專利名稱：噴射器的分類方法、噴射器的特性曲線族的校準方法以及噴射器的試驗臺設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種噴射器的分類方法、一種噴射器的特性曲線族的校準方法以及ー種噴射器的試驗臺設備，利用該試驗臺設備可執行根據本發明的分類方法。
背景技術：
用于內燃機的噴射系統的噴射器、例如用于共軌噴射(Common-Ra il-E insprit)系統的噴射器根據其制造而被劃分成不同的類別 。這通常基于噴射器的額定液體量與實際發出的液體量之間的量偏差來發生。在常規分類的情況下，噴射器利用測試控制信號來激勵(ansteuern)。基于測試控制信號，噴射器發出液體量。為了實現各個噴射器之間的可比較性，在噴射器測試期間在所有情況下都必須存在相同的條件。為此，測試控制信號尤其是在所有情況下都具有相同電壓、相同電流強度以及相同持續時間的信號。此外，噴射器分別遭受與用作參考的理想噴射器相同的壓カ條件。由噴射器發出的液體量可以不同于理想的或者參考噴射器的同測試控制信號相關的額定液體量。基于所發出的液體量，噴射器被分類并且確定所需的控制信號。尤其是，每個類別都關聯有針對控制信號的持續時間的校正值。這例如意味著發出比額定液體量更小的液體量的噴射器利用比測試控制信號更長的控制信號來激勵。對此的前提是，在所有情況下都存在相同的環境條件，如已經在上面所解釋的那樣。在發出比額定液體量更大的液體量的噴射器的情況下，情況恰好相反。該噴射器稍后利用比測試控制信號更短的控制信號來激勵。以下尤其是觀察如下噴射器所述噴射器發出與額定液體量相比更大的液體量。如果這種噴射器利用上面所描述的方法來分類，則會出現過補償，由此該噴射器在以后的運行中在內燃機中同額定液體量相比發出過少的液體或者甚至不發出液體。因此，在額定液體量與所發出的液體量之間形成量差。這在將噴射器用在內燃機中時會導致內燃機的不利的燃燒特性。到目前為止并未對上面所述的缺點進行直接校正。噴射器的所發出的液體量的改變到目前為止僅通過諸如MFMA方法(最小燃料量適配(Minimal Fuel Mass Adaption))之類的運行時間適配方法來根據內燃機的運行時間而被修正。在這些方法中，因而會出現這種噴射器的最初引人注目的噴射特性。此外，尤其是在目前的歐5應用中和在將來的歐6應用中與歐4應用相比將要求公差更窄的更小噴射量。這導致在不改變上面所述的分類方法的情況下，必須在最終檢驗時對數目越來越多的噴射器進行挑選。
發明內容
因而，本發明的任務是相比于現有技術優化分類方法。
上面的任務通過根據權利要求I所述的噴射器的分類方法、根據權利要求12所述的噴射器的特性曲線族的校準方法以及根據權利要求14所述的噴射器的試驗臺設備來解決。其他有利的實施形式由隨后的描述、附圖以及從屬權利要求得到。噴射器的分類方法具有如下步驟利用可預給定的測試控制信號激勵噴射器，檢測由噴射器基于測試控制信號發出的液體量，基于所發出的液體量將噴射器分類，以及在考慮減小的噴射器沖程的情況下基于噴射器的分類來確定所需的控制信號。噴射器利用可預給定的測試控制信號來激勵。該測試控制信號是在所有情況下都具有相同電流強度、相同電壓以及相同持續時間的 信號，如已經在開頭所描述的那樣。此外，相同壓カ條件對這些噴射器處于主導，如同樣在上面所解釋的那樣。噴射器尤其是被設置用于使用在柴油內燃機的共軌噴射系統中。此外，噴射器可以是壓電噴射器或者是電磁線圈噴射器(Solenoidinjektor)。基于測試控制信號，噴射器發出液體量。所發出的液體例如可以是柴油、內燃機的其他燃料或者在粘度和密度方面具有類似燃料的特性的液體。所發出的液體量被檢測并且噴射器基于所發出的液體量被分類。例如基于標準特性曲線族。尤其是，通過分類來確定如下偏移時間相比于測試控制信號的持續時間必須將控制信號中的持續時間減小該偏移時間。