電壓分析得到適當(dāng)?shù)妮敵鰻顟B(tài)。在時(shí)刻t3，對于兩個(gè)線圈16b和16d大致同時(shí)執(zhí)行快速消弧。在緊接著的時(shí)間段內(nèi)，線圈16b和16d上的電壓暫時(shí)大致采取為-U2的值。約在時(shí)刻t4，線圈16b和16d的激勵(lì)電流36和37近似地逐漸減小到零，并且快速消弧基本上結(jié)束。在時(shí)刻t3之后，工作磁閥14b的線圈16b上的電壓40的變化過程和參考磁閥14d 的線圈16d上的電壓42的變化過程具有特別的意義。通過從電壓40減去電壓42形成電壓差對，該電壓差M在圖2中為更好地說明被評價(jià)(bewerten)為大致為4的因子。可以看到，電壓差M大致在時(shí)間t5具有局部最大值(箭頭46)，而大致在時(shí)間t6 具有局部最小值(箭頭48)。在本情況下，局部最小值48對應(yīng)于工作磁閥14b的閉合時(shí)刻。 相對應(yīng)地可以把工作磁閥14b的斷路時(shí)間作為t6和t3之間的差來給出。作為補(bǔ)充地預(yù)給定為-U3的閾值50，借助該閾值50能夠判斷電壓差M不超過或者超過，由此同樣能夠建立工作磁閥14b的閉合時(shí)刻的時(shí)間基準(zhǔn)。電壓差M的局部最小值是突出的，并且因而良好地適于確定噴油閥14b的閉合時(shí)刻。特別是，電壓差M在局部最小值的時(shí)刻t6較大，并且因此對于干擾影響不靈敏，使得本方法相對應(yīng)地穩(wěn)健。 根據(jù)噴油閥14a至14d的特定的結(jié)構(gòu)方式，電壓和/或電流可具有與圖2不同的變化過程。然而，在這種情況下，借助通過閾值的評價(jià)和/或借助局部極值的分析也能夠找到電壓差M的系統(tǒng)特征，這些系統(tǒng)特征類似良好地適合于確定開關(guān)動(dòng)作時(shí)間并且尤其是確定斷路時(shí)間。
權(quán)利要求
1.用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，其中確定表征多個(gè)同類的磁閥(14a-d)中的一個(gè)磁閥的開關(guān)特性的量，其特征在于，激勵(lì)第一磁閥(14b)(工作磁閥)來使得所述第一磁閥(14b) (工作磁閥)接通，大致同時(shí)激勵(lì)第二磁閥(14d)(參考磁閥)來使得所述第二磁閥(14d) (參考磁閥)不接通，并且形成存在于工作磁閥(14b)的線圈(16b)上的信號與存在于參考磁閥(14d)的線圈(16d)上的信號之間的差(24) 0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，磁閥(14a-d)是內(nèi)燃機(jī)(10)的燃料系統(tǒng)的磁噴油閥。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，信號是電壓(40,4 和/或電流。
4.根據(jù)至少一個(gè)上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，要確定的量是工作磁閥 (14b)的開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，如果工作磁閥(14b)和/或參考磁閥 (14d)的線圈的激勵(lì)電壓(30，34)或者激勵(lì)電流(36，37)被斷路，那么確定開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，工作磁閥(14b)的線圈(16b)和/或參考磁閥(14d)的線圈(16d)借助快速消弧被斷路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，工作磁閥(14b)和參考磁閥(14d)的快速消弧的開始基本上同時(shí)進(jìn)行。
8.根據(jù)至少一個(gè)上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，通過分析工作磁閥(14b)的線圈(16b)和參考磁閥(14d)的線圈(16d)的電壓差04)和/或電流差的時(shí)間函數(shù)的局部極值(46 ；48)，分析所述電壓差04)和/或電流差。
9.根據(jù)至少一個(gè)上述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，通過關(guān)于工作磁閥(14b)的線圈(16b)和參考磁閥(14d)的線圈(16d)的電壓差04)和/或電流差的時(shí)間函數(shù)檢測閾值(50)的超過或者不超過，分析所述電壓差04)和/或電流差。
10.一種計(jì)算機(jī)程序(19)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序(19)適于實(shí)施根據(jù)至少一個(gè)上述權(quán)利要求所述的方法。
11.一種控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備(18)，其特征在于，在所述控制和/或調(diào)節(jié)設(shè)備(18)上能運(yùn)行根據(jù)權(quán)利要求10所述的計(jì)算機(jī)程序(19)。
全文摘要
本發(fā)明涉及確定量的用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法。介紹了一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，其中確定表征多個(gè)同類的磁閥(14a-d)中的一個(gè)磁閥的開關(guān)特性的量，其中，激勵(lì)第一磁閥(14b)(工作磁閥)來使得所述第一磁閥(14b)(工作磁閥)接通，大致同時(shí)激勵(lì)第二磁閥(14d)(參考磁閥)來使得所述第二磁閥(14d)(參考磁閥)不接通，并且形成存在于工作磁閥(14b)的線圈(16b)上的信號和存在于參考磁閥(14d)的線圈(16d)上的信號之間的差(24)。
文檔編號H01F7/18GK102306531SQ20111012854
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者A·希爾興海因, A-T·黃, B·維歇特, H·克默, H·哈梅多維克, H·拉普, J·科尼希, J·諾伊貝格, K·約斯, R·施呂特, T·德格勒 申請人:羅伯特·博世有限公司