對于噴射器所需的控制信號基于噴射器的分類在考慮減小的噴射器沖程的情況下而被確定。尤其是，所需的控制信號是所需的激勵持續時間。有利地，所需的控制信號被儲存在內燃機的控制單元中。因此，噴射器在用在內燃機中時可以直接利用合適的控制信號來激勵。對減小的噴射器沖程的考慮例如借助適配所述所需的控制信號的電流大小或者借助適配所述所需的控制信號的持續時間來進行。例如如果控制信號的借助標準特性曲線族所確定的持續時間低于可預先確定的邊界值，則由于控制信號的持續時間過短而會出現噴射器沖程的減小。換言之，噴射器并不能完全打開。可預先確定的邊界值因此尤其是如下時刻在該時刻，噴射器沖程不再減小。在低于可預先確定的邊界值時對減小的噴射器沖程的考慮例如可以通過適配特性曲線來進行。分類的優點是可以以這種方式避免過補償。噴射器的分類和噴射特性一起匹配。因而，在噴射器稍后的運行中，沒有發出過小的液體量。因此，不必接受噴射器的最初引入注目的噴射特性，該噴射特性例如可以通過運行時間適配方法才得到補償。有利地，該分類方法尤其是被用在如下噴射器中該噴射器基于測試控制信號發出大于同該測試控制信號相關的額定液體量的液體量。以這種方式，在制造噴射器時與到目前為止的方法相比必須對更少的噴射器進行挑選。在優選的實施形式中，分類方法具有其他步驟將所檢測到的所發出的液體量與同該測試控制信號相關的額定液體量進行比較，并且基于該比較確定噴射器的量級(Mengenklasse)。基于所述步驟可以根據標準特性曲線族確定校正值。尤其是，基于所確定的量級來確定噴射器的偏移時間。這尤其是在借助改變控制信號的持續時間而經歷校正的噴射器的情況下是有利的。該偏移時間例如可以根據噴射器的標準特性曲線族基于所確定的量級而被確定。在另一有利的實施形式中，分類方法具有另外的步驟形成在噴射器的同測試控制信號相關的測試激勵持續時間與所確定的偏移時間之間的差。所形成的差的結果例如可以與可預先確定的邊界值進行比較。如果低于可預先確定的邊界值，則必須考慮減小的噴射器沖程。對減小的噴射器沖程的考慮例如可以通過將校正時間添加到所形成的差上來實現。噴射器的特性曲線族的校準方法包括如下步驟提供噴射器的標準特性曲線族，借助根據本發明的分類方法檢查噴射器的分類，以及基于對分類的檢查來校準噴射器的標準特性曲線族。首先，提供噴射器的標準特性曲線族。基于標準特性曲線族對噴射器的分類借助 上面所描述的根據本發明的分類方法而被檢查。基于所執行的根據本發明的分類方法對分類的改變例如導致控制信號的改變。由此出發，基于對分類的檢查來校準噴射器的標準特性曲線族。因此，所需的控制信號被儲存在校準過的特性曲線族中。校準方法中的標準特性曲線族尤其是基于噴射器的量分類來選擇。噴射器的用來可執行分類方法的試驗臺設備具有如下特征用于噴射器的保持設備(Haltevorrichtung)和激勵電子裝置,利用該激勵電子裝置可以用測試控制信號來激勵噴射器，而在考慮減小的噴射器沖程的情況下可以利用試驗臺設備來對噴射器分類。借助試驗臺設備可以執行上面所描述的根據本發明的分類方法。在試驗臺設備中檢驗的噴射器與此相應地在用在內燃機中時并且在將相對應的特性曲線族儲存在內燃機的控制單元中時具有上面所解釋的優點。
以下參照附圖依據實施例詳細地描述了本發明。其中
圖I示出了理想噴射器和示例性噴射器的特性曲線變化過程的示意圖，
圖2示出了理想噴射器和示例性壓電噴射器的特性曲線變化過程的示意圖，
圖3示出了理想噴射器和示例性電磁線圈噴射器的特性曲線變化過程的示意圖，
圖4示出了理想噴射器和根據本發明的分類方法已被應用于的示例性噴射器的特性曲線變化過程的示意圖，
圖5示出了根據本發明的分類方法的方法流程的示意圖，以及 圖6示出了根據本發明的校準方法的方法流程的示意圖。
具體實施例方式噴射器例如為如下噴射器所述噴射器被設置用于以后用在柴油內燃機的共軌噴射系統中。噴射器被固定在根據本發明的試驗臺設備中并且在其中被檢驗。利用測試控制信號激勵噴射器通過試驗臺設備的激勵電子裝置來進行。此外，利用試驗臺設備可檢測由噴射器基于測試控制信號發出的液體量。諸如附在噴射器上的液體的壓カ之類的其他檢驗條件對于相應的要測試的噴射器而言是相同的。基于利用測試控制信號激勵噴射器，該噴射器發出液體量。該液體量可以不同于同測試控制信號相關的額定液體量。以下尤其是觀察具有與額定液體量相比更大的所發出的液體量的噴射器。參照圖I示出了理想噴射器與示例性噴射器的特性曲線變化過程。在Y軸上繪制了単位為每沖程毫克(mg/H)的液體量Q，并且在X軸上繪制了控制信號TI的持續時間。理想噴射器的特性曲線以實線示出，而示例性噴射器的根據常規方法提供的特性曲線被示為直虛線。直虛線的特性曲線通常借助外推來確定并且在其斜率方面對應于理想噴射器的特性曲線。此外，在圖I中示出了示例性噴射器的從時刻TI*起的實際的最初的特性曲線變化過程。時刻Tl對應于不再存在噴射器的減小的沖程的時刻。對于所需的液體量Q1所需的噴射時間在理想噴射器的情況下對應于噴射時間Tii。但是，根據經過外推的特性曲線，對于示例性的本噴射器而言需要更小的噴射時間-.·。以常規方法所確定的噴射時間'ら稍后在激勵的情況下被用于示例性噴射器。然而從圖I中可識別的是，最小所需的控制信號持續時間對于示例性噴射器而言在TI*處開始。這因此意味著，在利用小于TI*的控制信號持續時間激勵噴射器時，噴射器沒有發出液體。噴射器的經過外推的特性曲線與實際特性曲線之間的差別由噴射器的最初減小的沖程引起。減小的沖程在經過外推的特性曲線中并未被考慮。參照圖2示出了理想噴射器和示例性壓電噴射器的特性曲線變化過程的示意圖。理想噴射器的特性曲線變化過程通過實線示出，而示例性壓電噴射器的特性曲線變化過程通過虛線示出。在X軸上繪制時間t，而在Y軸上繪制電流。在圖I中用Tl標識的、存在噴射器的完整的沖程的時刻在圖2中用時間區間Tqia來表征。從圖2中可識別的是，示例性壓電噴射器的充電時間與理想噴射器相比被縮短。理想噴射器的充電時間對應于利用Tqia表征的范圍，即對應于實線曲線變化過程在X軸上方走向的范圍。如上面所解釋的那樣，這可導致，噴射器稍后不發出液體量或者發出與額定液體量相比過小的液體量。在圖3中示出了理想噴射器與示例性電磁線圈噴射器的特性曲線變化過程的示意圖。理想噴射器的特性曲線變化過程通過實線示出，而示例性電磁線圈噴射器的特性曲線變化過程通過虛線示出。類似于圖2，在X軸上繪制時間t，而在Y軸上繪制電流。在圖I中用Tl標識的、存在噴射器的完整的沖程的時刻在圖3中用時間區間Tpeak表征。從圖3中可識別的是，示例性的電磁線圈噴射器的峰值階段與理想噴射器相比被縮短。理想噴射器的峰值階段對應于用Tpeak表征的范圍。縮短的峰值階段的結果類似于上面所描述的在示例性壓電噴射器的情況下的充電時間縮短的結果。根據本發明的分類方法以下參照圖4和圖5來闡述。噴射器在步驟A利用測試控制信號例如在測試激勵持續時間內被激勵。在步驟B，由噴射器基于測試控制信號發出的液體量被試驗臺設備檢測。基于所發出的液體量將噴射器分類(步驟C)。例如，為此首先將所檢測到的所發出的液體量與同測試控制信號相關的額定液體量相比較(步驟E)。基于該比 較，例如根據噴射器的標準特性曲線族，在步驟F確定噴射器的量級。通過量級可以根據標準特性曲線族在步驟G確定噴射器的偏移時間ΛΤΧ。在步驟H，在測試激勵持續時間與偏移時間Λ Tx之間形成差。在步驟D，在考慮減小的噴射器沖程的情況下基于噴射器的分類確定所需的控制信號。所需的控制信號尤其是所需的激勵持續時間。確定例如可以通過首先檢查在步驟H所形成的差是否在可預先確定的邊界值Tl之下(圖4)來進行。邊界值尤其是對應于噴射器為了實施完整的沖程而需要的時間。如果低于邊界值，則校正時間AT*被添加到所形成的差上。校正時間AT*是噴射器的實際特性曲線相對于經過外推的特性曲線的斜率差的函數。
參照圖2，對減小的噴射器沖程的考慮也可通過適配電流I來進行。為此，在低于邊界值Tl或時間區間Tqia時必須提高電流，使得壓電噴射器的電流在區域TI*中的積分對應于電流在理想噴射器的區域Tqia中的積分。在壓電噴射器的情況下，這有利地通過提高電荷能量來實現。在步驟I，所需的控制信號接著被儲存在內燃機的控制單元中。參照圖6示意性示出了噴射器的特性曲線族的校準方法。在這種情況下，在步驟A提供了噴射器的標準特性曲線族。在步驟B，噴射器的分類借助根據本發明的分類方 法來檢查。基于檢查接著在步驟C對噴射器的標準特性曲線族進行校準。尤其是，標準特性曲線族已基于噴射器的量分類來選擇。
權利要求
1.一種噴射器的分類方法，其具有如下步驟 a)利用可預給定的測試控制信號激勵(A)噴射器， b)檢測(B)由噴射器基于測試控制信號發出的液體量， c)基于所發出的液體量將噴射器分類(C)，以及 d)在考慮減小的噴射器沖程的情況下基于噴射器的分類確定(D)所需的控制信號。
2.根據權利要求I所述的分類方法，其中，噴射器基于測試控制信號發出大于同測試控制信號相關的額定液體量的液體量。
3.根據上述權利要求之一所述的分類方法，其中，對減小的噴射器沖程的考慮借助適配所需的控制信號的電流大小或者借助適配所需的控制信號的持續時間來進行。
4.根據上述權利要求之一所述的分類方法，其包括另外的步驟 e)將所檢測到的所發出的液體量與同測試控制信號相關的額定液體量進行比較(E)，以及 f)基于比較確定(F)噴射器的量級。
5.根據權利要求4所述的分類方法，其具有另外的步驟 g)基于所確定的量級來確定(G)噴射器的偏移時間(ATX)。
6.根據權利要求5所述的分類方法，其中，確定所需的控制信號的步驟包括如下步驟 h)形成(H)在噴射器的同測試控制信號相關的測試激勵持續時間與所確定的偏移時間(ATx)之間的差。
7.根據權利要求6所述的分類方法，其中，對減小的噴射器沖程的考慮通過將校正時間(AT*)添加到所形成的差上來進行。
8.根據權利要求6或7所述的分類方法，其中，所需的控制信號是所需的激勵持續時間。
9.根據上述權利要求之一所述的分類方法，其具有另外的步驟 i )將所需的控制信號儲存(I)在內燃機的控制單元中。
10.根據上述權利要求之一所述的分類方法，其中，噴射器被設置用于使用在共軌噴射系統中。
11.根據上述權利要求之一所述的分類方法，其中，噴射器是壓電噴射器或者電磁線圈噴射器。
12.—種噴射器的特性曲線族的校準方法，其包括如下步驟 a)提供(A)噴射器的標準特性曲線族， b)借助根據權利要求I至11之一所述的分類方法來檢查(B)噴射器的分類，以及 c)基于對分類的檢查來校準(C)噴射器的標準特性曲線族。
13.根據權利要求12所述的校準方法，其中，標準特性曲線族基于噴射器的量分類而被選擇。
14.一種噴射器的試驗臺設備，利用該試驗臺設備能夠執行根據權利要求I至11之一所述的分類方法，并且該試驗臺設備具有 a)用于噴射器的保持設備， b)激勵電子裝置，利用該激勵電子裝置能夠利用測試控制信號激勵噴射器，而 c)利用該試驗臺設備在考慮減小的噴射器沖程的情況下能夠將噴射器分類。
全文摘要
在噴射器的分類方法中實施如下步驟利用可預給定的測試控制信號激勵噴射器，檢測由噴射器基于測試控制信號所發出的液體量，根據所檢測到的所發出的液體量來將噴射器分類，以及在考慮減小的噴射器沖程的情況下基于噴射器的分類來確定所需的控制信號。此外，還描述了一種噴射器的特性曲線族的校準方法以及一種噴射器的試驗臺設備，利用該試驗臺設備可執行根據本發明的分類方法。
文檔編號F02D41/40GK102667136SQ201080054204
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月24日 優先權日2009年11月30日
發明者U·容 申請人:歐陸汽車有限責任公司